JP7455282B2 - ピックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、洗濯物のピックアップ装置に関する。

近年、シーツ、枕カバー、タオル、テーブルクロス等のリネンを洗濯するために、個々の洗濯対象物を分離する洗濯物分離装置が用いられている。例えば、特許文献１（特開２０００－５１５９３号公報）では、洗濯後の洗濯物のかたまりを分離する洗濯物分離装置が開示されている。

この洗濯物分離装置では、上下に駆動する把持機構を備え、把持機構は、小型ジョウと、小型ジョウよりも大型で把持力の強い大型ジョウと、を備える。そして、洗濯物をかたまりから引き抜くに際しては、まず、把持機構を落下させて把持機構をかたまりに無作為に着地させると共に小型ジョウを閉じる。これにより、小型ジョウが洗濯物を把持する。次に、小型ジョウが洗濯物を把持した状態で把持機構を所定距離だけ上方に移動させると共に、大型ジョウを閉じる。これにより、洗濯物がかたまりから引き抜かれると共に、大型ジョウが生地を堅固に把持する。そして、把持機構が垂直ストロークの最高位まで移動し、そこで洗濯物はコンベアに受け渡される。

特開２０００－５１５９３号公報

しかしながら上記特許文献１の構成では、堆積した複数の洗濯物から所定の洗濯物をピックアップする際に、把持機構が洗濯物を適切な角度でピックアップすることができない虞があった。そして、把持機構が適切な角度で洗濯物をピックアップできない場合には、洗濯物の移送中に把持機構から洗濯物が抜け落ちやすくなり、洗濯物を次の工程に移すことができず、処理の効率が低下する場合があった。

本発明の目的は、堆積した複数の洗濯物から、適切な角度で洗濯物を１枚ずつピックアップする技術を提供することにある。

本願発明の第１の観点によれば、堆積した複数の洗濯物から洗濯物を１枚ずつピックアップするピックハンドを備えるピックアップ装置であって、前記ピックハンドは、管状に延びているとともに、一端部において前記堆積した洗濯物の一部を吸引する管部と、前記管部で吸引された洗濯物を把持する一対のチャック爪と、を有するピックアップ部と、前記ピックアップ部を支持するとともに、前記管部に洗濯物が吸引された状態で前記チャック爪による洗濯物の把持前に当該ピックアップ部の前記一端部を振るピックハンド支持部とを有するピックアップ装置が提供される。

本願発明の第２の観点によれば、堆積した複数の洗濯物から洗濯物を１枚ずつピックアップするピックハンドを備えたピックアップ装置であって、前記ピックハンドは、管状に延びているとともに、一端部において前記堆積した洗濯物の一部を吸引する管部と、前記管部で吸引された洗濯物を把持する一対のチャック爪と、前記管部の他端部側から、前記管部の内部を介しレーザを照射してセンシングし、前記管部の一端部で洗濯物が吸引されたか否かを検知するレーザーセンサと、を有するピックアップ部を備えるピックアップ装置が提供される。

本発明によれば、堆積した複数の洗濯物から、適切な角度で洗濯物を１枚ずつピックアップすることができる。

ピックアップ装置の全体斜視図である。 ピックアップ装置の概略側面図である。 ピックハンドの斜視図である。 上段搬送コンベアユニット近傍の斜視図である。 上段搬送コンベアユニット近傍の側面図である。 落下防止ローラが高い位置に配置されている場合の上段搬送コンベアユニット近傍の側面図である。 落下防止ローラに洗濯物がかかった状態を示す上段搬送コンベアユニット近傍の側面図である。 洗濯物が慣性力による振りによって落下防止ローラとの接触面積が増加した状態を示す落下防止ローラの側面図である。 落下防止ローラが上段搬送コンベアユニットの上流側である前方側に配置された状態を示す上段搬送コンベアユニット付近の上面図である。 落下防止ローラが上段搬送コンベアユニットの側面側に配置された状態を示す上段搬送コンベアユニット付近の上面図である。 落下防止ローラが上段搬送コンベアユニットの上流側である前方側及び側面側に配置された状態を示す上段搬送コンベアユニット付近の上面図である。 チャック爪が開状態であるピックハンドの正面図である。 チャック爪が閉状態であるピックハンドの正面図である。 ピックアップ部が揺動した状態を示すピックハンドの正面図である。 ピックアップ部が管部の延びる方向に振れる状態を示したピックハンドの正面図である。 ピックアップ部が管部に垂直方向に振れる状態を示したピックハンドの正面図である。 チャック爪同士が互いに接触する程度に近づいた閉状態のピックハンドの正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

図１及び図２は、ピックアップ装置１の外観の一例を示している。図１及び図２に示すように、ピックアップ装置１は、堆積した複数の洗濯物から成る堆積物から、洗濯物を１枚ずつピックアップするための装置である。

ここで図１はピックアップ装置１の斜視図であり、図２はピックアップ装置１の側面から見た状態を模式的に示した図である。なお図１及び図２において、ピックアップ装置１の構成物品のうち、フレーム等の一部の構成物品は、図を判りやすくするために記載を省略している。

ピックアップ装置１は、例えば、ランドリー工場において使用される。具体的には、ランドリー工場内において、例えば宿泊施設や医療施設から入荷した洗濯物を１枚ずつピックアップしたり、連続洗濯機から排出された洗濯物を１枚ずつピックアップしたり、乾燥機から排出された洗濯物を１枚ずつピックアップするために用いられる。

洗濯物は、例えば、シーツやデュベカバー、包布、浴衣、ピローカバー、タオルなどが挙げられるがこれに限定されない。以下では、洗濯物は、所定の丈の長さを有しているシーツであるものとして説明する。

図１に示すように、ピックアップ装置１は、下段搬送コンベアユニット２と、仕切り板３、メインフレーム４と、第１の搬送用ハンド（ピックハンド）５と、第１の搬送機構６と、第２の搬送用ハンド７と、第２の搬送機構８と、上段搬送コンベアユニット９と、落下防止ローラ１０と、ホッパーユニット１１と、制御判定部（図示せず）と、を備えている。

下段搬送コンベアユニット２は、複数のプーリと、複数のプーリに巻回された無端ベルトと、により構成されている。下段搬送コンベアユニット２では、下段コンベアモータ（図示せず）から動力が与えられて動作する。

図２に示すように、下段搬送コンベアユニット２上において、洗濯物が上流から下流へ、すなわち後方から前方に搬送されて堆積する。以下ではピックアップ装置１の構成について、図１に示すように、下段搬送コンベアユニット２における上流を後方、下流側を前方として説明する。

また、下段搬送コンベアユニット２は、無端ベルト２ｂを平面視で取り囲むように設けられている仕切り板３により、無端ベルト２ｂから堆積物がこぼれ落ちることを防止することができる。

メインフレーム４は、下段搬送コンベアユニット２の上方に配置されている。例えば、メインフレーム４は、前方側端部に配置された２つの前方側支柱４ａと、後方側端部に配置された２つの下流側支柱４ｂと、２つの前方側支柱の上端、及び、２つの後方側支柱の上端を四隅とするように矩形枠状に配置された矩形梁４ｃと、を含む。

第１の搬送用ハンド５は、ピックアップ装置１における前方部に設けられている搬送部である。ピックハンド５は、下段搬送コンベアユニット２に堆積された洗濯物をピックアップする。また、ピックハンド５は、メインフレーム４の延びる方向に動作する第１の搬送機構６に連結されており、第１の搬送機構６が昇降動作することによって、同時に昇降動作を行う。

ここで図３に示すように、第１の搬送用ハンド５は、洗濯物を挟んで掴むチャック部が設けられたピックアップ部５ａと、ピックアップ部５ａを支持するピックハンド支持部５ｂと、を含めて構成されている搬送機構である。ピックハンド５の構成については、後に詳述する。

第１の搬送機構６には、ピックハンド５に連結されており、メインフレーム４の前方側支柱４ａの延びている上下方向に昇降することにより、ピックハンド５を昇降動作させる。例えば、前方側支柱４ａには上下方向に延びるレールが設けられており、第１の搬送機構６には、２つの前方側支柱４ａに設けられたレール部に対して両端部が嵌合するように設けられた梁部６ａと、梁部６ａがこのレール部の延びる方向に摺動する動力を与えるモータ（図示せず）とを有する。ピックハンド５は、この梁部６ａに固定されている。

したがって、ピックハンド５が洗濯物を把持した後に第１の搬送機構６の梁部６ａが上昇動作することにより、ピックハンド５は上昇し、堆積物から洗濯物を引き上げることができる。

なお例えば、第１の搬送機構６は、メインフレーム４以外の上下方向に延びるフレームに接続するものとして設けられていても良い。より具体的には、前方側支柱４ａに平行に設けられた別のフレームを設けておき、かつ、第１の搬送機構６の一部を嵌合させて摺動可能であるレールを設けておき、第１の搬送機構６はモータ（図示せず）から与えられた動力によって動作するものであってもよい。

第２の搬送用ハンド７は、上段搬送コンベアユニット９より上方に配置されている搬送部である。第２の搬送用ハンド７では、ピックアップ装置１の前方側において、ピックハンド５により引き上げられた洗濯物が受け渡され、洗濯物を把持する。さらに第２の搬送用ハンド７は、洗濯物を把持した状態のまま、後方に向けて移動する。典型的には、第２の搬送用ハンド７は、洗濯物を把持するための一対の爪を有している。

第２の搬送機構８は、第２の搬送用ハンド７を前後方向に移動させる搬送機構である。例えば、第２の搬送機構８は、メインフレーム４を上方における構成物である矩形梁４ｃのうち前方側の梁と後方側の梁とに連結された前後方向に延びる梁８ａと、梁８ａに設けられた前後方向に延びるレール部（図示せず）と、レール部と噛み合い、レール部の延びる方向に沿って摺動可能であるハンド固定部８ｂと、ハンド固定部８ｂをレール部に沿って動作させる動力を与えるモータと、を有する。

ここで梁８ａは、後述する上段搬送コンベアユニット９の真上において、前後方向に延びるように設けられている。そしてハンド固定部８ｂは、上段搬送コンベアユニット９より直上において、上段搬送コンベアユニット９の延びる方向に沿って第２の搬送用ハンド７に移動させる。第２の搬送用ハンド７では、後方への移動を行いながら洗濯物の把持を解除することで、上段搬送コンベアユニット９に洗濯物を載置することができる。

図４は、上段搬送コンベアユニット９の近傍を拡大した斜視図である。また図５は、上段搬送コンベアユニットの側面図である。図４及び図５に示すように、上段搬送コンベアユニット９は、上面が前後方向に延びるように設置されている搬送機構である。典型的には、動力源（図示せず）からの動力を受けて回転動作を行う複数のローラと、ローラにかけられている無端ベルト９ａを含む。

典型的には、上段搬送コンベアユニット９を構成している複数のローラのそれぞれの軸方向は、水平かつ前後方向に対して垂直である幅方向（左右方向）に延びる方向であるように設けられている。

無端ベルト９ａでは、前方側端部（上流側端部）に配置されているローラ９ｂと、後方側端部（下流側端部）に配置されているローラ９ｃとの間において、上面に洗濯物が載置される。また無端ベルト９ａは、ローラの回転により、洗濯物が載置される上面が上流から下流、すなわち前方から下方に向けて動いている。これにより、上段搬送コンベアユニット９に載置された洗濯物は上流から下流に搬送され、下流端から下流側に落下することで、上段搬送コンベアユニット９の後方に配置されているホッパーユニット１１に投入される。なお、上段搬送コンベアユニット９は、前後方向に９００ｍｍ程度の長さである。

落下防止ローラ１０は、上段搬送コンベアユニット９の前方かつ近傍に設置されたゴムローラである。落下防止ローラ１０は、軸方向が幅方向に延びる方向に設けられている。典型的には、落下防止ローラ１０の上端は、上段搬送コンベアユニット９の上面より下方に配される。

また、落下防止ローラ１０は、上段搬送コンベアユニット９とは独立して自律回転を行う。ここで落下防止ローラ１０の回転方向は、洗濯物の全体が上段搬送コンベアユニット９に載置されずに、洗濯物の一部が落下防止ローラ１０にかかった状態となった場合に、落下防止ローラ１０にかかっている洗濯物の一部が、上段搬送コンベアユニット９に戻り載置された状態となる方向である。

落下防止ローラ１０は、無端ベルト９ａに比べて摩擦係数が高い材質であって、洗濯物に対するグリップ力が上段搬送コンベアユニット９に比べて強い材質であれば良く、ゴムローラに限られず、形状もスリット等の凹凸があっても良い。

なお図６に示すように、落下防止ローラ１０の上端が上段搬送コンベアユニット９の上面より上方に配されることによって、上段搬送コンベアユニット９から落下防止ローラ１０を越えて洗濯物が落下することを抑制しやすくすることも可能である。

一方で図５に示すように、落下防止ローラ１０の上端が上段搬送コンベアユニット９の上面より下方に配されている場合であっても、落下防止ローラ１０の強いグリップ力により洗濯物を上段搬送コンベアユニット９に戻すことができるため、洗濯物の落下を防止できる。

なお図７に示すように、第２の搬送用ハンド７により搬送された上段搬送コンベアユニット９に丈の長い洗濯物が載置される際に、上段搬送コンベアユニット９の上流端部から、落下防止ローラ１０にかかりながら、洗濯物が大きく外れる場合がある。ここで例えば、丈が長い洗濯物とは、上段搬送コンベアユニット９の前後方向の長さより長い洗濯物であるが、これに限られない。

このとき特に、図８に示すように落下防止ローラ１０にかかった箇所を支点として、洗濯物の下端部が慣性力によって振り子のように振られた状態となることがある。ここで、落下防止ローラ１０が十分に大きく、かつ、洗濯物が上段搬送コンベアユニット９の下方に入り込むように振られたときには、洗濯物と落下防止ローラ１０の接触面積が増加する。このような状態となったときに、落下防止ローラ１０では、洗濯物に対して強いグリップ力を発揮することができ、洗濯物が落下することを抑制しやすくなる。

これにより落下防止ローラ１０は、回転動作することにより、グリップした洗濯物を引き上げ、上段搬送コンベアユニット９に載置することができる。

ここで図９は、上段搬送コンベアユニット９と落下防止ローラ１０の配置例を上方からの視点で示した図であり、上段搬送コンベアユニット９の上流側において、上段搬送コンベアユニット９の上流端より上流方向（前方向）に落下防止ローラ１０が配されている状態を示している。

なお、上段搬送コンベアユニット９の側方側からの洗濯物の落下は、図４に示すように側面側に仕切り板を設けておくことで抑制できるが、図１０に示すように、上段搬送コンベアユニット９が延びる方向に沿った軸方向を有する落下防止ローラ１０ｂを、上段搬送コンベアユニット９の側方に設けることとしてもよい。

さらに図１１に示すように、上流端より前方向に落下防止ローラ１０を設けると同時に、側方に落下防止ローラ１０ｂを設けることとしても良い。また、側方に設ける落下防止ローラ１０ｂは、上段搬送コンベアユニット９を挟むように両側面の近傍にそれぞれ設けることとしても良い。

言い換えると、落下防止ローラ１０は、ピックアップ装置１において複数設けられていてもよく、さらに落下防止ローラ１０が設けられる位置は、上段搬送コンベアユニット９から外れた洗濯物がかかるとともに、ローラの動作によって上段搬送コンベアユニット９に戻すことが可能な位置であれば良いため、位置は任意に変更できる。

さらに、上段搬送コンベアユニット９は、洗濯物の長さを計測するセンサ（図示せず）を有していても良い。

この場合には、落下防止ローラ１０は、センサにより計測された洗濯物の長さ情報に応じて、回転速度を変更することが可能である。より具体的には、落下防止ローラ１０では、回転速度によっては洗濯物がかからずに空転する場合がある。そのため特に、落下防止ローラ１０に丈が長い洗濯物がかかる際には、落下防止ローラ１０の回転速度を低下させて、動摩擦力が働く状態から、静止摩擦力が働く状態となるように動作制御することができる。

また、落下防止ローラ１０の回転速度は、上段搬送コンベアユニット９のコンベアの動作速度より遅くなるように設定することができる。

なお、この洗濯物の長さを計測するセンサは、ピックアップ装置１において、上段搬送コンベアユニット９より上方のメインフレーム４に設けることとしても良い。さらに、このセンサによる計測領域の設定は、任意に変更可能である。

ホッパーユニット１１は、上段搬送コンベアユニット９の下流に配置されているストッカーである。ここではホッパーユニット１１は、上段搬送コンベアユニット９に載置され、下流に搬送されて下流端部から落下した洗濯物を受けることができる。

例えば、ホッパーユニット１１では、一時的に洗濯物を留めておき、さらに下流に設けられたコンベアユニットに対して、所定のタイミングで洗濯物を載置させることができる。

なお、ホッパーユニット１１を用いずに、別のコンベアユニットを配置する等、上段搬送コンベアユニット９の後工程については任意に変更することができる。例えば図１では、ホッパーユニット１１の下方に、後工程となる別のコンベアユニットが配置されている例が示されているが、この構造に限られない。

制御判定部は、各部の動作を制御や判定を行うことができる。例えば、制御判定部では、下段搬送コンベアユニット２を駆動するモータの制御や、後述するように、負圧発生装置により管部５１に負圧を発生させる際に、負圧発生装置の動作を制御して、吸引の強弱を制御できる。制御判定部では、モータ６３の動作を制御して、ピックハンド５を振る動作を制御できる。また制御判定部では、距離センサの動作を制御して、洗濯物の位置を検知して判定することができる。以下では、距離センサとしてレーザーセンサ５４を用いることとして説明する。

さらに、制御判定部は、レーザーセンサ５４による検知結果を利用して、ピックハンド５のチャック爪５２の開閉させるためのエアーチャック５３へのエアーの流出入を制御することや、ピックハンド５を動作させる第１の搬送機構６の動作を制御することができる。

また制御判定部では、レーザーセンサ５４によるセンシングによる洗濯物までの距離の検知結果と、後述する圧力センサ５６により測定される所定の圧力の検知により、洗濯物が把持できているかを判定することができる。

さらに、制御判定部は、第２の搬送用ハンド７による洗濯物の把持動作や、第２の搬送用ハンド７を動作させる第２の搬送機構８が前後方向に所定タイミングで動作を行うように制御できる。

また例えば制御判定部、上段搬送コンベアユニット９と落下防止ローラ１０について、洗濯物の詰まりが発生するなどの異常時に動作を停止させるなどの動作制御を行うことができる。制御判定部によるピックアップ装置１の動作制御は、これらに限られない。

なお、制御判定部は単一の制御機構によって実現されていても良く、複数の制御機構が独立又は共同して動作することにより実現されていても良い。

ここで、ピックハンド５の詳細な構成について説明する。ピックハンド５は、ピックアップ部５ａと、ピックアップ部５ａを支持するピックハンド支持部５ｂと、を備える。

ピックアップ部５ａは、円筒状の管部５１と、管部５１の一端部において管部５１を挟むように配置されている一対のチャック爪５２と、エアーの供給によりチャック爪５２を開閉動作させるエアーチャック５３と、管部５１の他端部に設けられたレーザーセンサ５４と、管部５１とレーザーセンサ５４を接続する接続部５５と、圧力センサ５６と、を備える。以下では、図３に示すように、ピックアップ部５ａの管部５１が上下方向に延びるように設置されているものとして説明する。

なお図３では、チャック爪５２が幅方向に開閉するように設けられているように記載しているが、ピックハンド５の向きは任意に変更できる。

ここで図１２に示すように、ピックアップ部５ａは、ピックハンド支持部５ｂに対して略水平方向に延びる方向に設けられた回転支点６２周りに動作可能である状態で取り付けられている。ピックアップ部５ａの動作については、後に詳述する。

管部５１は、上下方向に延びるように形成された円筒である。管部５１には、円筒内部において一部の径の長さが短く形成されているベンチュリー管を用いることができる。ここで、管部５１の下方側の端部を第１の端部（一方の端部）５１ａ、上方側の端部を第２の端部（他方の端部）５１ｂとする。

また管部５１は、負圧発生装置（図示せず）に接続されている。これにより図３に示すように、管部５１の第１の端部５１ａでは、堆積している洗濯物を吸引することができる。なお第１の端部における管部５１の内径は、１５ｍｍ～２０ｍｍ程度であるが、これに限られない。

また例えば、管部５１の壁面には空気孔（図示せず）が形成されている。管部５１では、この空気孔を利用して空気の流れを作り、内部の空気の流速を増加させることができる。この場合、管部５１では、負圧発生装置によって発生している下方から上方への空気の流速を速めることができ、第１の端部５１ａにおける洗濯物に対する吸引力を強めることができる。

またベルヌーイの定理を応用し、管部５１には、内径の一部が細く形成されたベンチュリー管を用いることによって、洗濯物を吸引する際の第１の端部５１ａにおける空気の流速を速めることができる。これにより管部５１では、第１の端部における洗濯物への吸引力を強めることができる。

一対のチャック爪５２は、管部５１を挟み込むように配置されている。より具体的には、一対のチャック爪５２の夫々は、所定の長さを有している爪本体部５２ａと、爪本体部５２ａの下方の先端部において、チャック爪５２同士が互いに近接するように突出した爪先端部５２ｂが形成されている。

一対のチャック爪５２には、エアーの流入口であるエアーチャック５３が設けられている。また、エアーチャック５３には、配管等を介してエアーの流出入を行うエアーポンプ（図示せず）が連結される。チャック爪５２は、流出入するエアーに応じて、チャック爪５２同士が十分に離間した状態である開状態と、チャック爪５２同士が近接して洗濯物を把持する閉状態と、を切り替えることができる。

なお図１３に示すように、閉状態では、一対のチャック爪５２の先端部に設けられた互いの爪先端部５２ｂ同士は、互いに接触しない状態で、かつ、近接した状態となる。特にこのとき、爪先端部５２ｂは管部５１の第１の端部５１ａに当接する状態となる。これによりチャック爪５２では、閉状態において、爪先端部５２ｂと第１の端部５１ａとの間に洗濯物を挟み込み、把持することができる。

一対のチャック爪５２は、閉状態において、互いに近接している爪先端部５２ｂが、それぞれ管部５１の第１の端部の下方に配される。これにより、一対のチャック爪５２の爪先端部５２ｂでは、管部５１に吸引されている洗濯物を挟み込み、把持することができる。

図３に示すように、レーザーセンサ５４は、管部５１の上方であり、管部５１の第２の端部５１ｂの付近に配されている距離センサである。ここでレーザーセンサ５４は、レーザを照射し、対象物にレーザ光が当たった場合に、対象物の存在を検知することができる。またここでは、レーザーセンサ５４は、レーザが照射された対象物までの距離計測が可能であるものを用いてセンシングを行うこととする。

レーザーセンサ５４は、管部５１の第２の端部側５１ｂから、管部５１の内部を介してレーザを照射することによりセンシングを行う。これにより、レーザーセンサ５４では、第１の端部５１ａにおいて、吸引された洗濯物を検知することができる。

ここでレーザーセンサ５４によるセンシング範囲は、任意の範囲となるように設定することができる。典型的には、レーザーセンサ５４のセンシング範囲は、チャック爪５２の駆動範囲に関わらず、管部５１の第１の端部５１ａに吸引される洗濯物までの距離が測定できるように設定されている。

また、レーザーセンサ５４では、把持されている洗濯物までの距離を測定できることから、洗濯物が管部５１の第１の端部において、端面より下方であるか、端面より上方の管部５１の内部にまで入り込んでいるかを検知できる。例えば、チャック爪５２により洗濯物を把持した際に、レーザーセンサ５４によって、洗濯物が端面より上方の管部５１の内部にまで入り込んでいることが検知できれば、チャック爪５２では洗濯物をしっかり把持しているものと判定することができる。

なお、管部５１の下部近傍には、ファイバーセンサを設けることとしてもよい。このファイバーセンサでは、管部５１の下部にリネンが吸着されているか否かを検知することができる。したがって、管部５１の下部近傍にファイバーセンサを設けることにより、リネンのピックアップ率向上を図ることができる。

接続部５５は、ピックアップ部５ａをピックハンド支持部５ｂに接続している接続部である。より具体的には、接続部５５は、後述するピックハンド支持部５ｂのフレーム６１に設けられた回転支点６２を介して、ピックハンド支持部５ｂに対し、ピックアップ部５ａが回動可能である状態で接続している。これによりピックアップ部５ａは、揺動可能な状態で、ピックハンド支持部５ｂに支持される。

なお典型的には、接続部５５は複数の構成物品を含めて構成されている。

例えば、接続部５５は、管部５１における第２の端部の近傍の外側面に接続されているとともに、回転支点６２と接続される第１の接続部５５ａと、第１の接続部５５ａから上方に立設した状態で固定される第２の接続部５５ｂと、第２の接続部５５ｂから上方に突出する板状であって、レーザーセンサ５４が固定される第３の接続部５５ｃを含むことができるが、これに限られない。

圧力センサ５６は、管部５１の下端部近傍に配置されており、管部５１にかかる負圧の圧力の測定を行う。例えば圧力センサ５６では、洗濯物を十分に吸引できていれば、所定の圧力が計測される。

次に、ピックハンド支持部５ｂについて説明する。

図３に示すように、ピックハンド支持部５ｂは、ピックアップ部５ａを支持するフレーム６１と、フレーム６１に取り付けられたモータ６３と、を備える。

フレーム６１は、平面視で四角環状の支持部６１ａを含む。ピックアップ部５ａは、この支持部６１ａの内部を、上下方向に貫通している。また、支持部６１ａには、四角環状の支持部６１ａを形成しているフレーム部分を貫通するように、回転支点６２が設けられている。

さらに、支持部６１ａの内部には、ピックアップ部５ａの管部５１に接続された接続部５５の第１の接続部５５ａが配置されているとともに、回転支点６２が接続されている。これにより図１４に示すように、ピックアップ部５ａは、ピックハンド支持部５ｂにより、回転支点６２まわりに回動可能に支持されている。

図３に戻り、モータ６３は、動力源（図示せず）からの動力を受けて、軸部６３ａを回転動作させるモータである。この軸部６３ａには、ベルト６３ｂが掛けられている。さらにこのベルト６３ｂは、ピックアップ部５ａに掛けられている。したがって、モータ６３が動作することによってベルト６３ｂが動作すると、ピックアップ部５ａには回転支点６２周りに回動する力が発生する。

これにより、ピックハンド支持部５ｂは、モータ６３により発生させた動力によって、ピックアップ部５ａを揺動させることができる。

なお典型的には、ピックハンド支持部５ｂには、第１の搬送機構６が連結されている。これによりピックハンド５は、第１の搬送機構６が動作することによって、上下動を行うことができる。すなわちピックハンド５は、ピックアップ部５ａで洗濯物を吸引した後に、第１の搬送機構６の移動により、洗濯物ごとピックハンド５全体を上昇させることができる。

ここで、下段搬送コンベアユニット２に堆積された堆積物から、洗濯物をピックアップし、上段搬送コンベアユニット９に載置して後工程に搬送するフローについて説明する。

ピックハンド５は、管部５１の第１の端部５１ａを堆積物に近づけ、第１の端部５１ａにおいて洗濯物の吸引を行う。このとき、ピックアップ部５ａは、ピックハンド支持部５ｂに対して揺動して角度を変化させることにより、洗濯物に対して吸引力が高くなる適切な角度となるように角度を調整しながら、吸引を試みることができる。なお、ピックアップ部５ａが揺動可能な角度は、１５°程度とする。

ピックアップ部５ａの管部５１において洗濯物が吸引されたら、第１の搬送機構６は上昇動作を行う。これによりピックハンド５では、管部５１で洗濯物を吸引した状態のまま上昇動作する。

このとき、レーザーセンサ５４では、ピックハンド５により洗濯物が吸引されているか否かを検知することができる。そのため第１の搬送機構６では、レーザーセンサ５４により洗濯物が吸引されていることが検知されてから、ピックハンド５を上昇させることが可能である。

ここで、ピックアップ部５ａの管部５１により吸引される洗濯物は、望ましくは１枚の洗濯物であるが、誤って複数枚の洗濯物が吸引されることがある。そのため、ピックアップ部５ａにより堆積物から洗濯物の吸引を行う際には、吸引の強弱を変更することによって、１枚の洗濯物のみをピックアップするように調節することが可能である。

しかしながら、ピックアップ部５ａにおいて吸引力の強弱の変更を行わない場合、又は、この吸引力の強弱の変更を行った場合であっても複数枚の洗濯物が吸引されることがある。

以下では、管部５１の第１の端部には、複数枚の洗濯物が吸引されたものとして、ピックハンド５では第１の端部を振ることによって、ピックアップの対象以外の洗濯物を落下させることについて説明する。

図１２及び図１４に示すように、ピックハンド５では、洗濯物を吸引したまま上昇した後に、モータ６３の動力を利用して、ピックアップ部５ａを揺動させる。これによりピックハンド５では、複数枚の洗濯物が吸引されていた状態から、余分な洗濯物を振って落とし、管部５１に強く吸引された１枚の洗濯物のみを残すことができる。

特に、ピックアップ部５ａは、ピックハンド支持部５ｂに設けられた回転支点６２を支点として、振り子のように繰り返し揺動させることができる。言い換えると、ピックアップ部５ａでは、第１の端部５１ａを、予め定められた経路上で往復移動させることができる。この場合、管部５１の先端部が最高点に達して逆方向に戻る際に、洗濯物に最も力が加わり、この加わる力によって管部５１の第１の端部において吸引されていた余分な洗濯物を落下させやすくなる。

なお、ピックハンド支持部５ｂは、ピックアップ部５ａを回転支点６２により支持して振り子のように揺動させるものとして説明したが、ピックアップ部５ａの振り方はこれに限られない。

例えば図１５に示すように、ピックハンド支持部５ｂは、ピックアップ部５ａを、管部５１が延びる方向に振ることができる。この場合も、ピックアップ部５ａでは、振動するように繰り返し振ること、すなわち予め定められた経路上で往復移動させることができる。なおこの場合は、ピックハンド支持部５ｂの回転支点６２に代えて、単にピックアップ部５ａを支える支点とすることができる。これによりピックアップ部５ａでは、余分な洗濯物を振って落とし、後工程への搬送を行いたい１枚の洗濯物のみを残すことができる。

この場合には、ピックアップ部５ａは、ピックハンド支持部５ｂに設けられた支持部６１ａに対し、管部５１の延びる方向に摺動可能な状態で支持されていればよい。

また図１６に示すように、ピックハンド支持部５ｂは、ピックアップ部５ａを、管部５１が延びる方向に対して垂直方向に振ることができる。この場合も、ピックアップ部５ａでは、振動するように、予め定められた経路上で往復移動させることができる。これによりピックアップ部５ａでは、余分な洗濯物を振って落とし、後工程への搬送を行いたい１枚の洗濯物のみを残すことができる。

この場合には、ピックアップ部５ａは、ピックハンド支持部５ｂに設けられた支持部６１ａに対し、管部５１の延びる方向と垂直方向に摺動可能な状態で支持されていればよい。

なおピックハンド支持部５ｂが、余分に吸引した洗濯物を振り落とすためのピックアップ部５ａの振り方は、これらに限られない。また例えば、ピックアップ部５ａの振り方は、これらの振り子のように揺動させる振り方と、管部５１の延びる方向への振り方と、管部５１の延びる方向に対して垂直方向への振り方と、を任意の組み合わせで実行することができる。

さらに、ピックアップ部５ａを振ることによって余分な洗濯物を落下させる際に、同時に、管部５１における吸引の強弱を変更して、余分な洗濯物の落下を促すことも可能である。

このようにして余分な洗濯物を落下させた後に、ピックアップ部５ａでは、チャック爪５２を開状態から閉状態に変更し、洗濯物を把持することができる。

レーザーセンサ５４では、ピックアップ部５ａを振ることによる余分な洗濯物の振り落とし前や、振り落とし後において洗濯物が吸引されているかを検知し、吸引されている洗濯物の位置を確認できる。

なお、レーザーセンサ５４では、余分な洗濯物振り落とし後においてチャック爪５２を閉状態とする前や、閉状態とした後に検知を行うことも可能であり、任意のタイミングでセンシングを行うことができる。また一例として、レーザーセンサ５４では、ピックアップ部５ａによる堆積物からの洗濯物のピックアップから常にセンシングを実行し続けることとしてもよい。

また、ピックアップ部５ａでは、チャック爪５２により洗濯物を把持した際に、管部５１による吸引を続行してもよく、吸引を停止してもよい。または吸引の強弱を変更することとしてもよい。

ここで制御判定部は、レーザーセンサ５４によるセンシングと、圧力センサ５６により測定された圧力と、の両方により、ピックアップ部５ａにおいて洗濯物が吸引されているか否かを判定する。このように２種類の検知方法による判定を行うことで、洗濯物の有無の検知精度を上昇させることができる。

制御判定部の判定により洗濯物がピックアップされていると判定されたら、ピックハンド５は上昇端に向けて上昇し、ピックアップ部５ａにより把持された洗濯物を第２の搬送用ハンド７に受け渡す。

第２の搬送用ハンド７では、洗濯物を受け渡されて把持した状態で、第２の搬送機構８によって後方向に動作する。

ここで典型的には、第２の搬送用ハンド７は、上段搬送コンベアユニット９の真上において前後方向に動作しながら、上段搬送コンベアユニット９に洗濯物を載置する。

このとき図７に示すように、上段搬送コンベアユニット９から洗濯物の一部が外れてしまう場合がある。

この場合には、落下防止ローラ１０は回転動作を行うことで、落下防止ローラ１０に洗濯物がかかった洗濯物を、上段搬送コンベアユニット９上に戻すことができる。

上段搬送コンベアユニット９に載置されている洗濯物は、コンベアの動作によって下流に搬送され、ホッパーユニット１１に投入されて後工程に進む。

このようにして、ピックハンド５では、堆積物から洗濯物をピックアップする際に、狙いの洗濯物をピックアップしやすいように、ピックアップ部５ａを揺動させて角度を変更することができる。

また、ピックハンド５では、ピックアップ部５ａにおいて吸引した洗濯物が複数である場合に、揺動により余分な洗濯物を振り落とし、狙いの洗濯物のみを後工程に搬送させることができる。

またピックハンド５では、レーザーセンサ５４によるセンシングによって、吸引又は把持された洗濯物を検知するとともに、センシングにより取得される洗濯物の位置から、十分に吸引や把持がされている状態であるかを検知することができる。

また、落下防止ローラ１０により、上段搬送コンベアユニット９に載置されるときに、一部が上段搬送コンベアユニット９上から外れた洗濯物について、上段搬送コンベアユニット９に戻すことができる。ここで例えば、落下防止ローラ１０が無い場合であれば、上段搬送コンベアユニット９に戻されずに洗濯物の自重によって落下する洗濯物について、落下を抑制でき、後工程への洗濯物の搬送効率を上昇させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

例えば、落下防止ローラ１０は、常に回転動作を行うものであっても良く、洗濯物が載置されたタイミングでのみ動作させることとしてもよい。

また、第１の搬送用ハンド５と第２の搬送用ハンド７を利用し、洗濯物を把持した状態で上昇後に、洗濯物を受け渡して前後方向に動作させるものとして説明したが、これに限られない。例えば、１つの搬送用ハンドが上昇後に前後方向に動作するようにしてもよく、あるいはさらに多数の搬送用ハンドで受け渡しながら後工程への搬送を行っても良い。

また、下段搬送コンベアユニット２では後方から前方に向けて洗濯物が搬送され、上段搬送コンベアユニット９では前方から後方に向けて洗濯物が搬送されるものとして記載したが、この方向は任意に変更可能である。

また図１３に示すように、閉状態において、チャック爪５２は、爪先端部５２ｂが管部５１の第１の端部５１ａに当接することによって洗濯物を把持するものとして説明したが、これに限られない。例えば図１７に示すように、閉状態となったときに、一対のチャック爪５２の爪先端部５２ｂ同士が互いに接触する程度に近接することで、一対のチャック爪５２で洗濯物を挟んで把持することとしてもよい。

また、距離センサとして、レーザーセンサ５４を用いることとして説明したが、レーザ以外の方法を用いて距離を測定する他の距離センサを用いることができる。

この出願は、２０２１年５月１１日に出願された日本出願特願２０２１－０８０３３５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１ ピックアップ装置
２ 下段搬送コンベアユニット
２ｂ 無端ベルト
４ メインフレーム
４ａ 前方側支柱
４ｂ 下流側支柱
４ｃ 矩形梁
５ 第１の搬送用ハンド（ピックハンド）
５ａ ピックアップ部
５ｂ ピックハンド支持部
６ 第１の搬送機構
６ａ 梁部
７ 第２の搬送用ハンド
８ 第２の搬送機構
８ａ 梁
８ｂ ハンド固定部
９ 上段搬送コンベアユニット
９ａ 無端ベルト
９ｂ ローラ
９ｃ ローラ
１０ 落下防止ローラ
１０ｂ 落下防止ローラ
１１ ホッパーユニット
５１ 管部
５１ａ 第１の端部
５１ｂ 第２の端部
５２ チャック爪
５２ａ 爪本体部
５２ｂ 爪先端部
５３ エアーチャック
５４ レーザーセンサ
５５ 接続部
５５ａ 第１の接続部
５５ｂ 第２の接続部
５５ｃ 第３の接続部
５６ 圧力センサ
６１ フレーム
６１ａ 支持部
６２ 回転支点
６３ モータ
６３ａ 軸部
６３ｂ ベルト

Claims (9)

1. 堆積した複数の洗濯物から洗濯物を１枚ずつピックアップするピックハンドを備えるピックアップ装置であって、
   前記ピックハンドは、
   管状に延びているとともに、一端部において前記堆積した洗濯物の一部を吸引する管部と、前記管部で吸引された洗濯物を把持する一対のチャック爪と、を有するピックアップ部と、
   前記ピックアップ部を支持するとともに、前記管部に洗濯物が吸引された状態で前記チャック爪による洗濯物の把持前に当該ピックアップ部の前記一端部を振るピックハンド支持部とを有する、
   ピックアップ装置。
2. 前記ピックハンド支持部は、前記ピックアップ部を回転支点周りに揺動させる、
   請求項１に記載のピックアップ装置。
3. 前記ピックハンド支持部は、前記ピックアップ部を予め定められた経路上で往復移動させる、
   請求項１又は請求項２に記載のピックアップ装置。
4. 前記経路は、前記管部の延びる方向に対して平行または垂直な経路である、
   請求項３に記載のピックアップ装置。
5. 前記ピックハンド支持部は、前記チャック爪による洗濯物の把持前に、前記管部による洗濯物の吸引力を変化させる、
   請求項１又は請求項２に記載のピックアップ装置。
6. 前記ピックアップ部は、
   前記管部の他端部側から、前記管部の内部を介しレーザを照射してセンシングし、前記管部の一端部で洗濯物が吸引されたか否かを検知するレーザーセンサをさらに備える、
   請求項１又は請求項２に記載のピックアップ装置。
7. 前記管部の一端部に、前記管部の一端部で洗濯物が吸引されたか否かを検知するファイバーセンサをさらに備える、
   請求項１又は請求項２に記載のピックアップ装置。
8. 堆積した複数の洗濯物から洗濯物を１枚ずつピックアップするピックハンドを備えたピックアップ装置であって、
   前記ピックハンドは、
   管状に延びているとともに、一端部において前記堆積した洗濯物の一部を吸引する管部と、
   前記管部で吸引された洗濯物を把持する一対のチャック爪と、
   前記管部の他端部側から、前記管部の内部を介しレーザを照射してセンシングし、前記管部の一端部で洗濯物が吸引されたか否かを検知するレーザーセンサと、を有するピックアップ部を備える、
   ピックアップ装置。
9. 前記ピックアップ部は、
   前記洗濯物を吸着した際に、前記管部にかかる圧力を検知する圧力センサと、
   前記洗濯物の吸着状態を判定する制御判定部と、をさらに備え、
   前記制御判定部は、
   前記レーザーセンサによるセンシングの結果と、前記圧力センサにより検知された圧力状態と、に応じて、前記ピックハンドにより洗濯物がピックアップされているか否かを判定する、
   請求項８に記載のピックアップ装置。

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