WO2022014290A1

WO2022014290A1 - 吸着パッドおよび収穫用吸着ハンド

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Publication number: WO2022014290A1
Application number: PCT/JP2021/023929
Authority: WO
Inventors: 利之横上; みゆき藤本; 融空閑; 怜史芦澤; 賢一大原; 和志柴田
Original assignee: ヤンマーホールディングス株式会社
Priority date: 2020-07-14
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2022-01-20
Also published as: JP2024019507A; JP2022017935A

Abstract

吸着パッド(10)は、対象物Ｆを吸着する吸着部として、内側スポンジパッド(11A)と、内側スポンジパッド(11A)よりも外周側に配置された外側スポンジパッド(11B)とを備えている。対象物Ｆを吸着するときに対象物Ｆに接触する吸着面の存在する側を前方側とする場合、内側スポンジパッド(11A)の先端と外側スポンジパッド(11B)の先端とが前後方向において同じ位置とされているか、もしくは、内側スポンジパッド(11A)の先端が前記外側スポンジパッド(11B)の先端よりも前方側に突出している。内側スポンジパッド(11A)は、対象物Ｆを吸着した状態で、対象物Ｆを外側スポンジパッド(11B)の吸着面に接触させる方向への変形または移動が可能である。

Description

吸着パッドおよび収穫用吸着ハンド

　本発明は、樹になった農産物（果実など）の収穫に用いる吸着パッドおよび収穫用吸着ハンドに関する。

　特許文献１には、樹になった農産物を真空パッドで吸着して収穫する作業用ハンドが開示されている。また、特許文献２には、農産物を吸着保持することのできる吸着保持体が開示されている。

日本国公開特許公報「特開平２－１５２７８０号公報」日本国公開特許公報「特開平１１－１６５７０８号公報」

　特許文献１の作業用ハンドでは、農産物を吸着する吸着部として、ゴム製の円錐型パッドが用いられている。しかしながら、このような円錐型パッドでは、大きな凹凸のある不規則な形状の農産物を吸着することは困難である。すなわち、特許文献１の作業用ハンドは、表面の凹凸が少なく、規則的な（球体に近い）形状の農産物にのみ使用が限定される。

　一方、特許文献２の吸着保持体は、大きな凹凸のある不規則な形状の農産物であっても吸着できるものとされている。特許文献２に開示された吸着保持体は、農産物を吸着する吸着部が、少なくとも下端部が弾性の異径同心円状に形成された複数の筒体からなり、複数の筒体の下端部がベローズ型構造に形成されている。このような複数の筒体からなる吸着部を用いることで、大きな凹凸のある不規則な形状の農産物であっても、複数ある筒体の何れかで吸着が行えるようになっている。

　しかしながら、特許文献２の吸着保持体では、吸着面が大きい筐体で吸着を行うためには、吸着しようとする対象物に対して大きな押し付け力が必要となる。このため、表面が柔軟で傷つきやすい対象物や、樹にぶら下がっていて反力が得られにくい対象物の吸着には適していない。すなわち、特許文献２の吸着保持体は、収穫後の選別作業などで台に置かれた農産物を吸着することには使用できるが、樹になっている農産物の収穫には不向きである。

　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、不規則な形状を有しており、かつ反力が得られにくい状態の対象物であっても、良好に吸着することのできる吸着パッドおよび収穫用吸着ハンドを提供することを目的とする。

　上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様である吸着パッドは、対象物を吸着する吸着部を備えた吸着パッドであって、前記吸着部は、多孔質材料で形成された内側パッドと、多孔質材料で形成され、前記内側パッドよりも外周側に配置された外側パッドとを備えており、前記内側パッドが、前記対象物を吸着した状態で、前記対象物を前記外側パッドの吸着面に接触させることを特徴としている。

　上記の構成によれば、最初に内側パッドによって対象物の吸着を行い、その後、対象物を外側パッドの吸着面に接触させることで、吸着力の大きい外側パッドに対象物を吸着させることができる。このため、不規則な形状であり、かつ樹になっていて反力が得られにくい農産物などの対象物であっても良好に吸着することができる。

　また、上記吸着パッドは、前記対象物を吸着するときに前記対象物に接触する吸着面の存在する側を前方側とする場合、前記内側パッドの先端と前記外側パッドの先端とが前後方向において同じ位置とされているか、もしくは、前記内側パッドの先端が前記外側パッドの先端よりも前方側に突出している構成とすることができる。

　上記の構成によれば、内側パッドによって対象物の吸着を行った後、内側パッドの変形または移動により対象物を外側パッドの吸着面に接触させることができる。

　また、上記吸着パッドでは、前記内側パッドは、連続気泡スポンジからなり、前記対象物を前記吸着部に吸着させるための真空吸引系統が、前記内側パッドのみに対して設けられている構成とすることができる。

　上記の構成によれば、内側パッドによって対象物を吸着した後、内側パッド自体の収縮変形によって外側パッドに対象物を接触させることができる。さらに、外側パッドに対象物を接触させた後は、内側パッドの通気性によって外側パッドに対象物を吸着させることができる。このため、対象物を吸着部に吸着させるための真空吸引系統を１つとすることができ、吸着パッドの構成を簡略化することができる。

　また、上記吸着パッドでは、前記外側パッドは、独立気泡スポンジからなる構成とすることができる。

　また、上記吸着パッドでは、前記内側パッドおよび前記外側パッドは、独立気泡スポンジからなり、前記対象物を前記吸着部に吸着させるための真空吸引系統が、前記内側パッドおよび前記外側パッドのそれぞれに対して個別に設けられている構成とすることができる。

　上記の構成によれば、内側パッドおよび外側パッドの吸着力をそれぞれの真空吸引系統によって個別に調整することが可能となり、対象物に対する吸着力を適切に調整しながらも、対象物を確実に、かつ速やかに吸着することができる。

　また、上記吸着パッドでは、前記外側パッドの吸着面は、外周側から内周側にかけて後方に下がるようなテーパ面とされている構成とすることができる。

　上記の構成によれば、吸着面をテーパ面とすることで、対象物の吸着時に吸着面の面圧が低減され、対象物に吸着痕が残りづらくなる。また、様々な大きさの対象物に対しても適応可能となる。

　また、上記吸着パッドは、前記吸着部の後方には、前記対象物を前記吸着部に吸着させるための真空吸引系統の一部となるジャバラが直列に接続されている構成とすることができる。

　上記の構成によれば、吸着部を対象物に接触させるときに、ジャバラによって吸着部の位置や姿勢が対象物に追従しやすくなり、対象物を吸着させることが容易となる。

　また、上記吸着パッドは、前記外側パッドに前記対象物を吸着した状態で前記ジャバラを収縮させたときに、前記吸着部に当接させて前記ジャバラの収縮を制限するストッパを有している構成とすることができる。

　上記の構成によれば、吸着部をストッパに当接させてジャバラの収縮を制限することで、吸着部を固定的に保持することができ、吸着部に吸着させた農産物などの対象物に対して樹からのもぎ取り動作が行いやすくなる。

　また、上記吸着パッドでは、前記吸着部は、前記ストッパに当接したときに前記ストッパの先端と嵌合する凹部を有している構成とすることができる。

　上記の構成によれば、ストッパを凹部に嵌合させることで、吸着部に吸着させた農産物などの対象物に対して樹からのもぎ取り動作を行う場合に、ジャバラに捩りトルクが作用することを防止でき、ジャバラの破損を抑制することができる。

　また、上記吸着パッドでは、前記ジャバラが、前方ジャバラと後方ジャバラとの２段に分割されており、かつ、前記前方ジャバラおよび前記後方ジャバラが間にジャバラホルダを挟んで接続されており、前記ジャバラホルダは、その前後方向の移動が直動ガイドによってガイドされ、前記直動ガイドは、前記ジャバラを収縮させたときに前記吸着部に当接することで前記ストッパの機能を有している構成とすることができる。

　上記の構成によれば、吸着部を対象物に接触させる際に、前方ジャバラによって吸着部における十分な柔軟性（追従性）を持たせることができる。また、ジャバラホルダが直動ガイドによってガイドされていることで、ジャバラ全体（前方ジャバラおよび後方ジャバラ）が重力で垂れ下がることも防止できる。また、吸着部が対象物を吸着した後は、後方ジャバラの収縮によりジャバラホルダを直動ガイド内で後方移動させることにより、直動ガイドを吸着部に当接させてストッパとして機能させることができる。

　また、上記の課題を解決するために、本発明の第２の態様である収穫用吸着ハンドは、上記記載の吸着パッドと、前記吸着パッドが取り付けられるアームと、前記吸着パッドの前記吸着部に吸着力を生じさせる駆動源とを備えたことを特徴としている。

　また、上記収穫用吸着ハンドは、前記内側パッドおよび前記外側パッドが通気性を有さない独立気泡スポンジからなり、真空吸引系統が、前記内側パッドおよび前記外側パッドのそれぞれに対して個別に設けられている構成とした場合に、さらに、前記吸着パッドの前記内側パッドに対する真空吸引と、前記外側パッドに対する真空吸引とを調整する圧力制御部とを備えており、前記圧力制御部は、(a) 前記内側パッドに対応する第１真空吸引系統からの真空吸引を、前記第１真空吸引系統内の圧力が所定の第１閾値に到達するまで行い、(b) 前記第１真空吸引系統内の圧力が前記第１閾値に到達した後、さらに、前記外側パッドに対応する第２真空吸引系統からの真空吸引を開始し、(c) 前記第１真空吸引系統および前記第２真空吸引系統内の圧力が前記第１閾値よりも小さい圧力である所定の第２閾値に到達するまで行い、(ｄ) 前記第１真空吸引系統および前記第２真空吸引系統内の圧力が前記第２閾値に到達した後、前記第１真空吸引系統および前記第２真空吸引系統内に大気を取り入れながら、前記第２閾値に対応する定格圧力を保持した状態で前記外側パッドによる吸着を維持する構成とすることができる。

　上記の構成によれば、対象物に応じた適切な吸着力が得られるように、定格圧力を保持しながら外側パッドによる吸着を維持することができ、表面が柔軟な農産物（例えば、トマト）などの対象物であっても、吸着痕を付けることなく、確実かつ速やかに吸着することができる。

　本発明の吸着パッドおよび収穫用吸着ハンドは、最初に内側パッドによって対象物の吸着を行い、内側パッドの変形または移動により対象物を外側パッドの吸着面に接触させ吸着を行うことで、不規則な形状であり、かつ樹になっていて反力が得られにくい農産物などの対象物であっても良好に吸着することができるといった効果を奏する。

実施の形態１に係る吸着パッドを斜め前から見た斜視図である。実施の形態１に係る吸着パッドを斜め後ろから見た斜視図である。実施の形態１に係る吸着パッドの内部構造を示す断面図である。実施の形態１に係る吸着パッドを用いた収穫用吸着ハンドの概略構成図である。実施の形態１に係る吸着パッドにおける吸着動作の第１段階を示す模式断面図である。実施の形態１に係る吸着パッドにおける吸着動作の第２段階を示す模式断面図である。実施の形態１に係る吸着パッドにおける吸着動作の第３段階を示す模式断面図である。実施の形態２に係る吸着パッドの外観を示す側面図である。実施の形態２に係る吸着パッドの内部構造を示す断面図である。実施の形態２に係る吸着パッドを用いた収穫用吸着ハンドの概略構成図である。実施の形態２に係る吸着パッドにおける吸着動作の第１段階を示す模式断面図である。実施の形態２に係る吸着パッドにおける吸着動作の第２段階を示す模式断面図である。実施の形態２に係る吸着パッドにおける吸着動作の第３段階を示す模式断面図である。実施の形態２に係る吸着パッドを用いた収穫用吸着ハンドに含まれる圧力制御装置の構成を示す模式図である。

　〔実施の形態１〕
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。まずは、本実施の形態１に係る吸着パッド１０の構成を、図１ないし図３を参照して説明する。図１および図２は、本実施の形態１に係る吸着パッド１０の外観を示すものであり、図１は吸着パッド１０を斜め前から見た斜視図、図２は吸着パッド１０を斜め後ろから見た斜視図である。図３は、吸着パッド１０の内部構造を示す断面図である。

　図１ないし図３に示すように、吸着パッド１０は、内側スポンジパッド（内側パッド）１１Ａ、外側スポンジパッド（外側パッド）１１Ｂ、パッドホルダ１２、ジャバラホルダ１３、ベースプレート１４、ジャバラ１５、バネ１６、ストッパ１７および真空配管１８を備えて構成されている。尚、以下の説明では、吸着パッド１０が果実などの対象物Ｆ（図５～図７参照）を吸着するときに、その対象物Ｆに接触する吸着面の存在する側を、吸着パッド１０の前方側とする。

　内側スポンジパッド１１Ａ、外側スポンジパッド１１Ｂおよびパッドホルダ１２は、吸着パッド１０の先端における吸着部を構成する。すなわち、吸着パッド１０における吸着部は、略円板形状のパッドホルダ１２の前面側に、略円筒形状である内側スポンジパッド１１Ａおよび外側スポンジパッド１１Ｂが同心円状に取り付けられて構成されている。

　パッドホルダ１２の中央には第１開口１２１が形成されており、内側スポンジパッド１１Ａは、その内周面の内側に第１開口１２１を配置させるようにしてパッドホルダ１２に取り付けられる。また、外側スポンジパッド１１Ｂは、内側スポンジパッド１１Ａのさらに外周側においてパッドホルダ１２に取り付けられる。また、内側スポンジパッド１１Ａおよび外側スポンジパッド１１Ｂは、その自然状態（吸着しようとする対象物Ｆなどに押し付けられていない状態）において、内側スポンジパッド１１Ａの吸着面のみを対象物Ｆに接触させることができる配置とされている。すなわち、内側スポンジパッド１１Ａの先端と外側スポンジパッド１１Ｂの先端とが前後方向において同じ位置とされているか、もしくは、内側スポンジパッド１１Ａの先端が外側スポンジパッド１１Ｂの先端よりも前方側に突出している。

　内側スポンジパッド１１Ａは、通気性を有するスポンジ材料で形成されるものであり、具体的には連続気泡スポンジで形成される。さらには、適度な通気性を有することが好ましく、ここでは、内側スポンジパッド１１Ａを半連続気泡スポンジにて形成している（すなわち、半連続気泡スポンジは連続気泡スポンジに含まれる）。一方、外側スポンジパッド１１Ｂは、通気性を有さず、かつ、柔軟性を有する材料で形成される。ここでは、外側スポンジパッド１１Ｂを独立気泡スポンジにて形成している。

　内側スポンジパッド１１Ａおよび外側スポンジパッド１１Ｂの先端に形成される吸着面は、円筒軸に対して直交する平面とされていてもよいが、外周側から内周側にかけて後方に下がるようなテーパ面とされていることが好ましい。吸着面がテーパ面とされていれば、対象物Ｆの吸着時に、略球形状の対象物Ｆに対して吸着面の面圧が低減され、対象物Ｆに吸着痕が残りづらくなる。また、様々な大きさの対象物Ｆに対しても適応可能となる。

　尚、吸着面をテーパ面とするとき、そのテーパ角は内側スポンジパッド１１Ａおよび外側スポンジパッド１１Ｂにおいて同じであってもよく、異なっていてもよい。テーパ角を異ならせる場合は、吸着しようとする対象物Ｆの形状が略球形状であることから、外側スポンジパッド１１Ｂのテーパ角を内側スポンジパッド１１Ａのテーパ角よりも大きくすることが好ましい。あるいは、外側スポンジパッド１１Ｂの吸着面のみをテーパ面とする構成であってもよい。

　ジャバラホルダ１３、ベースプレート１４、ジャバラ１５、バネ１６、ストッパ１７は、上述の吸着部を、対象物Ｆの非吸着時には可動的に保持し、対象物Ｆの吸着後は固定的に保持することができる。吸着パッド１０では、ジャバラホルダ１３とベースプレート１４との間にジャバラ１５、バネ１６、ストッパ１７が配置されている。ジャバラホルダ１３は、ベースプレート１４よりも前方側に配置されている。

　ジャバラホルダ１３およびベースプレート１４は、何れも略円板形状の部材であり、ジャバラホルダ１３の中央には第２開口１３１が形成され、ベースプレート１４の中央には第３開口１４１が形成されている。ジャバラ１５は、ジャバラホルダ１３とベースプレート１４との間で、第２開口１３１および第３開口１４１を接続するように取り付けられている。すなわち、ジャバラ１５は、吸着パッド１０の吸着部に対して直列に接続されている。また、ジャバラホルダ１３の前面側には、パッドホルダ１２が固定的に取り付けられており、第１開口１２１および第２開口１３１が連通している。さらに、ベースプレート１４の後面側においては、第３開口１４１と連通するように真空配管１８が取り付けられている。これにより、吸着パッド１０では、真空配管１８、第３開口１４１、ジャバラ１５、第２開口１３１および第１開口１２１によって、内側スポンジパッド１１Ａに対する１つの真空吸引系統が形成される。尚、ここでは、パッドホルダ１２およびジャバラホルダ１３がそれぞれ別個の部材とされているが、これらは一体化されて１つの部材となっていてもよい。

　バネ１６は引きバネであり、ジャバラホルダ１３とベースプレート１４との間に配置され、上側２か所で垂線に対称に配置される。バネ１６は、吸着パッド１０の軸を水平に向けたときに吸着部が垂れ下がらないよう吊り上げる。

　ストッパ１７は、ベースプレート１４の前面から前方側に向けて（ジャバラホルダ１３に向けて）立設する凸部として設けられている。また、ジャバラホルダ１３の後面には、ストッパ１７と対向する位置に凹部１３２が形成されている。ストッパ１７は、対象物Ｆの非吸着時にはジャバラホルダ１３に対して当接しないが、対象物Ｆの吸着時には、その先端をジャバラホルダ１３に当接させることで、ジャバラホルダ１３およびベースプレート１４の間隔が一定距離となるように保持する。また、対象物Ｆの吸着時には、ストッパ１７の先端がジャバラホルダ１３の凹部１３２に嵌合することで、ジャバラホルダ１３とベースプレート１４との間の円周方向の移動も制限される。ストッパ１７および凹部１３２は、それぞれ、円周方向に沿って均等な間隔で３箇所以上に配置されることが好ましい。また、ここでは、ストッパ１７をベースプレート１４に設け、凹部１３２をジャバラホルダ１３に設ける構成を例示したが、これらは逆に設けられていてもよい。すなわち、ストッパ１７をジャバラホルダ１３に設け、ストッパ１７に嵌合させる凹部をベースプレート１４に設ける構成であってもよい。

　上述した吸着パッド１０は、図４に示すように、アーム３０の先端に吸着パッド１０を取り付け、真空配管１８をホース４１を介して駆動源４０と接続することで、収穫用吸着ハンド１として使用できる。図４に示す収穫用吸着ハンド１では、アーム３０の取っ手側に操作ボタン３１が設けられており、使用者による操作ボタン３１の操作によって駆動源４０のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるようになっている。

　駆動源４０は、例えば、真空ポンプとすることができる。この場合、真空ポンプである駆動源４０から吸着パッド１０に対する真空吸引を直接行うことができる。あるいは、駆動源４０をコンプレッサ（圧縮機）とし、このコンプレッサをエジェクタと組み合わせて真空吸引を行う構成としてもよい。すなわち、図４の構成において、コンプレッサである駆動源４０から圧縮空気をエジェクタに送り込み、エジェクタで発生させた負圧によって吸着パッド１０における真空吸引を行うようにしてもよい。この場合のエジェクタは、吸着パッド１０と駆動源４０との間に配置されるものであってもよく、あるいは吸着パッド１０に含まれていてもよい（例えば、真空配管１８をエジェクタとしてもよい）。

　続いて、吸着パッド１０による対象物Ｆの吸着動作について、図５ないし図７を参照して説明する。ここでは、吸着パッド１０による対象物Ｆの吸着動作を第１～第３段階の３段階に分けて説明する。尚、吸着パッド１０による吸着動作は、収穫用吸着ハンド１に備わった状態の吸着パッド１０にて行われるものであり、真空配管１８がホース４１を介して駆動源４０に接続されている必要がある。但し、図５ないし図７では、図面の簡略化のためにホース４１の図示を省略している。

　図５は、吸着動作の第１段階を示す模式断面図である。第１段階では、吸着パッド１０における内側スポンジパッド１１Ａが、吸着しようとする対象物Ｆに押し当てられる。第１段階では、駆動源４０は駆動されておらず、真空配管１８からの真空吸引は行われていない。ここでの対象物Ｆは、例えば、樹にぶら下がっている果実などの農産物であり、吸着パッド１０を押し当てたときに大きな反力が得られるものではない。さらに、図５では対象物Ｆを球体として図示しているが、対象物Ｆは大きな凹凸のある不規則な形状の農産物であることも想定される。

　図５に示す第１段階では、内側スポンジパッド１１Ａが対象物Ｆに押し当てられる。このとき、内側スポンジパッド１１Ａの先端が外側スポンジパッド１１Ｂの先端よりも前方側に突出していれば、内側スポンジパッド１１Ａのみを対象物Ｆに押し当てることが容易となる。

　内側スポンジパッド１１Ａは、開口部の径が小さいため曲面状の対象物Ｆに近づけたときの隙間を小さくでき、対象物Ｆに対して吸い付きやすくなる。このため、内側スポンジパッド１１Ａは、押し当てたときの反力が得られにくく、不規則な形状の対象物Ｆに対しても、吸着面の全体を対象物Ｆの表面に沿わせることができ、良好な吸着を行わせることができる。但し、吸着面が小さい内側スポンジパッド１１Ａは、その吸着力（吸着した対象物Ｆに対しての保持力）も小さく、内側スポンジパッド１１Ａで吸着しただけの対象物Ｆを収穫用吸着ハンド１によって樹からもぎ取って収穫することはできない。

　また、第１段階では、ジャバラホルダ１３とベースプレート１４との間隔が広がっており、ストッパ１７はジャバラホルダ１３に対して当接していない。この状態では、ジャバラホルダ１３はジャバラ１５によってベースプレート１４に対して可動的に保持されており、吸着パッド１０の吸着部はベースプレート１４に対しての首振りが可能となる。これにより、吸着部を対象物Ｆに対して接触させるときに、ジャバラ１５によって吸着部の位置や姿勢が対象物に追従しやすくなる。尚、ジャバラ１５は、吸着パッド１０における吸着部の首振りは可能とするが、重力による吸着部の垂れ下がりの防止できるほどの保持力はない。そのため、吸着パッド１０では、バネ１６により吸着部の垂れ下がりを防止している。

　図６に示す第２段階では、真空配管１８からの真空吸引が行われる。すなわち、第１段階の状態から真空吸引を開始すると、内側スポンジパッド１１Ａの内部空間（半連続気泡スポンジにおける気泡の内部）が減圧され、これによって内側スポンジパッド１１Ａ自身が収縮変形する。そして、内側スポンジパッド１１Ａが収縮することに伴い、吸着された対象物Ｆが外側スポンジパッド１１Ｂの吸着面とも接触するように引き込まれる。第２段階では、内側スポンジパッド１１Ａの収縮によって対象物Ｆを引き込むことで、吸着面が大きい外側スポンジパッド１１Ｂに対しても、その吸着面の全体を対象物Ｆの表面に沿わせるように変形させることができる。

　尚、外側スポンジパッド１１Ｂの吸着面が対象物Ｆの表面に沿うように変形した後は、外側スポンジパッド１１Ｂに対して内側スポンジパッド１１Ａを通じての真空吸引が行われ、対象物Ｆを外側スポンジパッド１１Ｂに吸着することができる。すなわち、内側スポンジパッド１１Ａは、上述したように、半連続気泡スポンジにて形成され、ある程度の通気性を有しているため、内側スポンジパッド１１Ａを通じての外側スポンジパッド１１Ｂ内の真空吸引を行うことが可能となる。これにより、本実施の形態１に係る吸着パッド１０では、内側スポンジパッド１１Ａの内側に設けられた１つの真空吸引系統によって、内側スポンジパッド１１Ａに対する吸着動作と、外側スポンジパッド１１Ｂに対する吸着動作との両方を行うことが可能となり、吸着パッド１０および収穫用吸着ハンド１の構成を簡略化することができる。

　図７に示す第３段階は、第２段階から真空吸引をさらに行った状態を示しており、吸着動作の最終段階を示している。すなわち、第２段階から真空吸引をさらに行うと、外側スポンジパッド１１Ｂが通気性を有さない独立気泡スポンジにて形成されていることから、吸着パッド１０の真空吸引系統の全体がさらに減圧される。その結果、ジャバラ１５が収縮し、ジャバラホルダ１３およびベースプレート１４との間隔が狭まって、ストッパ１７がジャバラホルダ１３に対して当接する。すなわち、ストッパ１７は、ジャバラ１５の収縮を制限する。

　この状態では、ジャバラホルダ１３はベースプレート１４に対しての首振りが不可能となる。このとき、ストッパ１７の先端がジャバラホルダ１３の凹部１３２に嵌合することで、ジャバラホルダ１３とベースプレート１４との間の円周方向の移動も制限される。このように、第３段階では、ジャバラ１５の収縮によって吸着パッド１０の吸着部がベースプレート１４に対して固定的に保持されるため、吸着力の大きい外側スポンジパッド１１Ｂで吸着した対象物Ｆを収穫用吸着ハンド１によって樹からもぎ取って収穫することが可能となる。このときのもぎ取り動作によって、ジャバラホルダ１３とベースプレート１４との間に捩りトルクが生じたとしても、この捩りトルクはストッパ１７を介して伝達され、ジャバラ１５やバネ１６に捩りトルクが作用することはない。すなわち、捩りトルクによるジャバラ１５やバネ１６の破損を抑制することができる。

　第３段階の吸着パッド１０によって対象物Ｆ（すなわち、果実などの農産物）の収穫を行った後は、真空配管１８からの真空吸引を停止することで、吸着した対象物Ｆを吸着パッド１０から離すことができる。

　尚、上記説明では、収穫用吸着ハンド１における吸着動作のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを、駆動源４０のＯＮ／ＯＦＦの切り替えで行う場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ホース４１の途中に電磁弁を設け、駆動源４０はＯＮのままで電磁弁の開閉を切り替えることで吸着動作のＯＮ／ＯＦＦを切り替える構成としてもよい。

　〔実施の形態２〕
　実施の形態１の吸着パッド１０では、内側スポンジパッド１１Ａにある程度の通気性を持たせることで、真空吸引系統を１つにして吸着パッド１０の構成を簡略化している。しかしながら、この構成では、対象物Ｆを確実に、かつ速やかに吸着するためには、真空配管１８からの真空吸引力をある程度強めに設定しておく必要がある。すなわち、吸着パッド１０では、内側スポンジパッド１１Ａに通気性を持たせているため、真空吸引力が弱ければ、内側スポンジパッド１１Ａによって対象物Ｆを吸着することが困難になる。また、内側スポンジパッド１１Ａの通気性を小さくすれば、真空吸引力が弱くとも内側スポンジパッド１１Ａによる対象物Ｆの吸着は可能となるが、この場合は、内側スポンジパッド１１Ａの通気性を小さくしたことで、外側スポンジパッド１１Ｂにて対象物Ｆを吸着するのに多大な時間を要することになる。尚、真空配管１８からの真空吸引力は、駆動源４０が真空ポンプの場合は駆動源４０の真空度、駆動源４０がコンプレッサの場合は駆動源４０の圧縮度などで設定することができる。

　吸着パッド１０において真空配管１８からの真空吸引力が強めに設定されている場合、最終的な吸着力もこれに応じて大きくなる。したがって、表面が柔軟な農産物（例えば、トマト）を対象物Ｆとするときには、対象物Ｆに吸着痕が残りやすくなるといった問題がある。本実施の形態２では、対象物Ｆに対する吸着力を適切に調整しながらも、対象物Ｆを確実に、かつ速やかに吸着できる吸着パッド２０について説明する。

　以下、本実施の形態２に係る吸着パッド２０の構成を、図８および図９を参照して説明する。図８は、本実施の形態２に係る吸着パッド２０の外観を示す側面図である。図９は、吸着パッド２０の内部構造を示す断面図である。

　図８および図９に示すように、吸着パッド２０は、内側スポンジパッド（内側パッド）２１Ａ、外側スポンジパッド（外側パッド）２１Ｂ、内側パッドホルダ２２Ａ、外側パッドホルダ２２Ｂ、内側前方ジャバラ２３Ａ、外側前方ジャバラ２３Ｂ、内側後方ジャバラ２４Ａ、外側後方ジャバラ２４Ｂ、直動ガイド２５、ジャバラホルダ２６、ベースプレート２７、バネ２８、内側真空配管２９Ａおよび外側真空配管２９Ｂを備えて構成されている。尚、以下の説明では、吸着パッド２０が対象物Ｆ（果実など）を吸着するときに、その対象物Ｆに接触する吸着面の存在する側を、吸着パッド２０の前方側とする。

　内側スポンジパッド２１Ａ、外側スポンジパッド２１Ｂ、内側パッドホルダ２２Ａおよび外側パッドホルダ２２Ｂは、吸着パッド２０の先端における吸着部を構成する。すなわち、吸着パッド２０における吸着部では、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂが、内側パッドホルダ２２Ａおよび外側パッドホルダ２２Ｂのそれぞれに個別に取り付けられている。

　内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂは略円筒形状とされており
、内側スポンジパッド２１Ａの外周側に外側スポンジパッド２１Ｂが配置される。このよ
うな配置を可能とするために、内側スポンジパッド２１Ａの外径よりも外側スポンジパッ
ド２１Ｂの内径の方が大きくされている。

　内側パッドホルダ２２Ａおよび外側パッドホルダ２２Ｂは略円板形状とされており、内側パッドホルダ２２Ａの前面側に内側スポンジパッド２１Ａが取り付けられ、外側パッドホルダ２２Ｂの前面側に外側スポンジパッド２１Ｂが取り付けられている。また、内側パッドホルダ２２Ａの中央には内側第１開口２２１Ａが形成されており、内側スポンジパッド２１Ａは、その内周面の内側に内側第１開口２２１Ａを配置させている。同様に、外側パッドホルダ２２Ｂの中央には外側第１開口２２１Ｂが形成されており、外側スポンジパッド２１Ｂは、その内周面の内側に外側第１開口２２１Ｂを配置させている。

　内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂは、何れも通気性を有さないスポンジ材料で形成されている。ここでは、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂを独立気泡スポンジにて形成している。

　内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂの先端に形成される吸着面は、外周側から内周側にかけて後方に下がるようなテーパ面とされていることが好ましい。内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂにおけるテーパ角を異ならせる場合は、外側スポンジパッド２１Ｂのテーパ角を内側スポンジパッド２１Ａのテーパ角よりも大きくすることが好ましい。あるいは、外側スポンジパッド２１Ｂの吸着面のみをテーパ面とする構成であってもよい。これらの点は、吸着パッド１０における内側スポンジパッド１１Ａおよび外側スポンジパッド１１Ｂと同様である。

　内側前方ジャバラ２３Ａ、外側前方ジャバラ２３Ｂ、内側後方ジャバラ２４Ａ、外側後方ジャバラ２４Ｂ、直動ガイド２５、ジャバラホルダ２６、ベースプレート２７およびバネ２８は、上述の吸着部を、対象物Ｆの非吸着時には可動的に保持し、対象物Ｆの吸着後は固定的に保持することができる。

　内側前方ジャバラ２３Ａは、内側パッドホルダ２２Ａの内側第１開口２２１Ａと連通するように、その先端が内側パッドホルダ２２Ａの後面に接続される。外側前方ジャバラ２３Ｂは、外側パッドホルダ２２Ｂの外側第１開口２２１Ｂと連通するように、その先端が外側パッドホルダ２２Ｂの後面に接続される。内側前方ジャバラ２３Ａおよび外側前方ジャバラ２３Ｂの後端は、何れもジャバラホルダ２６の前面側に接続される。また、内側前方ジャバラ２３Ａは、外側前方ジャバラ２３Ｂの内周側に配置されている。

　吸着パッド２０の自然状態（吸着部が吸着しようとする対象物Ｆなどに押し付けられていない状態）において、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂの位置は、内側前方ジャバラ２３Ａおよび外側前方ジャバラ２３Ｂの長さによって決まる。自然状態の吸着パッド２０では、内側スポンジパッド２１Ａの先端と外側スポンジパッド２１Ｂの先端とが前後方向において同じ位置とされているか、もしくは、内側スポンジパッド２１Ａの先端が外側スポンジパッド２１Ｂの先端よりも前方側に突出している。

　ジャバラホルダ２６およびベースプレート２７は略円柱形状の部材であり、ジャバラホルダ２６がベースプレート２７の前方側に配置されている。ジャバラホルダ２６およびベースプレート２７は、その間に配置した内側後方ジャバラ２４Ａおよび外側後方ジャバラ２４Ｂによって接続されている。また、内側後方ジャバラ２４Ａは、外側後方ジャバラ２４Ｂの内周側に配置されている。さらに、ジャバラホルダ２６は、その後方側において、外側後方ジャバラ２４Ｂの外径よりも径が大きい凹部２６１を有しており、内側後方ジャバラ２４Ａおよび外側後方ジャバラ２４Ｂは、ジャバラホルダ２６に対しては凹部２６１の内側に配置されている。

　バネ２８は、ジャバラホルダ２６およびベースプレート２７の間で、内側後方ジャバラ２４Ａおよび外側後方ジャバラ２４Ｂによって囲われた空間内に配置され、ジャバラホルダ２６に対して前方側への付勢力を与えている。

　直動ガイド２５は略円筒形状の部材であり、その後端がベースプレート２７の前面に接続され、その内部にジャバラホルダ２６を収容している。すなわち、ジャバラホルダ２６は、直動ガイド２５の内部でガイドされながら前後方向の摺動が可能となっている。また、直動ガイド２５の前板部には、外側前方ジャバラ２３Ｂの外径よりも径が大きい第２開口２５１が形成されており、内側前方ジャバラ２３Ａおよび外側前方ジャバラ２３Ｂは第２開口２５１を通してジャバラホルダ２６に接続されている。尚、自然状態の吸着パッド２０では、バネ２８の付勢力によってジャバラホルダ２６の前面が直動ガイド２５の前板部（第２開口２５１の周囲のフランジ部）に当接することで位置が規制されている。

　ジャバラホルダ２６には、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂに対して真空吸引を行うための経路として、内側前方経路２６２Ａおよび外側前方経路２６２Ｂが形成されている。内側前方経路２６２Ａは、内側前方ジャバラ２３Ａおよび内側後方ジャバラ２４Ａを連通させるための経路であり、内側前方ジャバラ２３Ａおよび内側後方ジャバラ２４Ａに対してその内周側の領域に形成されている。外側前方経路２６２Ｂは、外側前方ジャバラ２３Ｂおよび外側後方ジャバラ２４Ｂを連通させるための経路であり、内側前方ジャバラ２３Ａおよび内側後方ジャバラ２４Ａに対してはその外周側の領域に形成され、外側前方ジャバラ２３Ｂおよび外側後方ジャバラ２４Ｂに対してはその内周側の領域に形成されている。外側前方経路２６２Ｂは、ジャバラホルダ２６において複数本設けられていてもよい。

　ベースプレート２７には、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂに対して真球吸引を行うための経路として、内側後方経路２７２Ａおよび外側後方経路２７２Ｂが形成されている。内側後方経路２７２Ａは、内側後方ジャバラ２４Ａと内側真空配管２９Ａとを連通させるための経路であり、内側後方ジャバラ２４Ａに対してその内周側の領域に形成されている。外側後方経路２７２Ｂは、外側後方ジャバラ２４Ｂと外側真空配管２９Ｂとを連通させるための経路であり、内側後方ジャバラ２４Ａに対してはその外周側の領域に形成され、外側後方ジャバラ２４Ｂに対してはその内周側の領域に形成されている。

　本実施の形態２に係る吸着パッド２０では、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂのそれぞれに対し、個別に吸引を制御できるように、２つの真空吸引系統を有している。すなわち、内側スポンジパッド２１Ａに対しては、内側真空配管２９Ａ、内側後方経路２７２Ａ、内側後方ジャバラ２４Ａ、内側前方経路２６２Ａ、内側前方ジャバラ２３Ａおよび内側第１開口２２１Ａによって第１真空吸引系統が形成される。外側スポンジパッド２１Ｂに対しては、外側真空配管２９Ｂ、外側後方経路２７２Ｂ、外側後方ジャバラ２４Ｂ、外側前方経路２６２Ｂ、外側前方ジャバラ２３Ｂおよび外側第１開口２２１Ｂによって第２真空吸引系統が形成される。

　上述した吸着パッド２０は、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂのそれぞれに対して個別に真空吸引系統（第１真空吸引系統および第２真空吸引系統）を設けたことで、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１の吸着力を独立して制御することができる。これにより、対象物Ｆに対して吸着動作を行うときに、対象物Ｆに対して適切な吸着力を作用させながら、対象物Ｆを確実に、かつ速やかに吸着することができる。但し、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂの吸着力を独立して制御するには、吸着パッド２０に対して吸引力調整のための圧力制御部を組み合わせる必要がある。

　図１０は、吸着パッド２０を用いた収穫用吸着ハンド２の概略構成図である。図１０に示すように、収穫用吸着ハンド２では、アーム３０の先端に吸着パッド２０を取り付け、吸着パッド２０の内側真空配管２９Ａおよび外側真空配管２９Ｂのそれぞれにホース４２の一端が取り付けられる。また、ホース４２の他端は、上述した圧力制御部となる圧力制御装置５０の出力に接続される。圧力制御装置５０の入力は、ホース４１を介して駆動源４０と接続される。アーム３０の取っ手側に操作ボタン３１が設けられており、使用者による操作ボタン３１の操作によって駆動源４０のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるようになっている。

　続いて、吸着パッド２０による対象物Ｆの吸着動作について、図１１ないし図１３を参照して説明する。ここでは、吸着パッド２０による対象物Ｆの吸着動作を第１～第３段階の３段階に分けて説明する。尚、吸着パッド２０による吸着動作は、収穫用吸着ハンド２に備わった状態の吸着パッド２０にて行われるものであり、内側真空配管２９Ａおよび外側真空配管２９Ｂがホース４２を介して圧力制御装置５０に接続されている必要がある。但し、図１１ないし図１３では、図面の簡略化のためにホース４２の図示を省略している。

　図１１は、吸着動作の第１段階を示す模式断面図である。第１段階では、吸着パッド２０における内側スポンジパッド２１Ａが、吸着しようとする対象物Ｆに押し当てられる。第１段階では、駆動源４０は駆動されておらず、内側真空配管２９Ａおよび外側真空配管２９Ｂからの真空吸引は行われていない。内側スポンジパッド２１Ａは、開口部の径が小さいため曲面状の対象物Ｆに近づけたときの隙間を小さくでき、対象物Ｆに対して吸い付きやすくなる。このため、内側スポンジパッド２１Ａは、押し当てたときの反力が得られにくく、不規則な形状の対象物Ｆに対しても、吸着面の全体を対象物Ｆの表面に沿わせることができ、良好な吸着を行わせることができる。

　また、第１段階では、バネ２８の付勢力によって、ジャバラホルダ２６が直動ガイド２５内で最も前方に移動しており、このため、内側パッドホルダ２２Ａおよび外側パッドホルダ２２Ｂともに、直動ガイド２５には接触していない。この状態では、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂは、内側前方ジャバラ２３Ａおよび外側前方ジャバラ２３Ｂによってそれぞれ可動的に保持されており、吸着パッド２０の吸着部はジャバラホルダ２６および直動ガイド２５に対しての首振りが可能となる。これにより、内側スポンジパッド２１Ａを対象物Ｆに対して適切な角度で接触させることも容易となる。

　図１２に示す第２段階では、内側真空配管２９Ａからの真空吸引のみが行われる。この第２段階では、内側スポンジパッド２１Ａに対する第１真空吸引系統の全体が減圧され、これによって内側前方ジャバラ２３Ａが収縮する。そして、内側前方ジャバラ２３Ａが収縮することに伴って内側スポンジパッド２１Ａが移動し、吸着された対象物Ｆが外側スポンジパッド２１Ｂの吸着面とも接触するように引き込まれる。第２段階では、内側前方ジャバラ２３Ａの収縮に伴う内側スポンジパッド２１Ａの移動によって対象物Ｆを引き込むことで、吸着面が大きい外側スポンジパッド２１Ｂに対しても、その吸着面の全体を対象物Ｆの表面に沿わせるように変形させることができる。

　図１３に示す第３段では、内側真空配管２９Ａおよび外側真空配管２９Ｂの両方からの真空吸引が行われる。この第３段階では、内側スポンジパッド２１Ａおよび外側スポンジパッド２１Ｂの両方に対する真空吸引系統の全体が減圧され、これによって内側前方ジャバラ２３Ａ、外側前方ジャバラ２３Ｂ、内側後方ジャバラ２４Ａおよび外側後方ジャバラ２４Ｂの全てに収縮作用が生じる。その結果、内側後方ジャバラ２４Ａおよび外側後方ジャバラ２４Ｂの収縮によって、ジャバラホルダ２６がバネ２８の付勢力に抗して後方に移動し、ベースプレート２７に当接する。また、外側前方ジャバラ２３Ｂの収縮によって、外側パッドホルダ２２Ｂが直動ガイド２５に当接する。すなわち、吸着パッド２０では、直動ガイド２５が、外側前方ジャバラ２３Ｂの収縮を制限するストッパとしての機能を有する。

　この第３段階では、内側前方ジャバラ２３Ａ、外側前方ジャバラ２３Ｂ、内側後方ジャバラ２４Ａおよび外側後方ジャバラ２４Ｂの収縮によって吸着パッド２０の吸着部がジャバラホルダ２６および直動ガイド２５に対して固定的に保持されるため、吸着力の大きい外側スポンジパッド２１Ｂで吸着した対象物Ｆを収穫用吸着ハンド２によって樹からもぎ取って収穫することが可能となる。このときのもぎ取り動作に生じる捩りトルクは、直動ガイド２５がストッパとして外側パッドホルダ２２Ｂと接触し、両者間に発生する摩擦力により捩りトルクを受けることで、内側前方ジャバラ２３Ａおよび外側前方ジャバラ２３Ｂに捩りトルクが作用することはない。

　しかしながら、内側前方ジャバラ２３Ａおよび外側前方ジャバラ２３Ｂへの捩りトルクの作用をより確実に防止するためには、直動ガイド２５および外側パッドホルダ２２Ｂの互いの接触面に凹凸を設け、これらの凹凸を嵌合させて外側パッドホルダ２２Ｂの円周方向の変位を制限してもよい。

　第３段階の吸着パッド２０によって対象物Ｆ（すなわち、果実などの農産物）の収穫を行った後は、内側真空配管２９Ａおよび外側真空配管２９Ｂからの真空吸引を停止することで、吸着した対象物Ｆを離すことができる。

　本実施の形態２に係る吸着パッド２０では、ジャバラを前方ジャバラ（内側前方ジャバラ２３Ａおよび外側前方ジャバラ２３Ｂ）と後方ジャバラ（内側後方ジャバラ２４Ａおよび外側後方ジャバラ２４Ｂ）との２段に分割し、かつ、前方ジャバラおよび後方ジャバラを間にジャバラホルダ２６を挟んで接続した構成とされている。また、ジャバラホルダ２６は、その前後方向の移動が直動ガイド２５によってガイドされている。

　この構成により、上述した第１段階において、前方ジャバラによって吸着部における十分な柔軟性（追従性）を持たせることができる。また、ジャバラホルダ２６が直動ガイド２５によってガイドされていることで、ジャバラ全体（前方ジャバラおよび後方ジャバラ）が重力で垂れ下がることを軽減できる。また、第３段階では、後方ジャバラの収縮によりジャバラホルダ２６を直動ガイド２５内で後方移動させることにより、直動ガイド２５を外側パッドホルダ２２Ｂに当接させてストッパとして機能させながら、前方ジャバラの収納スペースも確保することもできる。

　上述した吸着パッド２０の吸着動作において、内側真空配管２９Ａおよび外側真空配管２９Ｂに対する真空吸引は、圧力制御装置５０によって制御される。以下、圧力制御装置５０の構成および動作について、図１４を参照して説明する。

　図１４に示すように、圧力制御装置５０は、第１ないし第３電磁弁５１～５３、圧力センサ５４、およびエジェクタ５５を備えている。尚、図１４の例では、駆動源４０をコンプレッサとしているため、コンプレッサと組み合わせて真空（負圧）を発生させるためのエジェクタ５５を圧力制御装置５０に備えている。しかしながら、駆動源４０を真空ポンプとする場合は、圧力制御装置５０においてエジェクタ５５は省略可能である。また、圧力制御装置５０は、図示しない制御部（マイコン）を備えている。圧力制御装置５０における制御部は、圧力センサ５４の検知結果と所定のプログラムとに基づいて、第１ないし第３電磁弁５１～５３の開閉を制御する。

　圧力制御装置５０では、駆動源４０と接続される第１経路Ｐ１において、第１電磁弁５１および圧力センサ５４が上流側（駆動源４０に接続される側）からこの順序で配置されている。また、圧力制御装置５０はエジェクタ５５を備える場合は、エジェクタ５５は第１電磁弁５１と圧力センサ５４との間に配置される。

　第１経路Ｐ１は、下流側で３つの経路、すなわち、第２ないし第４経路Ｐ２～Ｐ４に分岐される。第２経路Ｐ２は、吸着パッド２０の内側真空配管２９Ａに接続される。第３経路Ｐ３は、吸着パッド２０の外側真空配管２９Ｂに接続される。第４経路Ｐ４は、大気側に向けて開放される。また、第２電磁弁５２は第３経路Ｐ３内に配置され、第３電磁弁５３は第４経路Ｐ４内に配置されている。

　吸着パッド２０の吸着動作は、駆動源４０を駆動させ、第１ないし第３電磁弁５１～５３の全てが閉じた状態から、第１電磁弁５１のみを開くことで開始される。第１電磁弁５１を開くことで、吸着パッド２０では内側真空配管２９Ａからの吸引が開始され、内側スポンジパッド２１Ａに対象物Ｆを吸着することができる。

　内側スポンジパッド２１Ａに対象物Ｆを吸着することで、第１経路Ｐ１の内部は減圧され、圧力センサ５４の検知圧力も低下する。そして、圧力センサ５４の検知圧力が所定の第１閾値Ｔｈ１に到達すると、圧力制御装置５０は、吸着パッド２０が上述した第２段階（図１２の状態）に到達したと見なし、第２電磁弁５２を開く。第２電磁弁５２を開くことで、吸着パッド２０では外側真空配管２９Ｂからも吸引が開始され、外側スポンジパッド２１Ｂに対象物Ｆを吸着することができる。

　第２電磁弁５２を開くと、圧力センサ５４の検知圧力は一時的に上昇するが、外側スポンジパッド２１Ｂに対象物Ｆを吸着することで、圧力センサ５４の検知圧力も再び低下する。そして、圧力センサ５４の検知圧力が所定の第２閾値Ｔｈ２に到達すると、圧力制御装置５０は、吸着パッド２０が上述した第３段階（図１３の状態）に到達したと見なす。尚、第２閾値Ｔｈ２は、第１閾値Ｔｈ１よりも高真空に設定されている。

　圧力センサ５４の検知圧力が所定の第２閾値Ｔｈ２に到達した後は、第３電磁弁５３を開き、第４経路Ｐ４から大気を取り込みながら吸着動作を継続する。このとき、圧力センサ５４の検知圧力が定格圧力（第２閾値Ｔｈ２の圧力に相当）に保持されるように、第３電磁弁５３の開閉制御によって第４経路Ｐ４からの大気の取り込み量を調整する。これにより、吸着パッド２０は、対象物Ｆに対して最適な吸着力を維持することができる。

　第３電磁弁５３の開閉制御は、第３電磁弁５３の開閉をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することで行ってもよく、あるいは、第３電磁弁５３を開度調整弁として、第３電磁弁５３の開度を調整することで行ってもよい。

　今回開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

　例えば、実施の形態１における吸着パッド１０では、１つの真空吸引系統を設けた構成（１系統構成）と、吸着部およびベースプレート１４の間を１段のジャバラで接続した構成（１段ジャバラ構成）とを組み合わせている。また、実施の形態２における吸着パッド２０では、２つの真空吸引系統を設けた構成（２系統構成）と、吸着部およびベースプレート２７の間を２段のジャバラで接続した構成（２段ジャバラ構成）とを組み合わせている。しかしながら、真空吸引系統に関して１系統構成および２系統構成の何れを採用するかについてと、ジャバラに関して１段ジャバラ構成および２段ジャバラ構成の何れを採用するかについてとの密接な関係はない。すなわち、本発明の吸着パッドは、真空吸引系統における１系統構成と、ジャバラにおける２段ジャバラ構成とを組み合わせることも可能である。同様に、真空吸引系統における２系統構成と、ジャバラにおける１段ジャバラ構成とを組み合わせることも可能である。

　また、実施の形態１，２で説明した吸着パッド１０，２０では、内側スポンジパッド１１Ａ，２１Ａに対象物Ｆを吸着させた後、内側スポンジパッド１１Ａ，２１Ａの変形または移動によって、対象物Ｆを外側スポンジパッド１１Ｂ，２１Ｂの吸着面に接触させている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、内側スポンジパッド１１Ａ，２１Ａに対象物Ｆを吸着させた後、外側スポンジパッド１１Ｂ，２１Ｂを前方側に移動させることによって、対象物Ｆを外側スポンジパッド１１Ｂ，２１Ｂの吸着面に接触させてもよい。

　この出願は、２０２０年７月１４日に日本で出願された特願２０２０－１２０８０１に基づく優先権を請求する。これに言及することにより、その全ての内容は本出願に組み込まれるものである。

１　　収穫用吸着ハンド
１０　　吸着パッド
１１Ａ　　内側スポンジパッド（吸着部）（内側パッド）
１１Ｂ　　外側スポンジパッド（吸着部）（外側パッド）
１２　　パッドホルダ（吸着部）
１２１　　第１開口
１３　　ジャバラホルダ
１３１　　第２開口
１３２　　凹部
１４　　ベースプレート
１４１　　第３開口
１５　　ジャバラ
１６　　バネ
１７　　ストッパ
１８　　真空配管
２　　収穫用吸着ハンド
２０　　吸着パッド
２１Ａ　　内側スポンジパッド（吸着部）（内側パッド）
２１Ｂ　　外側スポンジパッド（吸着部）（外側パッド）
２２Ａ　　内側パッドホルダ（吸着部）
２２１Ａ　　内側第１開口
２２Ｂ　　外側パッドホルダ（吸着部）
２２１Ｂ　　外側第１開口
２３Ａ　　内側前方ジャバラ（前方ジャバラ）
２３Ｂ　　外側前方ジャバラ（前方ジャバラ）
２４Ａ　　内側後方ジャバラ（後方ジャバラ）
２４Ｂ　　外側後方ジャバラ（後方ジャバラ）
２５　　直動ガイド
２５１　　第２開口
２６　　ジャバラホルダ
２６１　　凹部
２６２Ａ　　内側前方経路
２６２Ｂ　　外側前方経路
２７　　ベースプレート
２７２Ａ　　内側後方経路
２７２Ｂ　　外側後方経路
２８　　バネ
２９Ａ　　内側真空配管
２９Ｂ　　外側真空配管
３０　　アーム
３１　　操作ボタン
４１　　ホース
４２　　ホース
４０　　駆動源
５０　　圧力制御装置（圧力制御部）
５１～５３　　第１ないし第３電磁弁
５４　　圧力センサ
５５　　エジェクタ
Ｐ１～Ｐ４　　第１ないし第４経路
Ｆ　　対象物

Claims

　対象物を吸着する吸着部を備えた吸着パッドであって、
　前記吸着部は、多孔質材料で形成された内側パッドと、多孔質材料で形成され、前記内側パッドよりも外周側に配置された外側パッドとを備えており、
　前記内側パッドが、前記対象物を吸着した状態で、前記対象物を前記外側パッドの吸着面に接触させることを特徴とする吸着パッド。
　請求項１に記載の吸着パッドであって、
　前記対象物を吸着するときに前記対象物に接触する吸着面の存在する側を前方側とする場合、前記内側パッドの先端と前記外側パッドの先端とが前後方向において同じ位置とされているか、もしくは、前記内側パッドの先端が前記外側パッドの先端よりも前方側に突出していることを特徴とする吸着パッド。
　請求項１または２に記載の吸着パッドであって、
　前記内側パッドは、連続気泡スポンジからなり、
　前記対象物を前記吸着部に吸着させるための真空吸引系統が、前記内側パッドのみに対して設けられていることを特徴とする吸着パッド。
　請求項３に記載の吸着パッドであって、
　前記外側パッドは、独立気泡スポンジからなることを特徴とする吸着パッド。
　請求項１または２に記載の吸着パッドであって、
　前記内側パッドおよび前記外側パッドは、独立気泡スポンジからなり、
　前記対象物を前記吸着部に吸着させるための真空吸引系統が、前記内側パッドおよび前記外側パッドのそれぞれに対して個別に設けられていることを特徴とする吸着パッド。
　請求項１から５の何れか１項に記載の吸着パッドであって、
　前記外側パッドの吸着面は、外周側から内周側にかけて後方に下がるようなテーパ面とされていることを特徴とする吸着パッド。
　請求項１から６の何れか１項に記載の吸着パッドであって、
　前記吸着部の後方には、前記対象物を前記吸着部に吸着させるための真空吸引系統の一部となるジャバラが直列に接続されていることを特徴とする吸着パッド。
　請求項７に記載の吸着パッドであって、
　前記外側パッドに前記対象物を吸着した状態で前記ジャバラを収縮させたときに、前記吸着部に当接させて前記ジャバラの収縮を制限するストッパを有していることを特徴とする吸着パッド。
　請求項８に記載の吸着パッドであって、
　前記吸着部は、前記ストッパに当接したときに前記ストッパの先端と嵌合する凹部を有していることを特徴とする吸着パッド。
　請求項８に記載の吸着パッドであって、
　前記ジャバラが、前方ジャバラと後方ジャバラとの２段に分割されており、かつ、前記前方ジャバラおよび前記後方ジャバラが間にジャバラホルダを挟んで接続されており、
　前記ジャバラホルダは、その前後方向の移動が直動ガイドによってガイドされ、
　前記直動ガイドは、前記ジャバラを収縮させたときに前記吸着部に当接することで前記ストッパの機能を有していることを特徴とする吸着パッド。
　請求項１から１０の何れか１項に記載の吸着パッドと、
　前記吸着パッドが取り付けられるアームと、
　前記吸着パッドの前記吸着部に吸着力を生じさせる駆動源とを備えたことを特徴とする収穫用吸着ハンド。
　請求項５に記載の吸着パッドと、
　前記吸着パッドが取り付けられるアームと、
　前記吸着パッドの前記吸着部に吸着力を生じさせる駆動源と、
　前記吸着パッドの前記内側パッドに対する真空吸引と、前記外側パッドに対する真空吸引とを調整する圧力制御部とを備えており、
　前記圧力制御部は、
　(a) 前記内側パッドに対応する第１真空吸引系統からの真空吸引を、前記第１真空吸引系統内の圧力が所定の第１閾値に到達するまで行い、
　(b) 前記第１真空吸引系統内の圧力が前記第１閾値に到達した後、さらに、前記外側パッドに対応する第２真空吸引系統からの真空吸引を開始し、
　(c) 前記第１真空吸引系統および前記第２真空吸引系統内の圧力が前記第１閾値よりも小さい圧力である所定の第２閾値に到達するまで行い、
　(d) 前記第１真空吸引系統および前記第２真空吸引系統内の圧力が前記第２閾値に到達した後、前記第１真空吸引系統および前記第２真空吸引系統内に大気を取り入れながら、前記第２閾値に対応する定格圧力を保持した状態で前記外側パッドによる吸着を維持することを特徴とする収穫用吸着ハンド。