TW202009197A - 拾取裝置 - Google Patents

Abstract

拾取裝置具備拾取頭，前述拾取頭具備可從中央部朝向半徑方向外側放射狀地吐出空氣的相向面，藉由所吐出的空氣將中央部設為負壓，而對積層之片狀的對象物中最上面的對象物進行非接觸吸附。拾取裝置更具備控制裝置，前述控制裝置在從厚度檢測部所檢測出的厚度判斷為拾取頭所非接觸吸附的對象物的片數為複數片的情況下，是使由拾取頭所進行之對象物的非接觸吸附再次執行。拾取裝置可以藉由上述之特徵，避免將片狀的對象物拿取複數片之情形，並一片一片合宜地進行拿取。

Description

拾取裝置

發明領域 本發明是有關於拿取片狀的對象物的拾取裝置。

發明背景 將布料或紙等之片狀的對象物以積層的狀態來存放，而僅從中拿取最上面的對象物的拾取裝置已在各種領域中被使用。 例如，在將標籤供給至用於將標籤縫在布料上的縫製裝置之拾取裝置中，是讓藉由負壓進行吸引的管嘴之前端朝向積層的標籤下降，並且壓抵於最上面的標籤而藉由吸附吸引來進行標籤的拿取(例如，參照專利文獻1的圖)。 先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1：日本特開2017-185033號公報

發明概要 發明欲解決之課題 但是，以往的拾取裝置曾有吸附了二片以上的對象物之情況。 本發明之目的在於提供一種將片狀的對象物一片一片合宜地拿取的拾取裝置，並具有以下之(1)~(5)的任一項的特徵。 用以解決課題之手段

(1) 一種拾取裝置，具備有拾取頭，前述拾取頭具備可相向於積層之片狀的對象物的最上面的對象物之相向面，並且拿取前述最上面的對象物，前述拾取裝置之特徵在於具備： 支撐機構，將前述拾取頭支撐成可移動至拿取位置與檢測位置，前述拿取位置是前述相向面相向於前述積層之片狀的對象物的位置，前述檢測位置是將已拿取的前述對象物掀起而使其離開前述積層之片狀的對象物的位置； 厚度檢測部，在前述相向面移動至前述檢測位置時檢測前述拾取頭所拿取的前述對象物的厚度；及 控制裝置，從前述厚度檢測部所檢測出的前述對象物的厚度，判斷前述拾取頭所拿取的前述對象物的片數為一片或為複數片，並在已判斷為複數片的情況下，使前述相向面往拿取位置移動，並使由前述拾取頭所進行之前述對象物的拿取動作再次執行。

(2) 在上述(1)所記載之拾取裝置中，其特徵在於： 前述拾取頭具備可從中央部朝向半徑方向外側放射狀地吐出空氣的相向面，藉由所吐出的空氣將前述相向面的中央部設為負壓，而以非接觸吸附狀態來從前述積層之片狀的對象物中拿取最上面的對象物。

(3) 在上述(1)所記載之拾取裝置中，其特徵在於： 前述拾取頭以可從前述相向面進退的方式設置有對前述最上面的對象物斜向刺入的刺針，並藉由已前進的前述刺針來從前述積層之片狀的對象物中拿取最上面的對象物。

(4) 在上述(1)至(3)中任一項所記載之拾取裝置中，其特徵在於： 具備可移動至按壓位置與退避位置的按壓機構，前述按壓位置是讓按壓構件從上對前述積層之片狀的對象物進行壓接的位置，前述退避位置是從前述積層之片狀的對象物離開的位置， 前述控制裝置在已判斷為前述拾取頭所拿取的對象物的片數為一片的情況下，會藉由前述按壓機構使前述按壓構件往前述按壓位置移動，以從上對前述最上面的對象物的下一個所積層的對象物進行壓接。

(5) 在上述(1)至(4)中任一項所記載之拾取裝置中，其特徵在於： 前述拾取裝置具備吸附裝置，前述吸附裝置將前述對象物以接觸吸附狀態吸引於吸引面， 前述吸附裝置是以如下方式連結於前述拾取頭：當前述拾取頭已移動到前述檢測位置時，前述吸引面與前述拾取頭的前述相向面成為相同的方向， 前述控制裝置是以如下方式進行控制：當前述拾取頭已移動到前述檢測位置時，進行前述吸附裝置的吸引動作後，藉由前述厚度檢測部來檢測前述對象物的厚度。 發明效果

在本發明的拾取裝置中，由於控制裝置進行以下控制：從厚度檢測部所檢測出的對象物的厚度而將拾取頭所拿取的對象物的片數判斷為複數片的情況下，使由拾取頭所進行之對象物的拿取動作再次執行，因此可以避免將片狀的對象物拿取複數片之情形，並一片一片合宜地進行拿取。

用以實施發明之形態 [第一實施形態] 以下，參照圖式來說明本發明的第一實施形態之拾取裝置10。圖1是拾取裝置10的概略構成圖。又，圖2~圖5是按照順序來顯示拾取裝置10的拾取動作的動作說明圖。 如圖示，拾取裝置10是用於將片狀的對象物即布料C一片一片供給至縫紉機M的裝置。

拾取裝置10具備有：積層部20，從四面圍繞布料C並且將複數片布料C以積層狀態朝上下方向積存；拾取單元30，拿取積層部20內之最上面的布料C；拾取單元30的支撐機構40；第一及第二按壓機構50、60，按壓積層部20內的布料C；距離感測器49，作為厚度檢測部，且檢測拾取單元30所拿取的布料C的厚度；搬送機構70，將拾取單元30所拿取的布料C搬送至縫紉機M；及控制裝置90，進行上述各構成的控制。 再者，在以下的說明中，是將為水平方向且將布料C朝縫紉機搬送的方向設為Y軸方向，將為水平方向且正交於Y軸方向的方向設為X軸方向，將鉛直上下方向設為Z軸方向。 又，將為Y軸方向且布料C的搬送方向下游側設為「前」、上游側設為「後」，將為X軸方向且看向前方時的左邊方向設為「左」、右邊方向設為「右」，將為Z軸方向且上側設為「上」、下側設為「下」來進行拾取裝置10的各部分的說明。

[積層部] 如圖1所示，上述積層部20具備有：壁板21、22(僅圖示前後)，從布料C的前後左之三方向來圍繞布料C；升降板23，配設於由壁板21、22所形成的圍繞區域之底部；升降軸24，其上端部固定於此升降板23的下表面側；二支導引軸25，其上端部固定於此升降板23的下表面側；二個滑動軸承26，沿著Z軸方向可滑動地支撐導引軸25；送出馬達27，成為升降板23的升降動作之驅動源；及高度檢測部28，用於檢測圍繞區域內的最上面的布料C為規定的目標高度之情形。

左邊的壁板是沿著Y-Z平面的平板，後側的壁板22是沿著X-Z平面的平板，兩者都形成得比前述之規定的目標高度稍微高。 相對於此，前側的壁板21是沿著X-Z平面的平板，其上端部與前述之規定的目標高度一致，並且從上端部平緩地朝前方彎曲，而連結於通往縫紉機M側之水平的作業板211。

升降板23是矩形平板，並且配置於三個方向受壁板21、22所圍繞的圍繞區域內。由於升降板23的上表面積層有布料C，因此升降板23是設定成大致接近於布料C的尺寸之大小。

藉由將固定裝設於升降板23的下表面側之升降軸24與二支導引軸25都配設成平行於Z軸方向，且位於前後的二支導引軸25受滑動軸承26所支撐，升降板23也形成為可升降。

升降軸24在單面(例如，右側)形成有朝上下排列的齒條齒241，而供裝設於送出馬達27的輸出軸之小齒輪271咬合。 送出馬達27可任意地控制其旋轉角度，而可以藉由小齒輪271及齒條齒241，透過升降軸24將升降板23調節至任意的高度。 再者，亦可在送出馬達27與小齒輪271之間設置減速器。

高度檢測部28是由出射檢測光的光源與接收檢測光的光接收感測器所形成。 光源是設置於左側的壁板，並且在規定的目標高度上沿著X軸方向來出射檢測光。 光接收感測器是在規定的目標高度上，設置在來自光源的檢測光之光接收位置。 藉由這些構成，當將積層於升降板23上的布料C之最上面的布料C以送出馬達27往上推而到達規定的目標高度時，檢測光即被遮蔽，光接收感測器變得沒有接收檢測光。 可從變成所述未檢測到檢測光的狀態之變化來檢測最上面的布料C為規定的目標高度之情形，藉此，可對送出馬達27進行將所積層的布料C之最上面的布料C維持於規定的目標高度之控制。

[搬送機構] 如圖1所示，搬送機構70具備有：吸附管嘴71，朝向下方；及移送部72，以可升降的方式支撐該吸附管嘴71並且使其沿著Y軸方向移動。 吸附管嘴71是連結於未圖示的吸引泵或噴射器，而可以將布料C吸附於其下端部的管嘴前端部。 移送部72具備有直線運動導引器及驅動機構，前述直線運動導引器是藉由使吸附管嘴71沿著Z軸方向升降的電磁線圈、汽缸、線性馬達等之直線運動系統的致動器來支撐吸附管嘴71，且使吸附管嘴71和這些致動器一起沿著Y軸方向移動。驅動機構是藉由皮帶機構或小齒輪-齒條機構等將馬達的旋轉轉換成直線運動動作之習知的傳動機構所構成。

移送部72可以使吸附管嘴71從積層部20內的布料C的前端部附近移動至縫紉機M的附近。 藉此，搬送機構70能夠以吸附管嘴71來吸附已在拾取單元30中被拿取的布料C的前端部，並且搬送至縫紉機M。

[第一按壓機構] 如圖3~圖5所示，第一按壓機構50具備有：按壓構件51，從上按壓積層部20內的布料C；四節連桿機構52，使按壓構件51在按壓位置與退避位置之間移動；及汽缸53，作為致動器，並成為按壓構件51的移動動作的驅動源。

按壓構件51是沿著X軸方向之長條的平板，並且形成得比布料C的X軸方向的寬度稍微短。在按壓構件51的下表面側裝設有止滑件，且將該下表面側施壓在積層部20內的布料C的上表面後端部而壓接於布料C。

四節連桿機構52具備有：第一連桿521，沿著Y軸方向為長條，並以前端部支撐按壓構件51；第二連桿522，以可繞著X軸旋動的方式連結於第一連桿521的後端部；及第三連桿523，以可繞著X軸旋動的方式連結於第一連桿521的中間部。

第二連桿522與第三連桿523都是下端部受到未圖示的拾取裝置10的支臂以可繞著X軸旋動的方式所支撐，並且互相設定為相同的長度。 並且，這些第二連桿522與第三連桿523是以沿著Z軸方向立起來的狀態，讓被第一連桿521的前端部所支撐的按壓構件51形成為比積層部20內的布料C的後端部更後方且比規定的目標高度更高之「退避位置」(參照圖3(A))。再者，「退避位置」是按壓構件51整體在平面視角下形成為積層部20之被三個方向的壁板所圍繞的圍繞區域之外側。 又，第二連桿522與第三連桿523是在上端部已朝前方旋動的狀態下，使被第一連桿521的前端部所支撐的按壓構件51形成為從上壓接於積層部20內的布料C的後端部之「按壓位置」(參照圖4(A))。

汽缸53是將活塞桿的前端部以可繞著X軸旋動的方式來對第二連桿522連結，活塞本體也是以可相對於框架而繞著X軸旋動的方式受到支撐。 藉此，可以在使汽缸53的活塞桿後退的狀態下，使第二連桿522及第三連桿523立起來，而將按壓構件51移動到「退避位置」，且可以在使活塞桿前進的狀態下，使第二連桿522及第三連桿523朝前方旋動，而將按壓構件51移動到「按壓位置」。 再者，汽缸53的活塞桿亦可連結於第一連桿521或第三連桿523。

[第二按壓機構] 如圖2~圖5所示，第二按壓機構60具備有：按壓構件61，從上按壓積層部20內的布料C；汽缸62，作為致動器，並成為使按壓構件61在按壓位置與退避位置之間升降的動作的驅動源。

按壓構件61是將沿著X軸方向之長條的平板部611、以及從其左端部垂下的支撐部612一體化之L字形的構件，平板部611是形成得比布料C的X軸方向的寬度稍微短。在按壓構件61的平板部611的下表面側裝設有止滑件，且使該下表面側抵接於積層部20內的布料C的上表面中的Y軸方向中間部來進行布料C的保持。

汽缸62是將活塞桿朝向鉛直上方配置，並將該活塞桿的上端部連結於按壓構件61的支撐部612的下端部。 藉此，在使汽缸62的活塞桿後退的狀態下，會使按壓構件61形成為平板部611的下表面從上抵接於積層部20內的布料C的中間部之「按壓位置」(參照圖3(B))。 再者，和前述之第一按壓機構50不同，此第二按壓機構60在按壓構件61的「按壓位置」的高度上，並非從上推壓布料C。對於位在規定的目標高度之最上面的布料C，位於按壓構件61的平板部611的背面側之止滑件是以按壓成不會比規定的目標高度更膨脹之程度的接觸壓力來抵接。 又，在使汽缸62的活塞桿前進的狀態下，會使按壓構件61形成為平板部611的下表面從積層部20內的布料C離開之「退避位置」(參照圖5(B))。

[拾取單元] 如圖2(B)所示，拾取單元30具備有：二個拾取頭31，拿取積層部20內之最上面的布料C1；及吸附管嘴32，作為吸附裝置，並在二個拾取頭31之間以吸附面來吸附已被拿取的布料C1。

圖6(A)是拾取頭31對布料C的相向面側的正面圖，圖6(B)是沿著圖6(A)的W-W線的拾取頭31的截面圖。拾取頭31在布料C側的相向面311上形成有圓周溝312，並在圓周溝312內朝圓周方向以均一間隔形成有作為空氣的吐出部之吹出口313。

各吹出口313是在拾取頭31內部連接於空氣的供給口314，空氣的供給口314是連接於風扇或泵、正壓桶等來供給正壓空氣。 藉此，當空氣從各吹出口313朝布料C側吹出時，會由於相向面311的中央部側沒有空氣的逸散通道，因而將空氣朝向半徑方向外側吹出。藉此，遵循白努利定律，而在相向面311的中央部315的正面側產生低壓區域B。 從而，當使拾取頭31的相向面311對布料C雖不接觸但接近到某種程度時，即能夠以非接觸吸附狀態來拿取布料C。 又，在相向面311中的比圓周溝312更外側的部分，由於空氣朝向外側流動，因此可一面將布料C維持在撐開的狀態，一面以中央部315來對布料C進行非接觸吸附。

再者，相向面311的中央部315亦可比外側部分更後退成凹狀。 又，雖然各吹出口313是相對於相向面311而朝向垂直方向(布料C側)，但是亦可使其朝向半徑方向外側或半徑方向內側傾斜。即使在朝向半徑方向內側的情況下，由於空氣沒有逸散通道，因此最終仍然會朝半徑方向外側流動。 又，雖然例示了四個吹出口313，但所期望的是均等地配置複數個。又，即使在吹出口為一個的情況下，只要是從中央部315的周圍整體吹出空氣的構造即可。 又，各吹出口313亦可不平行於半徑方向，而是設成在圓周方向側朝相同的環繞方向相同程度地傾斜的方向。

吸附管嘴32是連結於未圖示的吸引泵或噴射器，而可以將布料C吸引於該管嘴前端部。 如圖7(A)或圖7(B)所示，吸附管嘴32是管嘴前端之吸引面321為平坦面，且形成有複數個吸引孔322。並且，吸附管嘴32的吸引面321與拾取頭31的相向面311是成為相同方向，並且被支撐機構40的支軸41支撐成吸引面321比相向面311更朝布料C側稍微突出而排列(參照圖8的距離差c)。 又，吸附管嘴32的吸引面321之複數個吸引孔322的中央部是成為後述之距離感測器49的檢測光所照射的檢測位置S。

藉此，相對於以非接觸吸附方式來拿取布料C的拾取頭31，吸附管嘴32是將布料C接觸吸附於吸引面321。假設只有非接觸式的拾取頭31之情況下，由於被非接觸吸附的布料C是從拾取頭31的相向面分離，因此會難以藉由距離感測器49精度良好地求出布料C的厚度。但是，由於吸附管嘴32的吸引面321是平坦的，且其中央具有檢測位置S，因此可以在布料C的拿取時，吸附該布料C並使其平坦地順著吸附管嘴32的吸引面321，而變得可藉由距離感測器49精度良好地進行布料C的厚度檢測。

[支撐機構] 支撐機構40具備有：支軸41，以固定的方式支撐拾取單元30的二個拾取頭31與吸附管嘴32；連桿構件42，以固定的方式裝設於支軸41；及汽缸43，透過連桿構件42對支軸41賦與旋動動作。

支軸41是藉由框架而可旋轉地被支撐在平行於X軸方向的方向上，並如前述地支撐成拾取單元30的二個拾取頭31的相向面311與吸附管嘴32的管嘴前端部成為相同方向。 連桿構件42是朝以支軸41為中心的半徑方向外側延伸。 汽缸43是將其活塞桿的前端部以可繞著X軸旋動的方式來對連桿構件42的延伸端部連結，活塞本體也是相對於框架以可繞著X軸旋動的方式受到支撐。 藉此，可以在使汽缸43的活塞桿前進的狀態下，將拾取單元30的拾取頭31的相向面311或吸附管嘴32的吸引面321設成朝向布料C側(朝向鉛直下方的狀態)之「拿取位置」(參照圖2(A))。 又，可以在使汽缸43的活塞桿後退的狀態下，將拾取單元30的拾取頭31的相向面311或吸附管嘴32的吸引面321設成朝向正對於距離感測器49的方向(朝向後方的狀態)之「測距位置(檢測位置)」(參照圖3(A))。

[距離感測器] 距離感測器49是將檢測光的光源與接收檢測光的反射光之光接收感測器朝向相同的方向來保持的感測器單元，並以前述之檢測光的光軸及光接收感測器的光軸沿著Y軸方向而朝向平行的狀態支撐於框架。 又，距離感測器49的光源的光軸是朝向前方，且距離感測器49配置成照射位於前述之測距位置的吸附管嘴32的吸引面321的檢測位置S。

藉此，距離感測器49的光接收感測器會接收檢測光的反射光，而可以從其相位差來檢測到已被拾取單元30所拿取的布料C之距離。 距離感測器49的光接收感測器之檢測結果會傳送至控制裝置90。 控制裝置90儲存有從距離感測器49到未拿取有布料C的狀態下之吸附管嘴32的吸引面321中的檢測位置S之距離。

並且，控制裝置90是從拾取單元30已將布料C拿取時之距離感測器49的光接收感測器之檢測結果，求出與未拿取有布料C的狀態下之到檢測位置S的距離之距離差，而藉由該距離差來判定拾取單元30所拿取的布料C之片數。若上述距離差是在視為布料C的一片量的厚度之範圍內，可以判定為拾取單元30已適當地拿取一片布料C，若上述距離差是在視為布料C的二片量以上的厚度之範圍內，可以判定為拾取單元30已一次拿取複數片的布料C。

[拾取裝置的控制系統] 圖9是顯示拾取裝置10的控制系統之方塊圖。 如圖示，積層部20的送出馬達27、搬送機構70的移送部72是透過各自的驅動電路27a、72a而連接於拾取裝置10的控制裝置90。 又，使支撐機構40的汽缸43作動的電磁閥43a、使第一按壓機構50的汽缸53作動的電磁閥53a、使第二按壓機構60的汽缸62作動的電磁閥62a、切換對拾取單元30的拾取頭31之空氣的供給與停止的電磁閥31a、切換對拾取單元30的吸附管嘴32之空氣的供給與停止的電磁閥32a、切換對搬送機構70的吸附管嘴71之空氣的供給與停止的電磁閥71a是透過各自的驅動電路43b、53b、62b、31b、32b、71b而連接於控制裝置90。 再者，雖然具備有兩座拾取單元，但在圖9中是僅圖示一個而省略其餘的。

此外，積層部20的高度檢測部28、距離感測器49是透過各自的介面28a、49a而連接於控制裝置90。 並且，控制裝置90具備有CPU91及記憶體92，前述CPU91是對送出馬達27、移送部72、汽缸43、53、62、拾取頭31、吸附管嘴32、71進行預定的控制，前述記憶體92寫入有執行該控制的控制程式及設定資料。

[拾取裝置的動作] 以下，根據圖10的流程圖來說明上述拾取裝置10之由控制裝置90所進行之布料C的拿取動作。此拾取動作的控制是藉由CPU91執行控制裝置90的記憶體92內的控制程式來執行。

首先，一開始，控制裝置90是將第一按壓機構50的按壓構件51設為退避位置，並將第二按壓機構60的按壓構件61設為按壓位置(步驟S1)。 又，控制裝置90是依據積層部20的高度檢測部28的檢測，將送出馬達27控制成使最上面的布料C成為目標高度(步驟S3)。

接著，控制裝置90是控制支撐機構40，使拾取單元30移動到拿取位置(步驟S5：參照圖2(A)及圖2(B))。 並進一步使各拾取頭31作動。藉此，可將最上面的布料C1非接觸吸附於各拾取頭31的相向面311(步驟S7)。

並且，控制裝置90會控制支撐機構40，在僅以各拾取頭31所進行之布料C1的非接觸吸附狀態下，使拾取單元30移動到測距位置(步驟S9：參照圖3(A)及圖3(B))。藉此，成為將最上面的布料C1的後端部朝上方掀起的狀態。 又，在此時間點使拾取單元30的吸附管嘴32作動而設成吸引狀態。藉此，可以將布料C接觸吸附於吸附管嘴32的吸引面321。 在此狀態下，距離感測器49是檢測到拾取單元30所拿取的布料C之距離，而從檢測距離來判定所拿取的布料C之片數(步驟S11)。

其結果，在判定為所拿取的布料C為二片以上的情況下，將處理返回到步驟S5(步驟S11：否)，並執行非接觸吸附布料C之動作的重新進行。 又，在判定為所拿取的布料C為一片的情況下，則將處理繼續進行到步驟S13(步驟S11：是)。 亦即，控制裝置90是使第一按壓機構50的按壓構件51移動到按壓位置(步驟S13：參照圖4(A)及圖4(B))。 此時，由於最上面的布料C1已被拾取單元30所拿取，因此最上面的布料C1的下一個所積層的布料C2成為受第一按壓機構50的按壓構件51所按壓的狀態。

接著，控制裝置90讓拾取單元30返回拿取位置(步驟S15)，並且使第二按壓機構60的按壓構件61移動到退避位置(步驟S17)。 在此狀態下，使搬送機構70的吸附管嘴71在最上面的布料C1的前端部上方下降來吸附該布料C1(步驟S19)。 此外，讓搬送機構70的吸附管嘴71朝向縫紉機M移動，而將布料C往縫紉機M搬送(步驟S19：參照圖5(A)及圖5(B))。 此時，由於最上面的布料C的下一個布料C是前端部被第一按壓機構50的按壓構件51所按壓，因此即使將最上面的布料C藉由搬送機構70朝前方搬送也可在不被拉動的情形下滯留於積層部20的圍繞區域內。 然後，結束一片量的布料C的拾取動作。

[第一實施形態的技術效果] 如以上，拾取裝置10所採取的是以下構造：拾取頭31具備吹出口313，前述吹出口313可從朝向所積層的布料C之相向面311的中央部315朝向半徑方向外側放射狀地吐出空氣，並將相向面311的中央部315設為負壓來非接觸吸附最上面的對象物。 藉此，藉由從拾取頭31的吹出口313吹出的空氣，相向面311即可以在某種程度上一面對布料C維持非接觸狀態一面進行該布料C的拿取。 例如，由於在空氣吸引式的吸附管嘴等的情況下是將布料C吸附於管嘴前端部，因此可能產生下述可能性：變得沒有空氣的通道，且通過布料C來進行空氣吸引，而連最上面的布料的下一個布料C也吸附。 相對於此，由於拾取頭31是非接觸式的，因此具有空氣的通道，從這種情形來看難以產生通過布料C而吸附到下一個布料C的吸附。 從而，變得可減少拿取並搬送二片以上的布料C之類的狀況的發生，而可一片一片合宜地拿取並供給布料C。

又，由於拾取裝置10具備有作為厚度檢測部的距離感測器49，且前述距離感測器49是檢測拾取頭31所拿取的布料C的厚度，因此變得可從所拿取的布料C的檢測厚度來判斷是否一片一片適當地拿取布料C。

此外，由於拾取裝置10具備有讓拾取頭31的相向面311朝向所積層的布料C側與距離感測器49側之支撐機構40，因此可以在更適當的位置檢測布料C的厚度，而變得可精度良好地檢測布料C的厚度。 又，變得可提升距離感測器49的配置的自由度。

此外，拾取裝置10具備以吸引面321來接觸吸附已被拾取頭31所拿取的布料C之吸附管嘴32，且距離感測器49是設成下述構成：檢測被吸附管嘴32的吸引面321所接觸吸附的布料C的厚度。 因此，雖然由於拾取頭31是非接觸式的，因而也可能產生在照原樣的狀態下會使由距離感測器49所進行之布料厚度的檢測變困難的情況，但是只要是布料C已受到吸引面321所接觸吸附的狀態，即變得可精度良好地檢測布料C的厚度。

又，在拾取裝置10中，如前述之圖10的流程圖的步驟S11所示，控制裝置90因應於距離感測器49所檢測出的布料C的厚度來判斷所拿取的前述對象物的片數為一片或為複數片，並進行下述控制：使拾取頭31所進行之從所積層的布料C的最上面的布料C之非接觸吸附動作再次執行。 因此，即使是在拾取單元30進行了二片以上的布料C之拿取的情況下，仍然可以自動地重試來解除二片以上的拿取狀態，而變得可精度良好地一片一片非接觸吸附並供給布料C。

[第二實施形態] 依據圖11~圖17來說明本發明的第二實施形態即拾取裝置10A。 此拾取裝置10A是將前述之拾取單元30、支撐機構40、距離感測器49及控制裝置90變更成現在開始說明的拾取單元30A、支撐機構40A、距離感測器49A及控制裝置90A，針對拾取單元30A、支撐機構40A、距離感測器49A及控制裝置90A以外的構成，由於具備有與前述之拾取裝置10相同的構成，因此省略其說明。

[拾取單元] 如圖11及圖12所示，拾取單元30A具備有：三個拾取頭31A，拿取積層部20(參照圖1)內的最上面的布料C1；及支撐台32A，保持這些拾取頭31A。

各拾取頭31A具備有：刺針311A，對最上面的布料C1斜向刺入；拾取用汽缸312A，使刺針311A沿著其長邊方向進退移動；及擋件313A，調節刺針311A的前進量。

支撐台32A具備有相向面321A，前述相向面321A在積層部20內的最上面的布料C1之拿取時，是平行且相向於該布料C1。再者，此支撐台32A是藉由後述之支撐機構40A而被賦與繞著X軸的旋動動作，在以下之支撐台32A的各部分的方向之說明中，是以支撐台32A的相向面321A為平行地相向於布料C1的狀態作為前提。

支撐台32A是在其上部以沿著X軸方向排列的狀態而支撐有三個拾取頭31A。又，支撐台32A上的各拾取頭31A都是以刺針311A朝向後斜下方的傾斜狀態而受到支撐。 支撐台32A形成有從其上部到相向面321A朝向後斜下方向貫穿的針穿孔322A。並且，可以藉由拾取用汽缸312A使刺針311A前進，而使各刺針311A的前端突出至比相向面321A更朝後斜下方。又，拾取用汽缸312A也可使各刺針311A的前端後退到不從相向面321A突出的位置。

刺針311A從相向面321A的突出量可藉由擋件313A來調節。此擋件313A是在刺針311A藉由拾取用汽缸312A而前進移動時，藉由抵接於支撐台32A的針穿孔322A的跟前來限制前進移動。 並且，擋件313A可以藉由旋轉操作而沿著刺針311A的長邊方向移動。亦即，若使其相對於刺針311A朝前進方向移動，刺針311A的突出量會變小，若使其相對於刺針311A朝後退方向移動，刺針311A的突出量會變大。

刺針311A的前進時之自相向面321A起算的適當的突出量是藉由布料C的厚度而決定。在將刺針311A相對於相向面321A之沿著長邊方向的適當的突出量設為L，將布料C的厚度設為d，並且將刺針311A的傾斜角度設為θ的情況下，是成為如下式所示。可將擋件313A的位置調節成滿足此式。 L≦d/sinθ

當將支撐台32A載置於布料C1之上，以使相向面321A緊貼於積層部20內的最上面的布料C1，並且以上述之突出量使刺針311A前進時，會成為刺針311A的前端部未到達從上數來第二個布料C之狀態，且僅刺入最上面的布料C1之狀態。在此狀態下，支撐機構40A是使支撐台32A旋動成使刺針311A的前端部朝上，而僅進行最上面的布料C1之拿取。

[支撐機構] 支撐機構40A具備有：左右一對的支撐臂41A，支撐拾取單元30A的支撐台32A的左右兩端部；旋動馬達42A，使一對支撐臂41A旋動；升降台43A，以可旋動的方式支撐一對支撐臂41A；及升降用汽缸44A，使升降台43A沿著Z軸方向升降。

上述升降用汽缸44A是朝左右排列而設置有兩座，每一座升降用汽缸44A是以讓活塞桿朝向下方的狀態來將汽缸本體固定支撐於裝置的機框。 各升降用汽缸44A的活塞桿的下端部是分別固定連結於升降台43A的上端部之左右的端部。從而，藉由各升降用汽缸44A的作動，即可以使升降台43A沿著Z軸方向升降移動。

升降台43A具有門型構造，前述門型構造是由沿著X-Y平面的頂板431A與從其左右兩端部垂下之沿著Y-Z平面的左右之側板432A所形成。 並且，在左右的側板432A之各自的內側面上，是將左右的支撐臂41A支撐成可個別地繞著X軸旋動。 又，左側的支撐臂41A是形成為相對於左邊的側板432A而透過旋動馬達42A被支撐，並且藉由該旋動馬達42A來賦與支撐臂41A的旋動動作。

左右的支撐臂41A的旋動中心線是設定於同一軸上，該旋動中心線是與支撐台32A的前端部之沿著角部323A的緣部一致。亦即，當左右的支撐臂41A旋動時，這些支撐臂所支撐的支撐台32A即以其前端部的角部323A為支點來進行旋動動作(參照圖15)。

在支撐機構40A中，將支撐台32A的相向面321A平行且緊貼於積層部20內的最上面的布料C1之位置設為「拿取位置」，將支撐台32A的後端部朝上升的方向旋動到預定角度之位置設為「測距位置(檢測位置)」。 從拿取位置到測距位置的旋動角度雖然是小於90°的角度，但是亦可設為90°或其以上。測距位置中的支撐台32A的相向面321A是成為其後端部比正上方更稍微朝向後方而傾斜的狀態。 雖然距離感測器49A是感測器本身為和前述之距離感測器49相同的感測器，但是會配置成對位在上述測距位置的支撐台32A的相向面321A相向，且檢測光的光源之光軸與光接收感測器之光軸是相對於該相向面321A而成為垂直(參照圖16)。

[拾取裝置的控制系統] 圖17是顯示拾取裝置10A的控制系統的方塊圖。 如圖示，在拾取裝置10A的控制裝置90A中，透過驅動電路42Aa而連接有支撐機構40A的旋動馬達42A，且透過驅動電路44Ab而連接有使升降用汽缸44A作動的電磁閥44Aa。 又，透過驅動電路312Ab而對控制裝置90A連接有使拾取單元30A的各拾取頭31A之拾取用汽缸312A作動的電磁閥312Aa(僅圖示一個)。 又，透過介面49Aa而對控制裝置90A連接有距離感測器49A。 此外，針對積層部20、第一及第二按壓機構50、60、搬送機構70的各構成，是和前述之拾取裝置10中的控制裝置90同樣地連接於控制裝置90A。

[拾取裝置的動作] 以下，根據圖13~圖16的動作說明圖來說明上述拾取裝置10A的控制裝置90A所進行之布料C的拿取動作。又，由於基本的動作是和前述之圖10的流程圖大致一致，因此一邊參照此圖10的流程圖一邊進行說明。 此拾取動作的控制可藉由CPU91A執行控制裝置90A的記憶體92A內的控制程式來執行。

首先，一開始，控制裝置90A是將第一按壓機構50的按壓構件51設為退避位置，並將第二按壓機構60的按壓構件61設為按壓位置(步驟S1)。 又，控制裝置90A是依據積層部20的高度檢測部28的檢測，將送出馬達27控制成使最上面的布料C成為目標高度(步驟S3)。

接著，控制裝置90A是控制支撐機構40A的升降用汽缸44A，使拾取單元30A的支撐台32A下降並移動到拿取位置(步驟S5：圖13)。藉此，支撐台32A的相向面321A是成為載置於最上面的布料C1之上表面的狀態。 此外，使各拾取頭31A的拾取用汽缸312A作動，以使各刺針311A前進。藉此，最上面的布料C1被各刺針311A的前端部所刺入，而被保持於拾取頭31A的相向面321A(步驟S7)。

然後，控制裝置90A是控制支撐機構40A的旋動馬達42A，而以角部323A為支點來使支撐台32A旋動並移動到測距位置(步驟S9：圖15)。藉此，成為將最上面的布料C1的後端部朝上方掀起的狀態。 此時，支撐台32A是藉由以前端部的角部323A為支點來使後端部朝上方旋動，而維持有將角部323A按壓在最上面的布料C1之狀態。因此，成為下述狀態：藉由各刺針311A與角部323A來維持最上面的布料C1緊貼於相向面321A之狀態並且將其後端部朝上方掀起。

在此狀態下，距離感測器49A是檢測到拾取單元30A所拿取的布料C之距離，而從檢測距離來判定所拿取的布料C之片數(步驟S11)。

其結果，在判定為所拿取的布料C為二片以上的情況下，將處理返回到步驟S5(步驟S11：否)，並於使刺針311A後退之後執行布料C的拿取動作的重新進行。 又，在判定所拿取的布料C為一片的情況下，則將處理繼續進行到步驟S13(步驟S11：是)。 亦即，控制裝置90A是使第一按壓機構50的按壓構件51移動到按壓位置(步驟S13：參照圖4(A)及圖4(B))。 此時，由於最上面的布料C1已被拾取單元30A所拿取，因此最上面的布料C1的下一個所積層的布料C2成為受第一按壓機構50的按壓構件51所按壓的狀態。

接著，控制裝置90A一邊讓刺針311A後退一邊讓拾取單元30A返回拿取位置(步驟S15)，並且使第二按壓機構60的按壓構件61移動到退避位置(步驟S17)。 在此狀態下，使搬送機構70的吸附管嘴71在最上面的布料C1的前端部上方下降來吸附該布料C1(步驟S19)。 此外，讓搬送機構70的吸附管嘴71朝向縫紉機M移動，而將布料C往縫紉機M搬送(步驟S19：參照圖5(A)及圖5(B))。 此時，由於最上面的布料C1的下一個布料C2是前端部被第一按壓機構50的按壓構件51所按壓，因此即使將最上面的布料C1藉由搬送機構70朝前方搬送也可在不被拉動的情形下滯留於積層部20的圍繞區域內。 然後，結束一片量的布料C的拾取動作。

[第二實施形態的技術效果] 如以上，拾取裝置10A所採取的是以下構造：拾取頭31A以可從相向面321A進退的方式設置可對最上面的布料C1斜向刺入的刺針311A，並且藉由已前進的刺針311A來從所積層的布料C中拿取最上面的布料C1。 若為此構造，即可以藉由適當地調整刺針311A從相向面321A的突出量，而容易地調節拿取的布料C的片數。 從而，變得可減少拿取並搬送二片以上的布料C之類的狀況的發生，而可一片一片合宜地拿取並供給布料C。

又，由於拾取裝置10A也具備有距離感測器49A，因此變得可從所拿取的布料C的檢測厚度來容易地判斷是否一片一片適當地拿取布料C。 又，由於拾取裝置10A也具備有讓支撐台32A的相向面321A朝向所積層的布料C側與距離感測器49A側之支撐機構40A，因此變得可精度良好地檢測布料C的厚度。

此外，由於拾取裝置10A也是在控制裝置90A從距離感測器49A所檢測出的布料C的厚度而判斷為所拿取的布料C的片數為複數片的情況下，進行下述控制：使拾取頭31A所進行之從所積層的布料C的最上面的布料C1之拿取動作再次執行，因此變得可解除二片以上的拿取狀態，而更加精度良好地一片一片拿取並供給布料C。

[其他] 再者，在上述第一及第二實施形態中，雖然例示有布料C來作為片狀的對象物，但是並不受限於此，只要是片狀之物皆可適當地拿取。又，拿取後之供給目的地也並不限定於縫紉機M，可設為因應於片狀的對象物的種類之供給目的地。

又，第一及第二實施形態中的拾取裝置10、10A之拾取單元30、30A的測距位置可為水平方向、亦可為傾斜的方向。再者，在該情況下，距離感測器49、49A的方向及配置應該設為對應於拾取單元30、30A的方向的配置。

又，第一及第二實施形態中的厚度檢測部並不限定於光學式的距離感測器49、49A。例如，亦可使用接觸式的位移感測器等。

又，在第二實施形態中，拾取裝置10A亦可設為下述構成：將吸附管嘴設置於支撐台32A，前述吸附管嘴是以相向面321A來接觸吸附拾取頭31A所拿取的布料C，且距離感測器49A檢測相向面321A所接觸吸附的布料C的厚度。 藉此，變得可更加精度良好地檢測距離感測器49A所進行之布料厚度的檢測。

10、10A‧‧‧拾取裝置 20‧‧‧積層部 21、22‧‧‧壁板 23‧‧‧升降板 24‧‧‧升降軸 25‧‧‧導引軸 26‧‧‧滑動軸承 27‧‧‧送出馬達 27a、31b、32b、42Aa、43b、44Ab、53b、62b、71b、72a、312Ab‧‧‧驅動電路 28‧‧‧高度檢測部 28a、49a、49Aa‧‧‧介面 30、30A‧‧‧拾取單元 31、31A‧‧‧拾取頭 31a、32a、43a、44Aa、53a、62a、71a、312Aa‧‧‧電磁閥 32‧‧‧吸附管嘴 32A‧‧‧支撐台 40、40A‧‧‧支撐機構 41‧‧‧支軸 41A‧‧‧支撐臂 42‧‧‧連桿構件 42A‧‧‧旋動馬達 43、53、62‧‧‧汽缸 43A‧‧‧升降台 44A‧‧‧升降用汽缸 49、49A‧‧‧距離感測器(厚度檢測部) 50‧‧‧第一按壓機構 51、61‧‧‧按壓構件 52‧‧‧四節連桿機構 60‧‧‧第二按壓機構 70‧‧‧搬送機構 71‧‧‧吸附管嘴 72‧‧‧移送部 90、90A‧‧‧控制裝置 91、91A‧‧‧CPU 92、92A‧‧‧記憶體 211‧‧‧作業板 241‧‧‧齒條齒 271‧‧‧小齒輪 311、321A‧‧‧相向面 311A‧‧‧刺針 312‧‧‧圓周溝 312A‧‧‧拾取用汽缸 313‧‧‧吹出口(吐出部) 313A‧‧‧擋件 314‧‧‧供給口 315‧‧‧中央部 321‧‧‧吸引面 322‧‧‧吸引孔 322A‧‧‧針穿孔 323A‧‧‧角部 431A‧‧‧頂板 432A‧‧‧側板 521‧‧‧第一連桿 522‧‧‧第二連桿 523‧‧‧第三連桿 611‧‧‧平板部 612‧‧‧支撐部 B‧‧‧低壓區域 c‧‧‧距離差 C‧‧‧布料(片狀之對象物) C1‧‧‧最上面的布料 C2‧‧‧最上面的布料的下一個所積層的布料 M‧‧‧縫紉機 S‧‧‧檢測位置 S1、S3、S5、S7、S9、S11、S13、S15、S17、S19、S21‧‧‧步驟

圖1是第一實施形態之拾取裝置的概略構成圖。 圖2是顯示拾取裝置的拾取動作之動作說明圖，圖2(A)是側面圖，圖2(B)是立體圖。 圖3是按照順序顯示接續於圖2的拾取裝置的拾取動作的動作說明圖，圖3(A)是側面圖，圖3(B)是立體圖。 圖4是按照順序顯示接續於圖3的拾取裝置的拾取動作的動作說明圖，圖4(A)是側面圖，圖4(B)是立體圖。 圖5是按照順序顯示接續於圖4的拾取裝置的拾取動作的動作說明圖，圖5(A)是側面圖，圖5(B)是立體圖。 圖6(A)是拾取頭的正面圖，圖6(B)是沿著圖6(A)中的W-W線的截面圖。 圖7(A)是吸附管嘴的正面圖，圖7(B)是吸附管嘴的其他例的正面圖。 圖8是朝向下之狀態的拾取單元的正面圖。 圖9是顯示拾取裝置的控制系統的方塊圖。 圖10是顯示拾取裝置的拾取動作的流程圖。 圖11是將第二實施形態之拾取裝置的主要部分的一部分切除的側面圖。 圖12是第二實施形態之拾取裝置的主要部分的背面圖。 圖13是拾取裝置的動作說明圖。 圖14是接續於圖13的拾取裝置的動作說明圖。 圖15是接續於圖14的拾取裝置的動作說明圖。 圖16是接續於圖15的拾取裝置的動作說明圖。 圖17是顯示第二實施形態之拾取裝置的控制系統的方塊圖。

S1、S3、S5、S7、S9、S11、S13、S15、S17、S19、S21‧‧‧步驟

Claims (5)

1. 一種拾取裝置，具備有拾取頭，前述拾取頭具備可相向於積層之片狀的對象物的最上面的對象物之相向面，並且拿取前述最上面的對象物，前述拾取裝置之特徵在於具備： 支撐機構，將前述拾取頭支撐成可移動至拿取位置與檢測位置，前述拿取位置是前述相向面相向於前述積層之片狀的對象物的位置，前述檢測位置是將已拿取的前述對象物掀起而使其離開前述積層之片狀的對象物的位置； 厚度檢測部，在前述相向面移動至前述檢測位置時檢測前述拾取頭所拿取的前述對象物的厚度；及 控制裝置，從前述厚度檢測部所檢測出的前述對象物的厚度，判斷前述拾取頭所拿取的前述對象物的片數為一片或為複數片，並在已判斷為複數片的情況下，使前述相向面往拿取位置移動，並使由前述拾取頭所進行之前述對象物的拿取動作再次執行。
2. 如請求項1之拾取裝置，其中前述拾取頭具備可從中央部朝向半徑方向外側放射狀地吐出空氣的相向面，藉由所吐出的空氣將前述相向面的中央部設為負壓，而以非接觸吸附狀態來從前述積層之片狀的對象物中拿取最上面的對象物。
3. 如請求項1之拾取裝置，其中前述拾取頭以可從前述相向面進退的方式設置有對前述最上面的對象物斜向刺入的刺針，並藉由已前進的前述刺針來從前述積層之片狀的對象物中拿取最上面的對象物。
4. 如請求項1至3中任一項之拾取裝置，其具備可移動至按壓位置與退避位置的按壓機構，前述按壓位置是讓按壓構件從上對前述積層之片狀的對象物進行壓接的位置，前述退避位置是從前述積層之片狀的對象物離開的位置， 前述控制裝置在已判斷為前述拾取頭所拿取的對象物的片數為一片的情況下，會藉由前述按壓機構使前述按壓構件往前述按壓位置移動，以從上對前述最上面的對象物的下一個所積層的對象物進行壓接。
5. 如請求項1至4中任一項之拾取裝置，其具備吸附裝置，前述吸附裝置將前述對象物以接觸吸附狀態吸引於吸引面， 前述吸附裝置是以如下方式連結於前述拾取頭：當前述拾取頭已移動到前述檢測位置時，前述吸引面與前述拾取頭的前述相向面成為相同的方向， 前述控制裝置是以如下方式進行控制：當前述拾取頭已移動到前述檢測位置時，進行前述吸附裝置的吸引動作後，藉由前述厚度檢測部來檢測前述對象物的厚度。

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