JP2023129095A - ハンド - Google Patents

Abstract

【課題】ベース上に保持器によって物品を載置して搬送するハンドの搬送能力を向上させる。【解決手段】ハンド１０は、ベース３と、ベース３に対して所定の第１方向Ｘへ移動可能に支持され、物品Ｗを保持する第１保持器４と、第１保持器４を第１方向Ｘへ移動させる第１駆動装置５と、第１方向Ｘと交差する第２方向Ｚにおいて第１保持器４と並んで配置され、ベース３に対して第１方向Ｘへ移動可能に支持され、物品Ｗを保持する第２保持器６とを備えている。ベース３には、第１保持器４及び第２保持器６によって保持された物品Ｗが載置される。第２保持器６は、第２方向Ｚにおける第１保持器４に対する距離を調整可能に構成されている。【選択図】図２

Description

ここに開示された技術は、ハンドに関する。

従来より、物品を保持する保持器を備えたハンドが知られている。例えば、特許文献１には、物品を保持する保持器と物品を載置するベースとを有するハンドが開示されている。このハンドは、物品を保持した状態の保持器を所定の方向へ移動させ、物品をベース上に載置する。ハンドは、物品をベース上に載置した状態で搬送する。

国際公開第２０２１／０２５０１９号

前述のハンドは、保持器を拡大することによって、様々なサイズの物品を保持できるように構成されている。しかしながら、ハンドの搬送能力にはさらなる向上が望まれており、前述のようなハンドにはさらなる改善の余地が残されている。

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、保持器によって物品をベース上に載置して搬送するハンドの搬送能力を向上させることにある。

ここに開示されたハンドは、ベースと、前記ベースに対して所定の第１方向へ移動可能に支持され、物品を保持する第１保持器と、前記第１保持器を前記第１方向へ移動させる第１駆動装置と、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１保持器と並んで配置され、前記ベースに対して前記第１方向へ移動可能に支持され、物品を保持する第２保持器とを備え、前記ベースには、前記第１保持器及び前記第２保持器によって保持された物品が載置され、前記第２保持器は、前記第２方向における前記第１保持器からの距離を調整可能に構成されている。

前記ハンドによれば、搬送能力を向上させることができる。

図１は、ロボットシステムの構成を示す図である。 図２は、ハンドの斜視図である。 図３は、図２とは異なる状態のハンドの斜視図である。 図４は、ハンドの正面図である。 図５は、ハンドの側面図である。 図６は、ハンドの底面図である。 図７は、制御装置の概略的なハードウェア構成を示す図である。 図８は、制御部の機能ブロック図である。 図９は、物品の移送のフローチャートである。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、ロボットシステム１００の構成を示す図である。

ロボットシステム１００は、物品を移送するシステムである。ここでは、所定の位置に積み上げられた物品Ｗを目的位置に移送する場合について説明する。物品Ｗは、例えば、段ボール箱である。ロボットシステム１００は、物品Ｗを移送するロボット１と、ロボット１を制御する制御装置２とを備えている。

ロボット１は、例えば、産業用ロボットである。ロボット１は、ロボットアーム１１と、ロボットアーム１１に連結されたハンド１０とを有する。この例では、ロボット１は、搬送車１５と機器収容部１６とをさらに有している。ロボットアーム１１は、搬送車１５に搭載されている。機器収容部１６は、制御装置２を含む、ロボット１の制御に必要な機器を収容している。ロボット１は、搬送車１５によって自律的に移動する。

ロボットアーム１１は、ハンド１０の位置及び姿勢を変更する。ロボットアーム１１は、垂直多関節型のロボットアームである。ロボットアーム１１は、複数のリンク１２と、複数のリンク１２を接続する関節１３と、複数の関節１３を回転駆動するサーボモータ１４（図７参照）とを有している。例えば、ロボットアーム１１の一端部に位置するリンク１２は、関節１３を介して、鉛直方向に延びる回転軸回りに回転可能に搬送車１５に連結されている。尚、ロボットアーム１１は、水平多関節型、パラレルリンク型、直角座標型、又は極座標型のロボットアーム等であってもよい。

ハンド１０は、ロボットアーム１１のエンドエフェクタである。ハンド１０は、ロボットアーム１１の先端に連結されている。具体的には、ハンド１０は、複数のリンク１２のうち搬送車１５に連結されているリンク１２とは反対側の端部のリンク１２に連結されている。ハンド１０は、ロボットアーム１１の動作によって様々な姿勢をとることができる。

搬送車１５は、床面等の上でロボット１を移動させる。搬送車１５は、車輪によって走行するものに限定されず、クローラ等の走行装置を有していてもよい。搬送車１５は、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）等であってもよい。

機器収容部１６は、制御装置２に加えて、負圧発生装置１７及びエア供給装置１８を収容する。負圧発生装置１７は、後述する吸引パッド４１及び吸引パッド６１に負圧を発生させる。例えば、負圧発生装置１７は、真空ポンプである。エア供給装置１８は、空気を圧送する。エア供給装置１８は、後述する第１固定駆動装置８２及び第２固定駆動装置８３等へ空気を供給する。例えば、エア供給装置１８は、エアポンプである。負圧発生装置１７及びエア供給装置１８は、制御装置２によって制御される。

続いて、ハンド１０の構成について詳しく説明する。図２は、ハンド１０の斜視図である。図３は、図２とは異なる状態のハンド１０の斜視図である。図４は、ハンド１０の正面図である。図５は、ハンド１０の側面図である。図６は、ハンド１０の底面図である。尚、図２は、第１保持器４から第２保持器６までの距離が最大で且つ第１保持器４及び第２保持器６が最も前方に進出した状態を示す。図３は、第１保持器４から第２保持器６までの距離が最小で且つ第１保持器４及び第２保持器６が最も後方へ後退した状態を示す。

ハンド１０は、ベース３と、物品Ｗを保持する第１保持器４と、第１駆動装置５と、物品を保持する第２保持器６とを備えている。第１保持器４は、ベース３に対して所定の第１方向Ｘへ移動可能に支持されている。第１駆動装置５は、第１保持器４を第１方向へ移動させる。第２保持器６は、所定の第２方向Ｚにおいて第１保持器４と並んで配置され、ベース３に対して第１方向Ｘへ移動可能に支持されている。ベース３には、第１保持器４及び第２保持器６によって保持された物品Ｗが載置される。ハンド１０は、第１保持器４及び第２保持器６によって物品Ｗを保持し、物品Ｗを保持した状態の第１保持器４及び第２保持器６を第１方向Ｘへ移動させることによって、物品Ｗをベース３上に載置する。

そして、第２保持器６は、第２方向Ｚにおける第１保持器４からの距離を調整可能に構成されている。すなわち、第２保持器６は、第２方向Ｚにおける第１保持器４との間隔を調整可能に構成されている。ハンド１０は、第２保持器６を第２方向Ｚへ移動可能に支持するガイド７と、第２保持器６を第２方向Ｚへ移動させる第２駆動装置８とをさらに備えていてもよい。つまり、第２保持器６は、ガイド７によって第２方向Ｚへ案内されつつ、第２駆動装置８によって第２方向Ｚへ移動させられる。これにより、第２方向Ｚにおける第１保持器４からの第２保持器６の距離が調整される。

この例では、第２方向Ｚは、第１方向Ｘと略直交する。具体的には、第２方向Ｚは、上下方向である。また、第１方向Ｘ及び第２方向Ｚの両方と略直交する方向を第３方向Ｙとする。ここで、第１方向Ｘ、第２方向Ｚ及び第３方向Ｙのそれぞれは、向きを問わない方向を意味する。

より詳しくは、ベース３は、第１保持器４によって保持された物品Ｗが載置されるベースプレート３１を有している。ベースプレート３１は、平面視で、第１方向Ｘを長手方向とし、第３方向Ｙを短手方向とする略矩形状の外形を有する。ベースプレート３１の厚さ方向は、第２方向Ｚと一致する。ベースプレート３１は、上面３１ａと、上面３１ａと反対を向く底面３１ｂとを有している。また、ベースプレート３１は、上面３１ａのうち第３方向Ｙにおける両端部に設けられ、第１方向Ｘへ延びる２つの摺動プレート３１ｃを有している。摺動プレート３１ｃは、第１保持器４によって保持された物品Ｗが載置される載置面３１ｄを有する。載置面３１ｄは、第２方向Ｚ、具体的には上方を向いている。載置面３１ｄは、比較的小さな摩擦係数を有し、物品Ｗが摺動する摺動面として機能する。

ベースプレート３１のうち第１方向Ｘにおける一端部には、図５に示すように、ロボットアーム１１の先端部が取り付けられるアタッチメント３２が設けられている。アタッチメント３２に、ロボットアーム１１の先端のリンク１２が取り付けられる。ロボットアーム１１を動かすことによって、ハンド１０は、任意の姿勢をとることができる。

尚、説明の便宜上、ベースプレート３１の厚さ方向、即ち、第２方向Ｚが上下方向を向く姿勢で、ハンド１０の構成を説明する。この姿勢は、ハンド１０が通常、使用される際の姿勢であり、基本姿勢と称する。また、第１方向Ｘにおいて、アタッチメント３２の方を後とし、アタッチメント３２と反対側を前とする。すなわち、第１方向Ｘにおいて、ロボットアーム１１から離れる方を前方とし、ロボットアーム１１に近づく方を後方とする。

ベースプレート３１の上面３１ａには、第１方向Ｘへ延びる２本のレール３３が設けられている。各レール３３には、図３及び図４に示すように、ブロック３４が第１方向Ｘへ移動可能に取り付けられている。つまり、レール３３及びブロック３４は、第１方向Ｘへ摺動可能なリニアガイドを形成する。

第１駆動装置５は、モータ５１と、モータ５１の駆動力を伝達する伝達ベルト５２とを有している。より詳しくは、第１駆動装置５は、２本の伝達ベルト５２を有している。

モータ５１は、正逆回転が可能な電動モータである。モータ５１は、ベースプレート３１に取り付けられている。より詳しくは、モータ５１は、図２及び図５に示すように、ベースプレート３１のうち第１方向Ｘの後端部に配置されている。モータ５１は、底面３１ｂから突出しない状態でベース３に配置されている。

伝達ベルト５２は、無端ベルトである。各伝達ベルト５２は、図５に示すように、ベースプレート３１に設けられた駆動ローラ５３及び従動ローラ５４に巻回されている。各組の駆動ローラ５３及び従動ローラ５４は、ベースプレート３１において、第１方向Ｘへ並んで配置されている。駆動ローラ５３は、ベースプレート３１のうち第１方向Ｘの後端部に配置され、従動ローラ５４は、ベースプレート３１のうち第１方向Ｘの前端部に配置されている。駆動ローラ５３の軸心及び従動ローラ５４の軸心は、第３方向Ｙへ延びている。駆動ローラ５３及び従動ローラ５４は、それぞれの軸心を中心に回転可能にベースプレート３１に設けられている。具体的には、駆動ローラ５３及び従動ローラ５４はそれぞれ、ベースプレート３１に厚さ方向に貫通形成された貫通孔に配置されている。

モータ５１の駆動力は、ギヤ列等の減速装置を介して駆動ローラ５３に伝達される。モータ５１は、２つの駆動ローラ５３に対して共通である。

伝達ベルト５２は、図２及び図３に示すように、ベースプレート３１の上面３１ａに沿って第１方向Ｘへ延び、駆動ローラ５３に巻回されると共に貫通孔を介してベースプレート３１の底面３１ｂの方へ回り、図６に示すように、底面３１ｂに沿って第１方向Ｘへ延び、従動ローラ５４に巻回されると共に貫通孔を介してベースプレート３１の上面３１ａの方へ回る。結果として、伝達ベルト５２は、ベースプレート３１に沿って延びるようにベースプレート３１に配置されている。２本の伝達ベルト５２は、第３方向Ｙへ並んで配置されている。

伝達ベルト５２には、第１保持器４が連結されている。詳しくは、伝達ベルト５２には、キャリッジ５６が固定されている。キャリッジ５６は、伝達ベルト５２のうち上面３１ａに沿って延びる部分に固定されている。キャリッジ５６は、ブロック３４にも固定されている。つまり、キャリッジ５６は、伝達ベルト５２によって第１方向Ｘへ駆動されると共に、レール３３によって第１方向Ｘへ案内される。キャリッジ５６は、第２方向Ｚ及び第３方向Ｙへは移動不能である。キャリッジ５６は、第１保持器４を支持している。

第１保持器４は、図２に示すように、複数の吸引パッド４１と、吸引パッド４１を支持するバックプレート４２と、バックプレート４２が取り付けられる支持ベース４３とを有している。

支持ベース４３は、底壁４３ａと、底壁４３ａに設けられた一対の支持壁４３ｂと、バックプレート４２が取り付けられる取付プレート４３ｃとを有している。底壁４３ａは、図５に示すように、厚さ方向が第２方向Ｚを向く状態で、第３方向Ｙへ延びている。底壁４３ａのうち第３方向Ｙの両端部に一対の支持壁４３ｂが配置されている。一対の支持壁４３ｂは、厚さ方向が第３方向Ｙを向く状態で、第２方向Ｚへ延びている。取付プレート４３ｃは、厚さ方向が第１方向Ｘを向く状態で、底壁４３ａ及び一対の支持壁４３ｂに固定されている。取付プレート４３ｃは、底壁４３ａ及び一対の支持壁４３ｂの前方に配置されている。

バックプレート４２は、その厚み方向を第１方向Ｘに向けた状態で、取付プレート４３ｃに取り付けられている。

吸引パッド４１は、蛇腹状に形成された中空のパッドである。吸引パッド４１は、変形可能である。吸引パッド４１は、バックプレート４２のうち前方を向く面に取り付けられている。複数の吸引パッド４１は、バックプレート４２において行列状に配列されている。吸引パッド４１は、前方を向く開口を有している。

吸引パッド４１は、配管を介して負圧発生装置１７に接続されている。負圧発生装置１７が負圧を発生することによって、吸引パッド４１の開口に接近又は接触する物品が吸引される。複数の吸引パッド４１は、共通の配管系統、又は、複数の独立した配管系統を介して負圧発生装置１７に接続され得る。複数の吸引パッド４１が複数の独立した配管系統を介して負圧発生装置１７に接続される場合には、複数の吸引パッド４１に個別に、又は、グループごとに吸引を実行させることができる。

キャリッジ５６は、このように構成された第１保持器４を第２方向Ｚへ移動可能に、且つ第１方向Ｘ及び第３方向Ｙへ移動不能に支持している。

詳しくは、キャリッジ５６は、図２に示すように、底壁５６ａと、底壁５６ａに設けられた一対の支持壁５６ｂと、一対の支持壁５６ｂに固定された一対のレール５６ｃと、一対のレール５６ｃに第２方向Ｚへ摺動可能に連結された一対のブロック５６ｄとを有している。

一対の支持壁５６ｂは、厚さ方向が第３方向Ｙを向く状態で、間隔を空けて第３方向Ｙへ並んで配置されている。各支持壁５６ｂは、第２方向Ｚへ、即ち、上下方向へ延びている。支持壁５６ｂには、対応するレール５６ｃが固定されている。レール５６ｃは、第２方向Ｚへ延びている。レール５６ｃ及びブロック５６ｄは、第２方向Ｚへ摺動可能なリニアガイドを形成する。一対のレール５６ｃ及び一対のブロック５６ｄは、第３方向Ｙにおいて、一対の支持壁５６ｂの内側であって支持ベース４３の一対の支持壁４３ｂの外側に配置されている。

一対のブロック５６ｄは、一対の支持壁４３ｂに固定されている。そのため、一対の支持壁４３ｂ、即ち、支持ベース４３は、レール５６ｃに沿って第２方向Ｚへ移動可能となる。支持ベース４３には、第１保持器４が固定されているので、第１保持器４も第２方向Ｚへ移動可能となる。

さらに、第１保持器４及びキャリッジ５６には、図５に示すように、第１保持器４を第２方向Ｚ、即ち、上下方向へ移動させる昇降装置９が設けられている。昇降装置９は、取付プレート４３ｃの後方おいて底壁４３ａ上に配置されている。

昇降装置９は、エアシリンダである。昇降装置９は、第２方向Ｚへ延びると共に、第２方向Ｚへ移動可能なピストンロッドを有している。昇降装置９は、第１保持器４の支持ベース４３に固定され、ピストンロッドがキャリッジ５６の底壁５６ａに固定されている。昇降装置９には、エアチューブを介してエア供給装置１８が接続されている。エアチューブには、昇降装置９へのエアの供給状態を切り替える電磁弁が設けられている。昇降装置９は、エアの供給状態が切り替えられることによって、ピストンロッドを後退させた第１位置と、ピストンロッドを進出させた第２位置とでピストンロッドを択一的に移動させる。第１位置は、支持ベース４３が底壁５６ａに最も接近した位置であり、このときの第１保持器４の位置は、第２方向Ｚにおける最下位置である。第２位置は、支持ベース４３が底壁５６ａから最も離れた位置であり、このときの第１保持器４の位置は、第２方向Ｚにおける最上位置である。

このように、第１保持器４は、第２方向Ｚへ移動可能にキャリッジ５６に支持されると共に、昇降装置９によって第２方向Ｚへ移動させられる。

第２保持器６は、図２に示すように、ガイド７を介してキャリッジ５６に取り付けられている。第２保持器６は、複数の吸引パッド６１と、吸引パッド６１を支持するバックプレート６２とを有している。バックプレート６２は、その厚さ方向が第１方向Ｘを向くように配置される。

吸引パッド６１は、蛇腹状に形成された中空のパッドである。吸引パッド６１は、変形可能である。吸引パッド６１は、バックプレート６２のうち前方を向く面に取り付けられている。複数の吸引パッド６１は、バックプレート６２において行列状に配列されている。吸引パッド６１は、前方を向く開口を有している。

吸引パッド６１は、配管を介して負圧発生装置１７に接続されている。負圧発生装置１７が負圧を発生することによって、吸引パッド６１の開口に接近又は接触する物品が吸引される。複数の吸引パッド６１は、共通の配管系統、又は、複数の独立した配管系統を介して負圧発生装置１７に接続され得る。複数の吸引パッド６１が複数の独立した配管系統を介して負圧発生装置１７に接続される場合には、複数の吸引パッド６１に個別に、又は、グループごとに吸引を実行させることができる。

第１駆動装置５は、モータ５１によって伝達ベルト５２を移動させることによって、キャリッジ５６を第１方向Ｘへ移動させる。これにより、第１駆動装置５は、第１保持器４を第１方向Ｘへ移動させる。第２保持器６もガイド７を介してキャリッジ５６に取り付けられているので、第１駆動装置５は、第１保持器４及び第２保持器６の両方を第１方向Ｘへ移動させる。第１駆動装置５は、第１保持器４及び第２保持器６を、第１方向Ｘにおいて所定の第１位置と第１位置よりも後方の第２位置との間で移動させる。第１位置は、図２及び図５に示すように、第１保持器４の吸引パッド４１及び第２保持器６の吸引パッド６１がベースプレート３１の前端よりも第１方向Ｘの前方へ突出する位置である。第１位置は、第１保持器４及び第２保持器６が物品Ｗの吸着を実行するときの位置である。第２位置は、図３に示すように、吸引パッド４１及び吸引パッド６１がベースプレート３１の前端よりも第１方向Ｘの後方へ後退した位置である。第２位置は、第１保持器４及び第２保持器６によって保持された物品Ｗをベースプレート３１上に載置するときの位置である。

伝達ベルト５２は、図３に示すように、第１保持器４によって保持された物品Ｗが載置される搬送面５２ａを有している。搬送面５２ａは、伝達ベルト５２の外周面である。具体的には、第１保持器４が第２位置に位置するときには、第１保持器４よりも前方において、伝達ベルト５２の一部がベースプレート３１の上面３１ａに露出している。伝達ベルト５２のうち、ベースプレート３１の上面３１ａにおいて第１保持器４よりも前方に位置する部分の外周面が搬送面５２ａである。つまり、伝達ベルト５２は、第１保持器４と共に搬送面５２ａを移動させる。第２方向Ｚにおける搬送面５２ａの位置、即ち、上下方向の高さは、載置面３１ｄと略同じである。搬送面５２ａの摩擦係数は、載置面３１ｄの摩擦係数よりも大きい。

ガイド７は、図４に示すように、第１移動体７１と、第１移動体７１をベース３に対して第２方向Ｚへ移動可能に支持する第１ガイド７４と、第２保持器６が設けられた第２移動体７２と、第２移動体７２を第１移動体７１に対して第２方向Ｚへ移動可能に支持する第２ガイド７５とを有している。この例では、第２保持器６は、第３移動体７３及び第３ガイド７６を介して第２移動体７２に設けられている。第３移動体７３に、第２保持器６が取り付けられている。第３ガイド７６は、第３移動体７３を第２移動体７２に対して第２方向Ｚへ移動可能に支持する。第２移動体７２は、第１移動体７１よりも上方に配置されている。第３移動体７３は、第２移動体７２よりも上方に配置されている。

第１ガイド７４は、支持ベース４３に固定された一対のブロック７４ａと、ブロック７４ａに第２方向Ｚへ摺動可能に連結されたレール７４ｂとを有している。

一対のブロック７４ａは、第３方向Ｙにおいて、支持ベース４３の一対の支持壁４３ｂの内側に配置されている。ブロック７４ａは、対応する支持壁４３ｂの上端部に固定されている。２本のレール７４ｂも、第３方向Ｙにおいて、一対の支持壁４３ｂの内側に配置されている。レール７４ｂは、第２方向Ｚへ延びている。ブロック７４ａ及びレール７４ｂは、第２方向Ｚへ摺動可能なリニアガイドを形成する。ここでは、ブロック７４ａが支持壁４３ｂに固定されているので、レール７４ｂが支持壁４３ｂに対して第２方向Ｚへ移動する。

第１移動体７１は、一対の支持壁７１ａと、一対の支持壁７１ａを互いに連結する連結壁７１ｂとを有している。

一対の支持壁７１ａは、その厚さ方向が第３方向Ｙを向く状態で、間隔を空けて第３方向Ｙへ並んで配置されている。一対の支持壁７１ａは、第３方向Ｙにおいて、２本のレール７４ｂの内側に配置されている。各支持壁７１ａは、第２方向Ｚへ、即ち、上下方向へ延びている。各支持壁７１ａは、対応するレール７４ｂに固定されている。連結壁７１ｂは、一対の支持壁７１ａの上端部に固定されている。一対の支持壁７１ａが２本のレール７４ｂに固定されているので、第１移動体７１は、第２方向Ｚへのレール７４ｂの移動に伴ってレール７４ｂと一体的に第２方向Ｚへ移動する。

第２ガイド７５は、第１移動体７１の一対の支持壁７１ａに固定された一対のレール７５ａと、一対のレール７５ａに第２方向Ｚへ摺動可能に連結された一対のブロック７５ｂとを有している。

一対のレール７５ａは、間隔を空けて第３方向Ｙへ並んで配置されている。一対のレール７５ａは、第３方向Ｙにおいて、一対の支持壁７１ａの内側に配置されている。各レール７５ａは、第２方向Ｚへ、即ち、上下方向へ延びている。各レール７５ａは、対応する支持壁７１ａに固定されている。一対のブロック７５ｂも、第３方向Ｙにおいて、一対の支持壁７１ａの内側に配置されている。レール７５ａ及びブロック７５ｂは、第２方向Ｚへ摺動可能なリニアガイドを形成する。レール７５ａが支持壁７１ａに固定されているので、ブロック７５ｂが支持壁７１ａに対して第２方向Ｚへ移動する。

第２移動体７２は、一対の支持壁７２ａと、一対の支持壁７２ａを互いに連結する連結壁７２ｂとを有している。

一対の支持壁７２ａは、その厚さ方向が第３方向Ｙを向く状態で、間隔を空けて第３方向Ｙへ並んで配置されている。一対の支持壁７２ａは、第３方向Ｙにおいて、一対のブロック７５ｂの内側に配置されている。各支持壁７２ａは、第２方向Ｚへ、即ち、上下方向へ延びている。各支持壁７２ａは、対応するブロック７５ｂに固定されている。支持壁７２ａの下端部が、ブロック７５ｂに固定されている。連結壁７２ｂは、一対の支持壁７２ａの上端部に固定されている。一対の支持壁７２ａが２つのブロック７５ｂに固定されているので、第２移動体７２は、第２方向Ｚへのブロック７５ｂの移動に伴ってブロック７５ｂと一体的に第２方向Ｚへ移動する。

ここで、第１移動体７１の連結壁７１ｂは、図２に示すように、第１方向Ｘにおいて、一対の支持壁７１ａに対してオフセットした位置に配置されている。そのため、ブロック７５ｂに固定され、第２方向Ｚへ延びる支持壁７２ａは、連結壁７１ｂに干渉しない。

第３ガイド７６は、第２移動体７２の一対の支持壁７２ａに固定された一対のレール７６ａと、一対のレール７６ａに第２方向Ｚへ摺動可能に連結された一対のブロック７６ｂとを有している。

一対のレール７６ａは、間隔を空けて第３方向Ｙへ並んで配置されている。一対のレール７６ａは、第３方向Ｙにおいて、一対の支持壁７２ａの内側に配置されている。各レール７６ａは、第２方向Ｚへ、即ち、上下方向へ延びている。各レール７６ａは、対応する支持壁７２ａに固定されている。一対のブロック７６ｂも、第３方向Ｙにおいて、一対の支持壁７２ａの内側に配置されている。レール７６ａ及びブロック７６ｂは、第２方向Ｚへ摺動可能なリニアガイドを形成する。レール７６ａが支持壁７２ａに固定されているので、ブロック７６ｂが支持壁７２ａに対して第２方向Ｚへ移動する。

第３移動体７３は、一対の支持壁７３ａと、一対の支持壁７３ａを互いに連結する連結壁７３ｂとを有している。

一対の支持壁７３ａは、その厚さ方向が第３方向Ｙを向く状態で、間隔を空けて第３方向Ｙへ並んで配置されている。一対の支持壁７３ａは、第３方向Ｙにおいて、一対のブロック７６ｂの内側に配置されている。各支持壁７３ａは、第２方向Ｚへ、即ち、上下方向へ延びている。各支持壁７３ａは、対応するブロック７６ｂに固定されている。連結壁７３ｂは、一対の支持壁７３ａの上端部に固定されている。一対の支持壁７３ａが２つのブロック７６ｂに固定されているので、第３移動体７３は、第２方向Ｚへのブロック７６ｂの移動に伴ってブロック７６ｂと一体的に第２方向Ｚへ移動する。

ここで、第２移動体７２の連結壁７２ｂは、図３に示すように、第１方向Ｘにおいて、一対の支持壁７２ａに対してオフセットした位置に配置されている。そのため、ブロック７６ｂに固定され、第２方向Ｚへ延びる支持壁７３ａは、連結壁７２ｂに干渉しない。

第３移動体７３の一対の支持壁７３ａには、図２、図３及び図５に示すように、取付プレート７３ｃが連結されている。取付プレート７３ｃの厚さ方向は、第１方向Ｘを向いている。取付プレート７３ｃに第２保持器６が取り付けられる。具体的には、第２保持器６のバックプレート６２は、その厚み方向を第１方向Ｘに向けた状態で、取付プレート７３ｃに取り付けられている。

第２駆動装置８は、図４に示すように、第２保持器６の移動量を調整可能な可変駆動装置８１と、一定の移動量で第２保持器６を移動させる第１固定駆動装置８２と、一定の移動量で第２保持器６を移動させる第２固定駆動装置８３とを有している。可変駆動装置８１は、第１移動体７１を駆動する。第１固定駆動装置８２は、第２移動体７２を駆動する。第２固定駆動装置８３は、第３移動体７３を駆動する。

可変駆動装置８１は、電動シリンダである。具体的には、可変駆動装置８１は、モータ８１ａと、ロッド８１ｂとを有する。ロッド８１ｂは、第２方向Ｚへ延びている。ロッド８１ｂは、モータ８１ａによって回転駆動されるボールねじ機構を有している。モータ８１ａが作動することによって、ロッド８１ｂが第２方向Ｚへ移動する。可変駆動装置８１のモータ８１ａは、キャリッジ５６に固定されている。ロッド８１ｂは、第１移動体７１の連結壁７１ｂに固定されている。可変駆動装置８１は、モータ８１ａを作動させることによって、第１移動体７１を第２方向Ｚへ移動させる。

可変駆動装置８１は、モータ８１ａの回転量を調整することによって、第２方向Ｚにおけるロッド８１ｂの位置、即ち、進出量を所定の調整可能範囲内で連続的に調整する。つまり、可変駆動装置８１は、モータ８１ａの回転量を調整することによって、第２方向Ｚへの第１移動体７１の移動量を調整可能範囲内で調整する。

第１固定駆動装置８２は、エアシリンダである。第１固定駆動装置８２は、ピストンロッド８２ａを有している。ピストンロッド８２ａは、第２方向Ｚへ延びている。第１固定駆動装置８２は、ピストンロッド８２ａを第２方向Ｚに移動させる。第１固定駆動装置８２は、第１移動体７１の連結壁７１ｂに固定されている。ピストンロッド８２ａは、第２移動体７２の連結壁７２ｂに固定されている。

第１固定駆動装置８２には、エアチューブを介してエア供給装置１８が接続されている。エアチューブには、第１固定駆動装置８２へのエアの供給状態を切り替える電磁弁が設けられている。第１固定駆動装置８２は、エアの供給状態が切り替えられることによって、ピストンロッド８２ａを後退させた第１位置と、ピストンロッド８２ａを進出させた第２位置とでピストンロッド８２ａを択一的に移動させる。第１固定駆動装置８２は、ピストンロッド８２ａを第１位置と第２位置との間で進出又は後退させることによって第１移動体７１に対して第２移動体７２を第２方向Ｚへ移動させる。ピストンロッド８２ａの移動量、即ち、第２移動体７２の移動量は、第１位置と第２位置との間の第１距離で一定である。例えば、第１距離は、可変駆動装置８１による第１移動体７１の最大移動量以下である。

第２固定駆動装置８３は、第１固定駆動装置８２と同様の構成を有する。第２固定駆動装置８３は、ピストンロッド８３ａを有するエアシリンダである。第２固定駆動装置８３は、第２移動体７２の連結壁７２ｂに固定されている。ピストンロッド８３ａは、第３移動体７３の連結壁７３ｂに固定されている。

第２固定駆動装置８３には、エアチューブを介してエア供給装置１８が接続され、第１固定駆動装置８２とは独立してエアが供給される。第２固定駆動装置８３は、エアの供給状態が切り替えられることによって、ピストンロッド８３ａを後退させた第１位置と、ピストンロッド８３ａを進出させた第２位置とでピストンロッド８３ａを択一的に第２方向Ｚへ移動させる。第２固定駆動装置８３は、ピストンロッド８３ａを第１位置と第２位置との間で進出又は後退させることによって第２移動体７２に対して第３移動体７３を第２方向Ｚへ移動させる。ピストンロッド８３ａの移動量、即ち、第３移動体７３の移動量は、第１位置と第２位置との間の第２距離で一定である。例えば、第２距離は、可変駆動装置８１による第１移動体７１の最大移動量以下である。

第２駆動装置８は、可変駆動装置８１、第１固定駆動装置８２及び第２固定駆動装置８３を使い分けることによって、第２保持器６を第２方向Ｚへ移動させる。第２駆動装置８は、可変駆動装置８１、第１固定駆動装置８２及び第２固定駆動装置８３のそれぞれを独立して作動させる。

詳しくは、第２駆動装置８は、可変駆動装置８１のロッド８１ｂの進出量を調整することによって、第１移動体７１を第２方向Ｚへ移動させる。第１移動体７１に第２移動体７２が支持され、第２移動体７２に第３移動体７３が支持され、第３移動体７３に第２保持器６が取り付けられている。そのため、第１移動体７１が第２方向Ｚへ移動すると、第１移動体７１と共に第２移動体７２、第３移動体７３及び第２保持器６が第２方向Ｚへ移動する。第２駆動装置８は、ロッド８１ｂの進出量の調整可能範囲内で第２方向Ｚにおける第１移動体７１の移動量、ひいては、第２保持器６の移動量を任意に調整することができる。

第２駆動装置８は、第１固定駆動装置８２のピストンロッド８２ｂの進出量を変更することによって、第２移動体７２を第２方向Ｚへ移動させる。第２駆動装置８は、第１固定駆動装置８２のピストンロッド８２ｂの位置を第１位置と第２位置とで択一的に切り替える。ピストンロッド８２ｂが第１位置に位置するときには、第２移動体７２が第２方向Ｚにおいて第１移動体７１に最も接近する。一方、ピストンロッド８２ｂが第２位置に位置するときには、第２移動体７２が第２方向Ｚにおいて第１移動体７１から最も離間する。第２移動体７２が第２方向Ｚへ移動すると、第２移動体７２と共に第３移動体７３及び第２保持器６が第２方向Ｚへ移動する。第２駆動装置８は、ピストンロッド８２ｂの位置を第１位置と第２位置とで切り替えることによって、第２移動体７２、ひいては、第２保持器６を第２方向Ｚへ一定の第１距離だけ移動させる。

第２駆動装置８は、第２固定駆動装置８３のピストンロッド８３ｂの進出量を変更することによって、第３移動体７３を第２方向Ｚへ移動させる。第２駆動装置８は、第２固定駆動装置８３のピストンロッド８３ｂの位置を第１位置と第２位置とで択一的に切り替える。ピストンロッド８３ｂが第１位置に位置するときには、第３移動体７３が第２方向Ｚにおいて第２移動体７２に最も接近する。一方、ピストンロッド８３ｂが第２位置に位置するときには、第３移動体７３が第２方向Ｚにおいて第２移動体７２から最も離間する。第３移動体７３が第２方向Ｚへ移動すると、第３移動体７３と共に第２保持器６が第２方向Ｚへ移動する。第２駆動装置８は、ピストンロッド８３ｂの位置を第１位置と第２位置とで切り替えることによって、第３移動体７３、ひいては、第２保持器６を第２方向Ｚへ一定の第２距離だけ移動させる。

可変駆動装置８１のロッド８１ｂの進出量が最小で、第１固定駆動装置８２のピストンロッド８２ｂが第１位置で、第２固定駆動装置８３のピストンロッド８３ｂが第１位置の場合に、第２方向Ｚにおける第１保持器４から第２保持器６までの距離が最小距離となる。ここでは、第２方向Ｚにおける第１保持器４から第２保持器６までの距離を、第１保持器４の正面形状における重心と第２保持器６の正面形状における重心との第２方向Ｚにおける距離とする。可変駆動装置８１のロッド８１ｂの進出量が最大で、第１固定駆動装置８２のピストンロッド８２ｂが第２位置で、第２固定駆動装置８３のピストンロッド８３ｂが第２位置の場合に、第２方向Ｚにおける第１保持器４から第２保持器６までの距離が最大距離となる。第２駆動装置８は、可変駆動装置８１よる可変距離、第１固定駆動装置８２による第１距離、及び、第２固定駆動装置８３による第２距離を適宜組み合わせることによって、第２方向ＸＺにおける第１保持器４から第２保持器６までの距離を最小距離と最大距離との間で任意に調整する。

ここで、第１距離及び第２距離はいずれも可変駆動装置８１による第１移動体７１の最大移動量以下であるので、第２方向ＸＺにおける第１保持器４から第２保持器６までの距離を最小距離と最大距離との間の全範囲で調整することができる。

ハンド１０は、撮像装置１９をさらに備えている。撮像装置１９は、取付プレート４３ｃの上部に設けられている。撮像装置１９は、第２方向Ｚにおいて、第１保持器４と第２保持器６との間に配置されている。撮像装置１９は、例えばステレオカメラである。撮像装置１９の向きは、概ね、第１方向Ｘの前方を向いている。尚、撮像装置１９は、単眼カメラ又はＴＯＦ（Time-of-Flight）カメラ等であってもよい。

第１保持器４への配管、第２保持器６への配管、可変駆動装置８１への配線、第１固定駆動装置８２への配管、第２固定駆動装置８２への配管、及び、撮像装置１９への配線は、図５に示すように、少なくともハンド１０においては、収容ダクト３５に収容されている。収容ダクト３５は、自在に湾曲することが可能であり、配管及びケーブルを収容する。収容ダクト３５は、前述の配管及び配線以外の配管又は配線を収容してもよい。例えば、前述の配管及び配線は、ロボットアーム１１に沿って敷設され、制御装置２、負圧発生装置１７又はエア供給装置１８等の対応する装置に接続される。ハンド１０においては、第１保持器４への配管、第２保持器６への配管及び駆動装置８１への配線等の配管及び配線は、底面３１ｂから突出しない状態でベース３に配置されている。すなわち、収容ダクト３５は、底面３１ｂから突出しない状態でベース３に配置されている。尚、収容ダクト３５は、図５以外では図示が省略されている。

制御装置２は、ロボット１に物品Ｗの移送を実行させる。制御装置２は、ロボット１を制御して、搬送車１５、ロボットアーム１１及びハンド１０を移動させ、ハンド１０に物品Ｗを保持させる。制御装置２は、物品Ｗを保持した状態のハンド１０を搬送車１５及びロボットアーム１１によって移動させ、物品Ｗを目的位置に移送させる。

図７は、制御装置２の概略的なハードウェア構成を示す図である。制御装置２は、ロボットアーム１１のサーボモータ１４、ハンド１０の第１駆動装置５、第２駆動装置８及び昇降装置９、搬送車１５、負圧発生装置１７、エア供給装置１８、並びに、撮像装置１９を制御する。制御装置２は、制御部２１と、記憶部２２と、メモリ２３と、サーボアンプ２４とを有している。

制御部２１は、制御装置２の全体を制御する。制御部２１は、各種の演算処理を行う。例えば、制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサで形成されている。制御部２１は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等で形成されていてもよい。

記憶部２２は、制御部２１で実行されるプログラム及び各種データを格納している。記憶部２２は、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等で形成される。メモリ２３は、データ等を一時的に格納する。例えば、メモリ２３は、揮発性メモリで形成される。

サーボアンプ２４は、制御部２１からの指令を受けて、サーボモータ１４へ電流を供給する。サーボアンプ２４には、サーボモータ１４に設けられたエンコーダ１４ａの検出結果が入力されている。サーボアンプ２４は、エンコーダ１４ａの検出結果に基づいてサーボモータ１４への印加電流をフィードバック制御する。

図８は、制御部２１の機能ブロック図である。制御部２１は、記憶部２２から制御プログラムをメモリに読み出して展開することによって、各種機能を実現する。具体的には、制御部２１は、走行制御部２５と、アーム制御部２６と、撮像制御部２７と、画像処理部２８と、昇降制御部２９と、ベルト制御部２１０と、吸引制御部２１１とを有している。

走行制御部２５は、搬送車１５を制御する。走行制御部２５は、搬送車１５のモータの回転を制御することによって、搬送車１５、ひいては、ロボット１を所望の位置まで移動させる。

アーム制御部２６は、物品Ｗの撮像、物品Ｗの保持、又は物品Ｗの運搬等の目的に応じた位置にハンド１０を移動させるようにロボットアーム１１の動作を制御する。また、アーム制御部２６は、複数の物品Ｗの中から保持する物品Ｗの選択等も実行する。アーム制御部２６は、ロボットアーム１１の目標とする動作に応じた各関節１３の角度を指令角度として生成し、生成された指令角度をサーボアンプ２４に出力する。

撮像制御部２７は、撮像装置１９を制御して、撮像装置１９に撮像を実行させる。

画像処理部２８は、撮像装置１９によって撮像された画像を処理して、物品Ｗの外形、位置又は姿勢等を判別する。具体的には、画像処理部２８は、撮像画像と記憶部２２に保存された物品Ｗのテンプレートとを照らし合わせて、パターンマッチング等の手法によって撮像画像中の物品Ｗを抽出する。画像処理部２８は、抽出された物品Ｗの外形、位置又は姿勢等をアーム制御部２６及び昇降制御部２９へ出力する。アーム制御部２６及び昇降制御部２９は、抽出された物品Ｗの位置又は姿勢等をそれぞれの制御において利用する。

昇降制御部２９は、ハンド１０の第２駆動装置８及び昇降装置９を制御する。具体的には、第２方向Ｚにおける第１保持器４から第２保持器６までの距離を調整する際には、昇降制御部２９は、第２駆動装置８を制御する。一方、第１保持器４又は第２保持器６を全体的に第２方向Ｚへ移動させる際には、昇降制御部２９は、昇降装置９を制御する。

ベルト制御部２１０は、ハンド１０の第１駆動装置５を制御する。具体的には、ベルト制御部２１０は、第１駆動装置５のモータ５１の回転方向及び回転量を制御することによって、第１方向Ｘにおける第１保持器４及び第２保持器６の位置を調整する。

吸引制御部２１１は、第１保持器４及び第２保持器６の動作を制御する。具体的には、吸引制御部２１１は、負圧発生装置１７の作動及び停止を切り替えると共に、負圧発生装置１７と第１保持器４又は第２保持器６との導通及び遮断を切り替える。これにより、吸引制御部２１１は、第１保持器４及び第２保持器６の吸引及びその解除を切り替える。

続いて、ロボットシステム１００による物品Ｗの移送について具体的に説明する。図９は、物品Ｗの移送のフローチャートである。ここでは、所定の開始位置に積み上げられた複数の物品Ｗを所定の目的位置まで移送する場合を例に説明する。

まず、ステップＳ１０１において、走行制御部２５が搬送車１５を制御して、ロボット１を開始位置まで移動させる。

続いて、ステップＳ１０２において、アーム制御部２６がロボットアーム１１を動作させて、撮像装置１９を所定の撮像位置へ移動させると共に、撮像制御部２７が撮像装置１９に撮像を実行させる。これにより、撮像装置１９は、積み上げられた複数の物品Ｗの画像を取得する。

次に、ステップＳ１０３において、画像処理部２８は、撮像画像の中から物品Ｗの外形、位置及び姿勢を抽出する。

その後、ステップＳ１０４において、アーム制御部２６は、画像処理部２８の抽出結果に基づいて、複数の物品Ｗの中からハンド１０によって保持する物品Ｗを選択する。ここで、ハンド１０は、上下に積まれた２個の物品Ｗを一括で保持する。例えば、アーム制御部２６は、複数の物品Ｗの中から、最上部の物品Ｗとその１つ下の物品Ｗとを、保持すべき２個の物品Ｗとして選択する。

ステップＳ１０５において、昇降制御部２９は、第２方向Ｚにおける第１保持器４から第２保持器６までの距離（以下、「目標距離」という）を決定する。昇降制御部２９は、選択された２個の物品Ｗの大きさ及び位置等に基づいて、目標距離を決定する。例えば、昇降制御部２９は、２個の物品Ｗの正面形状における重心の第２方向Ｚにおける距離を求め、求められた距離を目標距離とする。

昇降制御部２９は、目標距離を実現するための第２駆動装置８の組み合わせを決定する。詳しくは、第１保持器４から第２保持器６までの最小距離に可変駆動装置８１の調整可能距離を加えた範囲内に目標距離が含まれる場合には、昇降制御部２９は、第１固定駆動装置８２のピストンロッド８２ｂを第１位置に、第２固定駆動装置８３のピストンロッド８３ｂを第１位置に位置させる。昇降制御部２９は、この状態で可変駆動装置８１のロッド８１ｂの進出量を調整することによって、第１保持器４から第２保持器６までの距離を目標距離に一致させる。尚、図３のハンド１０では、ピストンロッド８２ｂ及びピストンロッド８３ｂが第１位置に位置している。第１保持器４から第２保持器６までの最小距離に第１固定駆動装置８２の第１距離及び可変駆動装置８１の調整可能距離を加えた範囲内に目標距離が含まれる場合には、昇降制御部２９は、第１固定駆動装置８２のピストンロッド８２ｂを第２位置に、第２固定駆動装置８３のピストンロッド８３ｂを第１位置に位置させる。昇降制御部２９は、この状態で可変駆動装置８１のロッド８１ｂの進出量を調整することによって、第１保持器４から第２保持器６までの距離を目標距離に一致させる。尚、図５のハンド１０では、ピストンロッド８２ｂが第２位置に位置し且つピストンロッド８３ｂが第１位置に位置している。第１保持器４から第２保持器６までの最小距離に第１固定駆動装置８２の第１距離、第２固定駆動装置８３の第２距離及び可変駆動装置８１の調整可能距離を加えた範囲内に目標距離が含まれる場合には、昇降制御部２９は、第１固定駆動装置８２のピストンロッド８２ｂを第２位置に、第２固定駆動装置８３のピストンロッド８３ｂを第２位置に位置させる。昇降制御部２９は、この状態で可変駆動装置８１のロッド８１ｂの進出量を調整することによって、第１保持器４から第２保持器６までの距離を目標距離に一致させる。尚、図２及び図４のハンド１０では、ピストンロッド８２ｂ及びピストンロッド８３ｂが第２位置に位置している。

続いて、ステップＳ１０６において、ベルト制御部２１０は、第１駆動装置５のモータ５１を作動させて、第１保持器４及び第２保持器６を第１位置へ前進させる。これにより、第１保持器４の吸引パッド４１及び第２保持器６の吸引パッド６１がベースプレート３１の前端よりも前方へ突出する。それに加えて、アーム制御部２６は、第１保持器４及び第２保持器６のそれぞれを選択された２個の物品Ｗに側方から接触させる。具体的には、アーム制御部２６は、ベースプレート３１が２個の物品Ｗのうち下方の物品Ｗの底と略同じ高さかそれ以下の高さになるようにロボットアーム１１を動作させる。アーム制御部２６は、その高さ位置において吸引パッド４１及び吸引パッド６１をそれぞれ対応する物品Ｗに側方から接触させる。このとき、吸引制御部２１１は、負圧発生装置１７を作動させると共に、負圧発生装置１７と第１保持器４及び第２保持器６とを導通させる。これにより、第１保持器４及び第２保持器６が吸引を開始する。こうして、第１保持器４及び第２保持器６は、２個の物品Ｗに吸着する。

その後、ステップＳ１０７において、ベルト制御部２１０は、第１駆動装置５のモータ５１を作動させて、第１保持器４及び第２保持器６を第２位置へ後退させる。これにより、第１保持器４及び第２保持器６に保持された物品Ｗは、第１方向Ｘにおいてベースプレート３１の方へ引き込まれる。第１方向Ｘへ引き込まれる物品Ｗ、具体的には、上下に積まれた２個の物品Ｗのうち下方の物品Ｗは、伝達ベルト５２の搬送面５２ａ上に載置される。物品Ｗは、搬送面５２ａに載置されることによって、搬送面５２ａの摩擦力を介して伝達ベルト５２によっても搬送される。つまり、物品Ｗは、第１保持器４、第２保持器６及び伝達ベルト５２によって第１方向Ｘへ引き込まれる。さらに、物品Ｗは搬送面５２ａ上に載置されるときに、ベースプレート３１の載置面３１ｄ上にも載置される。載置面３１ｄは、摩擦係数が小さく、摺動面として機能する。つまり、物品Ｗは、ベースプレート３１に荷重を支えられつつ、第１保持器４、第２保持器６及び伝達ベルト５２によって第１方向Ｘへ引き込まれる。物品Ｗは、第１保持器４及び第２保持器６が第２位置に達するまでベースプレート３１の方へ引き込まれる。こうして、物品Ｗがベースプレート３１上に載置される。

尚、第１保持器４及び第２保持器６による物品Ｗの吸着は、ベースプレート３１への物品Ｗの引き込みが完了した後は、任意のタイミングで解除されてもよい。

続いて、ステップＳ１０８において、物品Ｗの搬出が行われる。アーム制御部２６は、ロボットアーム１１を動作させて、ハンド１０を物品Ｗの目的位置まで移動させる。このとき、走行制御部２５は、必要に応じて、搬送車１５を走行させてもよい。ハンド１０が目的位置まで到達すると、ベルト制御部２１０は、第１駆動装置５のモータ５１を作動させて、第１保持器４及び第２保持器６を前方へ移動させる。物品Ｗは、第１保持器４及び第２保持器６によって前方へ押圧されると共に、伝達ベルト５２の搬送面５２ａによって前方へ引き出される。最終的に、物品Ｗが目的位置に配置される。これにより、２個の物品Ｗの移送が完了する。

２個の物品Ｗの移送が完了すると、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返される。開始位置の全ての物品Ｗが無くなるまで、ステップＳ１０１以降の処理が繰り返される。尚、物品Ｗの大きさ、配置状況等によっては、ハンド１０は、一度の移送において、物品Ｗを１個だけ保持して搬送することもあり得る。例えば、物品Ｗが大きい場合、又は、上下方向において最後の１個の物品Ｗを保持する場合などには、ハンド１０は、第１保持器４及び第２保持器６の両方によって、又は、第１保持器４のみによって１個の物品Ｗを保持する場合もある。

また、床に直置きされた１個又は２個の物品Ｗを保持する場合には、ステップＳ１０６において、アーム制御部２６は、ベースプレート３１を床にできる限り接近させるようにロボットアーム１１を動作させる。物品Ｗが床に直置きされている場合には、ベースプレート３１を物品Ｗの底と略同じ高さかそれ以下に配置することができない。しかし、ハンド１０においては、モータ５１がベースプレート３１の底面３１ｂから突出しないように配置されているので、ベースプレート３１をできる限り床に接近させることができる。これにより、第１保持器４によって保持された物品Ｗをベースプレート３１上に引き込み易くなる。

さらに、床に直置きされた１個又は２個の物品Ｗを保持する場合には、ステップＳ１０７において物品Ｗをベースプレート３１へ引き込む前に、昇降制御部２９は、昇降装置９を作動させて、第１保持器４及び第２保持器６を第２方向Ｚにおいて上方へ移動させる。これにより、第１保持器４によって保持された物品Ｗが上方へ引き上げられる。この状態で、ベルト制御部２１０は、第１駆動装置５のモータ５１を作動させて、第１保持器４及び第２保持器６を第２位置へ後退させる。物品Ｗの一部がベースプレート３１の上方に達した適宜のタイミングで、昇降制御部２９は、昇降装置９を作動させて、第１保持器４を第２方向Ｚにおいて下方へ移動させる。これにより、第１保持器４によって保持された物品Ｗがベースプレート３１の載置面３１ｄ及び伝達ベルト５２の搬送面５２ａ上に載置される。その後は、第１保持器４及び第２保持器６が第２位置に達するまで、物品Ｗはベースプレート３１の方へ引き込まれる。こうして、物品Ｗがベースプレート３１上に載置される。尚、ステップＳ１０８以降は、前述の処理と同様である。

このような物品Ｗの移送においてハンド１０を用いることによって、物品Ｗの搬送効率を向上させることができる。詳しくは、ハンド１０は、第１保持器４及び第２保持器６を備え、第２方向Ｚにおける第１保持器４から第２保持器６までの距離、即ち、第２方向Ｚにおける第１保持器４と第２保持器６との間隔を調整できる。ハンド１０は、第１保持器４から第２保持器６までの距離を適切に調整することによって、２個の物品Ｗを一括で適切に保持することができる。これにより、ハンド１０によって物品Ｗを１個ずつ搬送する場合と比較して、物品Ｗの搬送効率が向上する。

さらに、一括で保持できる２個の物品Ｗの大きさは、第１保持器４から第２保持器６までの距離に依存する。第１保持器４から第２保持器６までの距離が調整されることによって、一括で保持できる２個の物品Ｗの大きさの範囲を拡大することができる。ハンド１０によって１個の物品Ｗを保持する場合であっても、第１保持器４から第２保持器６までの距離を調整することによって、保持できる物品Ｗの適用範囲を拡大することができる。つまり、ハンド１０によって保持できる物品Ｗの大きさの限界は、第１保持器４から第２保持器６までの距離に依存する。第１保持器４から第２保持器６までの距離を大きくすることによって、より大きな物品Ｗを保持可能となる。また、物品Ｗを適切に保持するためには、物品Ｗの重心との関係でどの位置を保持するのかも重要となる。第１保持器４から第２保持器６までの距離を調整することによって、物品Ｗの重心との関係で適切な位置を把持することができる。つまり、物品Ｗの重心との関係でも、適切に保持できる物品Ｗの適用範囲を拡げることができる。このように、物品Ｗの個数にかかわらず、保持できる物品Ｗの適用範囲が拡大されることによって、ハンド１０の搬送能力が向上する。

このように物品Ｗの適用範囲が拡大される結果、第１保持器４及び第２保持器６によって保持する物品Ｗの重量もより重くなり得る。ハンド１０は２本の伝達ベルト５２を有するので、伝達ベルト５２によって物品Ｗを引き込む力を増大させている。これにより、より重い物品Ｗであっても、第１保持器４、第２保持器６及び伝達ベルト５２によってベース３の方へ適切に引き込むことができる。

また、第２方向Ｚへの第２保持器６の移動を可変駆動装置８１と第１固定駆動装置８２との組み合わせで実現することによって、可変駆動装置８１で調整可能な範囲よりも大きな範囲内で第２保持器６の移動量を調整することができる。

以上のように、ハンド１０は、ベース３と、ベース３に対して所定の第１方向Ｘへ移動可能に支持され、物品Ｗを保持する第１保持器４と、第１保持器４を第１方向Ｘへ移動させる第１駆動装置５と、第１方向Ｘと交差する第２方向Ｚにおいて第１保持器４と並んで配置され、ベース３に対して第１方向Ｘへ移動可能に支持され、物品Ｗを保持する第２保持器６とを備え、ベース３には、第１保持器４及び第２保持器６によって保持された物品Ｗが載置され、第２保持器６は、第２方向Ｚにおける第１保持器４に対する距離を調整可能に構成されている。

この構成によれば、第２方向Ｚにおける第１保持器４に対する第２保持器６の距離を調整することによって、ハンド１０によって保持できる物品Ｗの適用範囲を拡大することができる。例えば、並列する２個の物品Ｗをそれぞれ第１保持器４及び第２保持器６で保持することができる。その際に、第２方向Ｚにおける第１保持器４に対する第２保持器６の距離を２個の物品Ｗのそれぞれの大きさに合わせて調整することによって、様々な大きさの物品Ｗを適切に保持することができる。第１保持器４及び第２保持器６によって１個の物品Ｗを保持する場合においても、第２方向Ｚにおける第１保持器４に対する第２保持器６の距離を調整することによって、様々な大きさの物品Ｗを適切に保持することができる。結果として、保持できる物品Ｗの適用範囲を拡大することができ、ハンド１０の搬送能力を向上させることができる。

具体的には、ハンド１０は、第２保持器６を第２方向Ｚへ移動可能に支持するガイド７と、第２保持器６を第２方向Ｚへ移動させる第２駆動装置８とをさらに備えている。

この構成によれば、第２保持器６は、ガイド７によって第２方向Ｚへ案内されつつ、第２駆動装置８によって第２方向Ｚへ駆動される。これにより、第２方向Ｚにおける第１保持器４に対する第２保持器６の距離が調整される。

また、ガイド７は、第１移動体７１と、第１移動体７１をベース３に対して第２方向Ｚへ移動可能に支持する第１ガイド７４と、第２保持器６が設けられた第２移動体７２と、第２移動体７２を第１移動体７１に対して第２方向Ｚへ移動可能に支持する第２ガイド７５とを有し、第２駆動装置８は、第２保持器６の移動量を調整可能な可変駆動装置８１と一定の移動量で第２保持器６を移動させる第１固定駆動装置８２とを有し、可変駆動装置８１及び第１固定駆動装置８２の一方は、第１移動体７１を駆動し、可変駆動装置８１及び第１固定駆動装置８２の他方は、第２移動体７２を駆動する。

この構成によれば、第２方向Ｚへの第２保持器６の移動は、第１移動体７１の移動と第２移動体７２の移動とによる２段階の移動によって実現される。そして、可変駆動装置８１及び第１固定駆動装置８２の一方が第１移動体７１を駆動し、可変駆動装置８１及び第１固定駆動装置８２の他方が第２移動体７２を駆動する。そのため、可変駆動装置８１による調整可能範囲だけでなく、第１固定駆動装置８２による一定の移動量に可変駆動装置８１による調整可能範囲でも、第２方向Ｚにおける第２保持器６の位置を調整することができる。つまり、第２保持器６の移動の一部を第１固定駆動装置８２によって実現することによって第２駆動装置８の構成を簡易にしつつ、可変駆動装置８１と第１固定駆動装置８２とを組み合わせることによって第２保持器６の位置を任意に調整できる範囲を拡大することができる。

さらに、第２方向Ｚは、上下方向であり、第２移動体７２は、第１移動体７１よりも上方に配置され、可変駆動装置８１は、第１移動体７１を駆動し、第１固定駆動装置８２は、第２移動体７２を駆動する。

この構成によれば、可変駆動装置８１を比較的下方に配置することができる。可変駆動装置８１は、第１固定駆動装置８２に比べて複雑な構造を有するので、第１固定駆動装置８２に比べて重くなる傾向にある。比較的重い可変駆動装置８１を下方に配置することによって、ハンド１０の低重心化を図ることができる。

具体的には、可変駆動装置８１は、電動シリンダであり、第１固定駆動装置８２は、エアシリンダである。

通常、エアシリンダに比べて、電動シリンダは重くなる傾向にある。可変駆動装置８１を電動シリンダで形成して、可変駆動装置８１によって第１移動体７１を駆動することによって、比較的重い電動シリンダを比較的下方に配置することができる。これにより、ハンド１０の低重心化を図ることができる。

また、第１駆動装置５は、モータ５１と、モータ５１の駆動力を伝達する伝達ベルト５２とを有し、第１保持器４は、伝達ベルト５２に連結されている。

この構成によれば、第１保持器４は、伝達ベルト５２を介してモータ５１によって第１方向Ｘへ駆動される。

さらに、伝達ベルト５２は、第１保持器４によって保持された物品Ｗが載置される搬送面５２ａを有し、第１保持器４と共に搬送面５２ａを移動させる。

この構成によれば、伝達ベルト５２は、第１保持器４と搬送面５２ａとを共に第１方向Ｘへ移動させる。そのため、第１保持器４によって保持された物品Ｗを伝達ベルト５２の搬送面５２ａに載置することによって、物品Ｗは、第１保持器４だけでなく、搬送面５２ａとの間の摩擦力を介して伝達ベルト５２によっても第１方向Ｘへ移動させられる。

それに加えて、第１駆動装置５は、少なくとも２本の伝達ベルト５２を有する。

この構成によれば、第１保持器４によって保持された物品Ｗは、少なくとも２本の伝達ベルト５２の搬送面５２ａに載置されるので、伝達ベルト５２との摩擦力を増加させることができる。つまり、伝達ベルト５２による物品Ｗの搬送能力を向上させることができる。

また、ベース３は、第１保持器４によって保持された物品Ｗが載置される載置面３１ｄと、載置面３１ｄと反対側の底面３１ｂとを有するベースプレート３１を含み、伝達ベルト５２は、ベースプレート３１に沿って延びるようにベースプレート３１に配置され、モータ５１は、底面３１ｂから突出しない状態でベース３に配置されている。

この構成によれば、伝達ベルト５２がベースプレート３１に沿って配置されるので、モータ５１もベースプレート３１の近傍に配置される。しかし、モータ５１は、ベースプレート３１の底面３１ｂから突出しないように配置されている。このため、床等に直置きされた物品Ｗを保持する際に、ベースプレート３１を物品Ｗが載置された面にできる限り近づけることができる。その結果、第１保持器４によって保持された物品Ｗをベースプレート３１上に引き込み易くなる。

さらに、第１保持器４及び第２保持器６への配管又は配線、即ち、収容ダクト３５は、底面３１ｂから突出しない状態でベース３に配置されている。

この構成によれば、ベースプレート３１の底面３１ｂから突出する物体が低減されるので、ベースプレート３１を物品Ｗが載置された面にできる限り近づけることができる。その結果、床等に直置きされた物品Ｗをベースプレート３１上に引き込み易くなる。

さらに、ベースプレート３１は、他の物体が底面３１ｂから突出していない。

この構成によれば、底面３１ｂから他の物体が突出していないので、ベースプレート３１を物品Ｗが載置された面にできる限り近づけることができる。その結果、床等に直置きされた物品Ｗをベースプレート３１上に引き込み易くなる。

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

ロボット１は、搬送車１５及び機器収容部１６を有していなくてもよい。例えば、ロボット１は、固定的に配置されていてもよい。ハンド１０は、ロボット１への適用に限定されず、決まった動作を行う自動機等に適用されてもよい。

ハンド１０による物品Ｗの保持は、吸引に限定されない。例えば、第１保持器４及び第２保持器６は、開閉動作を行う複数の指を有していてもよい。すなわち、第１保持器４及び第２保持器６は、グリッパであってもよい。

また、第１保持器４の保持の形式と第２保持器６の保持の形式とは異なっていてもよい。例えば、第１保持器４が吸引パッドで、第２保持器６がグリッパであってもよい。

第１保持器４及び第２保持器６は、第１駆動装置５によって、第１方向Ｘへ一体的に移動するが、これに限定されない。つまり、第１保持器４及び第２保持器６は、それぞれ独立した駆動装置によって、第１方向Ｘへ移動するように構成されてもよい。

第１保持器４及び第２保持器６を第１方向Ｘへ駆動する装置、即ち、第１駆動装置５は、ベルト駆動によるものに限定されない。例えば、第１駆動装置５を送りネジ機構によって構成してもよい。つまり、キャリッジ５６を送りネジによって第１方向Ｘへ移動させてもよい。

第１駆動装置５の伝達ベルト５２の本数は、２本に限定されない。伝達ベルト５２の本数は、１本でもよく、３本以上であってもよい。

第２保持器６を第２方向Ｚへ移動させる構成は、ガイド７及び第２駆動装置８に限定されない。例えば、ガイド７は、第１移動体７１及び第１ガイド７４のみを有し、第２保持器６が第１移動体７１に取り付けられ、第２駆動装置８は、第１移動体７１を第２方向Ｚへ移動させる可変駆動装置８１のみであってもよい。可変駆動装置８１は、ボールねじ機構を有する電動シリンダに限定されない。可変駆動装置８１は、ラックアンドピニオン、又は、ベルト駆動機構であってもよい。

また、第２駆動装置８は、第２方向Ｚへの第２保持器６の移動量を連続的にではなく、段階的、即ち、離散的に調整してもよい。あるいは、第２駆動装置８は、第２方向Ｚにおける第２保持器６の位置を第１位置と第２位置との間で択一的に切り替える、即ち、第２保持器６の移動量を調整不能であってもよい。第２駆動装置８は、電動シリンダ又はエアシリンダに限定されない。第２駆動装置８は、送りネジ機構、リンク機構、ベルト駆動機構等であってもよい。

第２保持器６の移動方向である第２方向Ｚは、ベースプレート３１に対して略直交する方向、即ち、上下方向に限定されない。第２方向Ｚは、ベースプレート３１に略平行な方向、即ち、水平方向であってもよい。この構成によれば、ハンド１０は、横並びにされた２個の物品Ｗを第１保持器４及び第２保持器６によって一括で保持することができる。その場合であっても、第１保持器４と第２保持器６との水平方向の間隔を調整することによって、様々な大きさ又は重量バランスの物品Ｗに対応して、物品Ｗを適切に保持することができる。

ハンド１０は、第１保持器４及び第２保持器６に加えて、１又は複数の追加の保持器を備えていてもよい。追加の保持器は、第２方向Ｚにおける第１保持器４からの距離を調整可能であっても、調整不能であってもよい。尚、駆動ベルト５２を複数設けた観点又はベースプレート３１の底面３１ｂから何も突出していない観点においては、第２保持器６を含まず、第１保持器４だけであってもよい。

ハンド１０は、撮像装置１９を備えていなくてもよい。例えば、保持前の複数の物品Ｗの配置等が既知である場合には、撮像装置１９は不要である。あるいは、ロボット１から分離した撮像装置が設けられていてもよい。

物品Ｗは、段ボール箱に限定されない。物品Ｗは、箱に限定されず、穀物等を収容する麻袋等であってもよい。その場合、第１保持器４及び第２保持器６は、吸引パッドではなく、グリッパであることが好ましい。

図９のフローチャートは、一例に過ぎない。フローチャートにおけるステップを適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行ってもよい。また、フローチャートにおけるステップの順番を変更したり、直列的な処理を並列的に処理したりしてもよい。

本明細書中に記載されている構成要素により実現される機能は、当該記載された機能を実現するようにプログラムされた、汎用プロセッサ、特定用途プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣｓ（Application Specific Integrated Circuits）、ＣＰＵ（a Central Processing Unit）、従来型の回路、及び／又はそれらの組合せを含む、回路（circuitry）又は演算回路（processing circuitry）において実装されてもよい。プロセッサは、トランジスタ及びその他の回路を含み、回路又は演算回路とみなされる。プロセッサは、メモリに格納されたプログラムを実行する、プログラマブルプロセッサ（programmed processor）であってもよい。

本明細書において、回路（circuitry）、ユニット、手段は、記載された機能を実現するようにプログラムされたハードウェア、又は実行するハードウェアである。当該ハードウェアは、本明細書に開示されているあらゆるハードウェア、又は、当該記載された機能を実現するようにプログラムされた、又は、実行するものとして知られているあらゆるハードウェアであってもよい。

当該ハードウェアが回路（circuitry）のタイプであるとみなされるプロセッサである場合、当該回路、手段、又はユニットは、ハードウェアと、当該ハードウェア及び又はプロセッサを構成する為に用いられるソフトウェアの組合せである。

１０ ハンド
３ ベース
３１ ベースプレート
３１ｂ 底面
３１ｄ 載置面
３５ 収容ダクト（配管又は配線）
４ 第１保持器
５ 第１駆動装置
５１ モータ
５２ 伝達ベルト
５２ａ 搬送面
６ 第２保持器
７ ガイド
７１ 第１移動体
７２ 第２移動体
７４ 第１ガイド
７５ 第２ガイド
８ 第２駆動装置
８１ 可変駆動装置
８２ 第１固定駆動装置
Ｘ 第１方向
Ｚ 第２方向
Ｗ 物品

Claims (11)

1. ベースと、
   前記ベースに対して所定の第１方向へ移動可能に支持され、物品を保持する第１保持器と、
   前記第１保持器を前記第１方向へ移動させる第１駆動装置と、
   前記第１方向と交差する第２方向において前記第１保持器と並んで配置され、前記ベースに対して前記第１方向へ移動可能に支持され、物品を保持する第２保持器とを備え、
   前記ベースには、前記第１保持器及び前記第２保持器によって保持された物品が載置され、
   前記第２保持器は、前記第２方向における前記第１保持器からの距離を調整可能に構成されているハンド。
2. 請求項１に記載のハンドにおいて、
   前記第２保持器を前記第２方向へ移動可能に支持するガイドと、
   前記第２保持器を前記第２方向へ移動させる第２駆動装置とをさらに備えたハンド。
3. 請求項２に記載のハンドにおいて、
   前記ガイドは、第１移動体と、前記第１移動体を前記ベースに対して前記第２方向へ移動可能に支持する第１ガイドと、前記第２保持器が設けられた第２移動体と、前記第２移動体を前記第１移動体に対して前記第２方向へ移動可能に支持する第２ガイドとを有し、
   前記第２駆動装置は、前記第２保持器の移動量を調整可能な可変駆動装置と一定の移動量で前記第２保持器を移動させる固定駆動装置とを有し、
   前記可変駆動装置及び前記固定駆動装置の一方は、前記第１移動体を駆動し、
   前記可変駆動装置及び前記固定駆動装置の他方は、前記第２移動体を駆動するハンド。
4. 請求項３に記載のハンドにおいて、
   前記第２方向は、上下方向であり、
   前記第２移動体は、前記第１移動体よりも上方に配置され、
   前記可変駆動装置は、前記第１移動体を駆動し、
   前記固定駆動装置は、前記第２移動体を駆動するハンド。
5. 請求項３又は４に記載のハンドにおいて、
   前記可変駆動装置は、電動シリンダであり、
   前記固定駆動装置は、エアシリンダであるハンド。
6. 請求項１又は２に記載のハンドにおいて、
   前記第１駆動装置は、モータと、前記モータの駆動力を伝達する伝達ベルトとを有し、
   前記第１保持器は、前記伝達ベルトに連結されているハンド。
7. 請求項６に記載のハンドにおいて、
   前記伝達ベルトは、前記第１保持器によって保持された物品が載置される搬送面を有し、前記第１保持器と共に前記搬送面を移動させるハンド。
8. 請求項７に記載のハンドにおいて、
   前記第１駆動装置は、少なくとも２本の前記伝達ベルトを有するハンド。
9. 請求項６乃至８の何れか１つに記載のハンドにおいて、
   前記ベースは、前記第１保持器によって保持された物品が載置される載置面と、前記載置面と反対側の底面とを有するベースプレートを含み、
   前記伝達ベルトは、前記ベースプレートに沿って延びるように前記ベースプレートに配置され、
   前記モータは、前記底面から突出しない状態で前記ベースに配置されているハンド。
10. 請求項９に記載のハンドにおいて、
    前記第１保持器及び前記第２保持器への配管又は配線は、前記底面から突出しない状態で前記ベースに配置されているハンド。
11. 請求項９又は１０に記載のハンドにおいて、
    前記ベースプレートは、他の物体が前記底面から突出していないハンド。

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