JP5428563B2 - 物品保持装置 - Google Patents

Description

本発明は複数の保持手段によって物品を保持する物品保持装置に係り、特に、それぞれ物品を保持した複数の保持手段の間隔を調整した後、箱詰め等の処理を行う物品保持装置に関するものである。

例えば、搬送コンベヤによって所定の間隔をあけて搬送されてきた物品を、複数の保持手段によってそれぞれ保持させ、その後、複数の保持手段によって保持されている物品の間隔を接近させた後箱詰め等を行う装置は従来から知られている（特許文献１または特許文献２参照）。

前記特許文献１に記載された箱詰装置に設けられている物品保持装置（この特許文献では吸着カップホルダと呼んでいる）は、端部位置の一つの固定カップ吊体と、Ｙ−Ｙ方向（複数のカップ吊体が一列に並んでいる方向）に移動できるようにした６個の移動カップ吊体を備えている。これら７個のカップ吊体は、いずれも上下駆動されるピストンロッドを下方に有するエアシリンダ装置を吊杆とし、そのピストンロッドの下端に吸着カップを備えている。また、前記７個のカップ吊体には、ピッチ調整手段として、サーボモータを駆動手段としたパンタグラフ機構が設けられている。前記吸着カップホルダは、ブラケットを介して作業ロボットに連結されている。

特許文献１に記載された吸着カップホルダは、複数のカップ吊体をエアシリンダ装置によって個々に昇降させて、一定の間隔で搬送されてきた物品を吸着保持し、ピッチ調整手段によって移動カップ吊体を移動させて物品の間隔を接近させた後箱詰めを行うようになっている。

また、特許文献２に記載された箱詰め装置は、多軸方向の動作を自由に行うことができる多軸ロボットと、パウチを複数個一度に把持するチャック機構およびチャック機構に把持されたパウチ同士の間を一定間隔に幅寄せする幅寄せ機構が集約され、多軸ロボットの作動部先端に取り付けられたロボットハンド（本発明の物品保持装置に相当する）とを備えている。

この特許文献２に記載されたロボットハンドは、バケットで支持されて搬送されてきたパウチを、一体として下降するチャック機構によって把持し、幅寄せ機構によってパウチの幅寄せを行った後箱詰めを行うようになっている。

特許第３７０２０７３号公報 特開２００１−９７３０７号公報

前記各特許文献の構成では、物品を保持した複数の物品保持手段の間隔を調整した後箱詰めを行うようになっている。このように複数の物品保持手段の間隔を変更するためにピッチ拡縮機構（特許文献１ではピッチ調整手段、特許文献２では幅寄せ機構と呼ぶ）が設けられているが、この機構は構造が複雑であり、また、重量が大きいためロボットの動作を速くすることができないという問題があった。

請求項１に記載した発明は、物品を保持する複数の保持手段を備え、これら保持手段の相互の間隔を変更可能にした物品保持装置において、ベース部材に複数の進退動手段を取り付け、これら各進退動手段に前記保持手段をそれぞれ支持させるとともに、前記各進退動手段のベース部材への取り付け角度を順次異ならせることにより、前記進退動手段によって保持手段を前進させたときと、後退させたときの、保持手段の相互の間隔を異ならせたことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載した発明は、請求項１の発明に、前記複数の進退動手段が流体シリンダであることを付加したものである。

さらに、請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２の発明に、前記進退動手段によって進退動される保持手段の、保持する物品に対して遠い側の移動端における相互の間隔を、保持する物品に対して近い側の移動端における相互の間隔よりも大きくしたことを付加したものである。

請求項４に記載した発明は、請求項１ないし請求項３の発明に、前記複数の進退動手段のうち、端部に位置する進退動手段を、保持される物品が置かれた平面に対して進退動方向が直角となるように配置し、他の進退動手段を、前記端部に位置する進退動手段から離れるに従って順次傾斜角度が大きくなるように配置したことを付加したものである。

請求項５に記載した発明は、請求項１ないし請求項４の発明に、前記複数の保持手段を物品から遠い側の移動端に待機させ、順次物品に近い側の移動端に移動させて物品を保持して元の位置に戻すことにより、所定個数の物品を保持させることを付加したものである。

請求項６に記載した発明は、請求項１ないし請求項４の発明に、前記保持手段は、相互の間隔が広い移動端で物品を保持し、間隔の狭い移動端でその物品を解放することを付加したものである。

請求項７に記載した発明は、請求項１ないし請求項４の発明に、前記進退動手段により整列した物品相互の間隔に保持手段相互の間隔を合わせてから、各保持手段で物品を保持することを付加したものである。

本発明の物品保持装置は、進退動手段によって保持手段を前進させた場合と、後退させた場合とで保持手段の相互の間隔を異ならせることができるので、進退動手段とは別に拡縮機構を設ける必要がないため、装置の軽量化を図ることができ、動作を速くすることができる。また、装置の構成が簡単になり小型化、低コスト化を図ることができる。しかも、拡縮機構を設けた場合に必要な配線等が不要であり、断線の危険がなくなるという効果も得られる。

図１は本発明の一実施例に係る物品保持装置を備えた箱詰め装置の全体の配置を示す平面図である。（実施例１） 図２は前記箱詰め装置の側面図である。 図３（ａ）〜（ｅ）は物品保持装置の作動を順次説明する説明図である。 図４は他の実施例に係る物品保持装置を備えた箱詰め装置の構成を簡略化して示す平面図である。（実施例２） 図５は図４に示す実施例に係る物品保持装置の要部を示す図である。 図６（ａ）、（ｂ）は他の実施例に係る物品保持装置を備えた箱詰め装置の要部の平面図である。（実施例３）

物品を保持する複数の保持手段が、ベース部材に取り付けられた複数の進退動手段にそれぞれ支持されており、これら進退動手段は、ベース部材への取り付け角度が順次異なるように傾斜させて取り付けられている。進退動手段によって保持手段を前進させたときと、後退させたときとは、保持手段の相互の間隔が異なる。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この実施例に係る物品保持装置２はロボットハンド４に取り付けられ、ロボット６の動作によって移動されるようになっており、連続して走行する供給コンベヤ８上を搬送されてきた物品１０を保持して、バケットコンベヤ１２に所定の間隔で設けられているバケット１４内に挿入する。バケットコンベヤ１２は間欠的に走行、停止をするようになっており、停止中に、前記バケット１４内に収容されている物品１０を、後方からプッシャ（図示せず）によって押圧してケース１６内に挿入する。

物品１０をこのロボット６が設置されている位置（物品保持位置Ｇ）まで供給する供給コンベヤ８は、長方形の物品１０を、縦方向を向け（物品１０の長手方向を搬送方向の前後に向け）、適宜の間隔をあけて、上流側から一列で搬送する第１供給コンベヤ８Ａと、この第１供給コンベヤ８Ａの下流端に直交する方向を向けて配置された第２供給コンベヤ８Ｂとを備えている。第１供給コンベヤ８Ａによって縦方向に並べられて一列で搬送されてきた物品１０は、第２供給コンベヤ８Ｂに乗り移って横向きに並べられた状態（長手方向を搬送方向の左右に向けた状態）で、前後に適宜の間隔をあけて搬送される。第２供給コンベヤ８Ｂの物品搬送経路の上方には、物品１０の方向等を検出するカメラ１８が配置されており、このカメラ１８からの信号によって後に説明する物品保持装置２の動作が制御される。

次に、図１ないし図３により物品保持装置２の構成について説明する。この物品保持装置２は、ロボットハンド４に取り付けられるベース部材２０と、このベース部材２０に、等間隔で一列に固定される複数本（この実施例では５本）のエアシリンダ（進退動手段）２２と、これら各エアシリンダ２２のピストンロッド２４に取り付けられている複数のグリップ部材（保持手段）２６とを備えている。なお、エアシリンダ、ピストンロッドおよびグリップ部材を、それぞれ全体として符号２２、２４、２６で示し、個々のエアシリンダ、ピストンロッドおよびグリップ部材は、前記符号に、Ａ〜Ｅを付して説明する。

ベース部材２０に一列で固定されている５本の各エアシリンダ２２は、ピストンロッド２４を軸方向に直線上で往復動することにより伸縮するようになっており、そのうち一方の端部（図３の左側の端部）側のエアシリンダ（以下、第１エアシリンダ２２Ａと呼ぶ）は、ベース部材２０に対して直角に固定されている。この第１エアシリンダ２２Ａに隣接する第２エアシリンダ２２Ｂは、第１エアシリンダ２２Ａに対して所定の角度傾斜させてベース部材２０に固定されている。この実施例では、ベース部材２０に直角に固定された第１エアシリンダ２２Ａに対して、上部側を離隔させる方向に３度傾斜させて固定されている。また、その次の第３エアシリンダ２２Ｃは、第１エアシリンダ２２Ａに対して、上部側が離隔する方向に６度傾斜させている。つまり、第１エアシリンダ２２Ａに対して３度傾斜している第２エアシリンダ２２Ｂよりもさらに３度大きく傾斜させている。その次の第４エアシリンダ２２Ｄは、第１エアシリンダ２２Ａに対して９度傾斜させており、第３エアシリンダ２２Ｃよりもさらに３度大きく傾斜させている。第１エアシリンダ２２Ａと逆側の端部（図３の右側の端部）に位置する第５エアシリンダ２２Ｅは、第１エアシリンダ２２Ａに対して１２度傾斜させており、第４エアシリンダ２２Ｄよりもさらに３度大きく傾斜させている。つまり、５本のエアシリンダ２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）は、同一の垂直な平面内に一列で配置されており、一番端部側の第１エアシリンダ２２Ａがベース部材２０に対して直角に固定され、次の第２エアシリンダ２２Ｂから他端の第５エアシリンダ２２Ｅまでの４本のエアシリンダ２２は、第１エアシリンダ２２Ａに対して、３度ずつ傾斜が大きくなるように、ベース部材２０に固定されている。なお、第１エアシリンダ２２Ａは、ベース部材２０に直角に固定されているが、前記グリップ部材２６によって物品１０の保持動作を行うときには、ベース部材２０を水平な状態にしているので、第１エアシリンダ２２Ａは、物品１０が載っている第２供給コンベヤ８Ｂの搬送面に対して直角方向（鉛直方向）を向けた状態で使用される。

前記物品保持装置２に設けられた５個のグリップ部材２６（図３の左から順に２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ）は、全てのエアシリンダ２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）のピストンロッド２４（図３の左から順に２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｅ）が収縮して上昇端位置にあるとき（図３（ａ）参照）も、全てのエアシリンダ２２が伸長して下降端位置にあるとき（同図（ｅ）参照）もそれぞれ等間隔に位置しており、かつ、上昇端位置にあるときが下降端位置にあるときよりも大きい間隔を有している。

なお、エアシリンダ２２の傾斜角度は前記数値に限定されるものではなく、任意に設定することができる。傾斜角度を大きくすれば、エアシリンダ２２の伸長時と収縮時におけるグリップ部材２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ）相互の間隔の差をより大きくすることができ、逆に傾斜角度を小さくすれば、相互の間隔の差が小さくなる。また、前記実施例では、第２エアシリンダ２２Ｂから第５エアシリンダ２２Ｅまでを３度ずつ傾斜角度が大きくなるように配置したが、必ずしも同じ角度ずつ傾斜を大きくする必要はなく、傾斜角度を適宜異ならせることもできる。このようにエアシリンダ２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）の傾斜角度を異ならせると、グリップ部材２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ）相互の間隔を、前進時（エアシリンダ２２の伸長時）と後退時（エアシリンダの収縮時）ともに等間隔にすることはできない。しかしながら、グリップ部材２６が保持した物品１０をケース（箱体だけでなく、バケットコンベヤ１２のバケット１４等も含む）内に挿入する際には、グリップ部材２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ）の間隔がほぼ等しいことが好ましいが、グリップ部材２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ）相互の間隔が開いているときには等間隔である必要はない。また、エアシリンダ２２の伸縮のストロークによっても、伸長時と収縮時におけるグリップ部材２６相互の間隔の差を変えることができる。

以上の構成に係る物品保持装置２を備えた箱詰め装置の作動について説明する。第１供給コンベヤ８Ａによって縦方向を向けて一列で搬送されてきた長方形の物品１０は、第１供給コンベヤ８Ａの下流端に、この第１供給コンベヤ８Ａと直交する方向を向けて配置された第２供給コンベヤ８Ｂに乗り移り、横向き、つまり物品１０の長手方向を搬送方向の左右に向けて、前後に適宜の間隔をあけた状態で搬送される。第２供給コンベヤ８Ｂの物品搬送経路の上方にカメラ１８が設置されており、搬送される物品１０の方向等を検出している。このカメラ１８の検出信号は図示しない制御装置に入力され、ロボット６による物品保持装置２の動作を制御する。

第２供給コンベヤ８Ｂによって搬送されてきた物品１０が、物品保持装置２による物品保持位置Ｇに到達すると、物品保持装置２に設けられた５個のグリップ部材（保持手段）２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ）が、順次、物品１０を１個ずつ保持する。ロボットハンド４にベース部材２０を介して取り付けられている５本のエアシリンダ２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）は、端部の１本（第１エアシリンダ２２Ａ）がベース部材２０に対して直角に固定されており、この第１エアシリンダ２２Ａが第２供給コンベヤ８Ｂの搬送方向上流側を向き、他端の第５エアシリンダ２２Ｅが搬送方向下流側を向くように配置されている。このエアシリンダ２２が取り付けられたベース部材２０を水平な状態にして、グリップ部材２６による物品１０の保持および解放を行う。そして、この実施例の物品保持装置２による物品１０の保持動作を開始する前は、全てのエアシリンダ２２のピストンロッド２４が収縮して、各グリップ部材２６は上昇した位置にある（図３（ａ）参照）。

この物品保持装置２によって物品１０を保持する際には、保持しようとしている先頭の物品１０の向きにグリップ部材２６Ｅを一致させるとともに、その物品１０の移動に合わせてベース部材２０を移動させた状態で、５本のエアシリンダ２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）のうち最も下流側に位置している第５エアシリンダ２２Ｅが最初に作動して、ピストンロッド２４Ｅを伸張させてグリップ部材２６Ｅを前進（下降）させる。この第５エアシリンダ２２Ｅに取り付けられているグリップ部材２６Ｅが、第２供給コンベヤ８Ｂによって搬送されてきた先頭の物品１０を保持する（図３（ｂ）参照）。第５エアシリンダ２２Ｅのグリップ部材２６Ｅが物品１０を保持すると、このエアシリンダ２２Ｅのピストンロッド２４Ｅが収縮して物品１０を保持したグリップ部材２６Ｅを後退（上昇）させる。続いて、同様にして下流側から２番目の第４エアシリンダ２２Ｄが作動してグリップ部材２６Ｄを下降させ、第２供給コンベヤ８Ｂによって搬送されてきた２番目の物品１０を保持する（図３（ｃ）参照）。この第４エアシリンダ２２Ｄのピストンロッド２４を収縮させてグリップ部材２６Ｄが保持している物品１０を上昇させる。先に上昇している第５エアシリンダ２２Ｅのグリップ部材２６Ｅが保持している物品１０に対し、第４エアシリンダ２２Ｄのグリップ部材２６Ｄが保持している物品１０が隣接した位置に上昇する。上昇位置では各グリップ部材２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ）の相互の間隔が、下降位置にあるときの相互の間隔（この実施例では保持している物品１０をバケット１４に挿入する際の間隔）よりも広くなっており、保持されている物品１０間に隙間があるので、物品１０同士が擦れて落下してしまうおそれがない。

次に、第３エアシリンダ２２Ｃの作動によりグリップ部材２６Ｃを下降させ、３番目の物品１０を保持して上昇する。さらに、第２エアシリンダ２２Ｂ、第１エアシリンダ２２Ａが順次作動して、グリップ部材２６Ｂ、２６Ａを下降させ、それぞれ物品１０を保持した後上昇する。５本のエアシリンダ２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）が順次作動して、各グリップ部材２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ）を下降させ、グリップ部材２６が物品１０を保持した後上昇させることにより、５本のエアシリンダ２２にそれぞれ取り付けられている５個のグリップ部材２６がそれぞれ物品１０を保持して上昇した位置に停止する（図３（ｄ）参照）。グリップ部材２６の後退位置（上昇位置）では、グリップ部材２６間の相互の間隔が大きくなっているので、各グリップ部材２６に保持されている物品１０は、隙間がある状態で並んでいる。

物品保持装置２の各グリップ部材２６（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）がそれぞれ物品１０を保持した状態になると、ロボット６が、ロボットハンド４に連結された物品保持装置２を、第２供給コンベヤ８Ｂと平行して設置されているバケットコンベヤ１２の上方に移動させ、これら５個の物品１０をバケット１４内に挿入する。バケット１４のサイズは、５個の物品１０を接近させた状態で収容できるようになっており、このバケット１４内の上方の位置で、５本のエアシリンダ２２（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）を作動させてそれぞれ物品１０を保持している５個のグリップ部材２６（２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）を前進（下降）させて各グリップ部材２６に保持している物品１０の間隔を接近させる（図３（ｅ）参照）。この後５個のグリップ部材２６（２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅ）が設けられるベース部材２０を下降させることで物品１０をバケット１４内に挿入する。従来の構成のように保持手段の間隔を調整するために拡縮機構を設けると、シリンダやサーボモータ等の駆動手段が必要であるが、この実施例に係る物品保持装置２は、グリップ部材２６を支持しているエアシリンダ２２はベース部材２０に固定されており、これらエアシリンダ２２の間隔を調整することなく、エアシリンダ２２を作動、つまりピストンロッド２４を伸縮させるだけでグリップ部材２６の間隔を調整することができるので、物品保持装置２の構造を簡素化し軽量化を図ることができる。また、軽量化することによりロボット６の動作を速くすることができ、サイクルタイムを短縮することができる。さらに、前記サーボモータ等の駆動源を使用した場合のような配線が必要ないので、断線等の危険がなくなる。

なお、前記実施例では、エアシリンダ２２のピストンロッド２４を伸張させた状態で、グリップ部材２６の相互の間隔を小さくし、収縮した状態で相互の間隔を大きくするように構成したが、エアシリンダ２２の傾斜を逆にすることにより、伸張時にグリップ部材２６相互の間隔を大きくし、収縮時に相互の間隔を小さくすることもできる。また、前記実施例では、第１エアシリンダ２２Ａを直立させて配置し、第２エアシリンダ２２Ｂから第５エアシリンダ２２Ｅまでを同じ方向に順次大きい傾斜を持たせるように配置したが、例えば、中央のエアシリンダを直立させて配置し、その両側の各２本のエアシリンダを逆方向に傾斜させるようにすることもできる。但し、両側のエアシリンダを逆方向に傾斜させた場合には、外側のエアシリンダのグリップ部材から順に物品を保持する等、物品を保持する順序を制御する必要があり、サイクルタイムが延びるという問題が発生するので、前記実施例のように端部のエアシリンダ２２Ａを鉛直方向に向け、他端側に向けて、エアシリンダ２２（２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ）を順次大きく傾斜させるようにした構成の方が好ましい。

図４および図５は、第２の実施例に係る物品保持装置１０２を備えた箱詰め装置を示す図であり、この実施例では、例えば、キャリア１３０に挿入されて搬送される農産物１３２の箱詰めを行う。農産物１３２は１個ずつキャリア１３０に挿入され、供給コンベヤ１０８によって一列で前後に適宜の間隔をあけて搬送される。これら農産物１３０は、サイズ等の基準によって分類され、第１仕分けコンベヤ１３４Ａまたは第２仕分けコンベヤ１３４Ｂに導入される。各仕分けコンベヤ１３４Ａ、１３４Ｂは、それぞれほぼコ字状の搬送経路を有しており、供給コンベヤ１０８から導入されたキャリア１３０入りの農産物１３２を箱詰め位置ＣＡ、ＣＢまで送り込む。各仕分けコンベヤ１３４Ａ、１３４Ｂの箱詰め位置ＣＡ、ＣＢには、ストッパ１３６Ａ、１３６Ｂが設けられており、キャリア１３０に収容された農産物１３２を停止させる。

箱詰め位置ＣＡ、ＣＢには、前記実施例と同様のロボット６によって動作される物品保持装置１０２（図４参照）が配置されており、この物品保持装置１０２によって、キャリア１３０内の農産物１３２を保持してキャリア１３０から取り出し、ケース１１６内に挿入する。農産物１３２が取り出されたキャリア１３０は、ストッパ１３６Ａ、１３６Ｂが開放して下流側に送り出され、キャリア還流コンベヤ１３８に載せられて物品供給位置（図示しないが図４の左側に位置している）に戻される。また、ストッパ１３６Ａ、１３６Ｂは、農産物１３２が取り出された空のキャリア１３０を送り出した後、再び仕分けコンベヤ上１３４Ａ、１３４Ｂ上に突出して、農産物１３２を収容している後続のキャリア１３０を停止させる。

この実施例の物品保持装置１０２は、図５に示すように、ロボットハンド４に取り付けられるベース部材１２０に５本のエアシリンダ１２２（１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、１２２Ｄ、１２２Ｅ）が、一列に等間隔で固定されている。これらのエアシリンダ１２２は、前記第１実施例と同様に端部の一本１２２Ａがベース部材１２０に対して直角に固定され、第２エアシリンダ１２２Ｂから第５エアシリンダ１２２Ｅまでは、順に３度ずつ大きく傾斜させている。また、エアシリンダ１２２のピストンロッド１２４（１２４Ａ、１２４Ｂ、１２４Ｃ、１２４Ｄ、１２４Ｅ）の先端部に取り付けられている保持手段１２６（１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ、１２６Ｄ、１２６Ｅ）はバキュームカップであり、図示しないバキューム源に接続され、供給コンベヤ１０８によって搬送されてきた物品（農産物１３２）を吸着保持する。従って、第１実施例の物品保持装置２と同様に、エアシリンダ１２２のピストンロッド１２４が収縮してバキュームカップ１２６を後退（上昇）させているときには、エアシリンダ１２２がピストンロッド１２４を伸張させてバキュームカップ１２６を前進（下降）させているときよりも、各バキュームカップ１２６（１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃ、１２６Ｄ、１２６Ｅ）の間隔が大きくなっている。また、エアシリンダ１２２がベース部材１２０に等間隔で固定され、第１実施例と同様に同じ角度ずつ傾斜を大きくしているので、ピストンロッド１２４を伸張させてバキュームカップ１２６を前進させたときも、各バキュームカップ１２６は等間隔に位置している。

この第２実施例では、仕分けコンベヤ１３４Ａ、１３４Ｂのストッパ１３６Ａ、１３６Ｂによって停止しているキャリア１３０入りの農産物１３２を、物品保持装置１０２によって５個同時に保持する。保持する際には、５本のエアシリンダ１２２のピストンロッド１２４を収縮させた状態にして、全てのバキュームカップ１２６を上昇させておく。農産物１３２がそれぞれキャリア１３０に収容されており、仕分けコンベヤ１３４Ａ、１３６Ｂ上の農産物１３２は間隔が広くなっているので、各バキュームカップ１２６を後退（上昇）させて相互の間隔を広くした状態で農産物１３２を吸着保持する。バキュームカップ１２６によって農産物１３２を吸着保持した後、物品保持装置１０２全体を上昇させて農産物１３２をキャリア１３０から取り出す。その後、各エアシリンダ１２２のピストンロッド１２４を伸張させて、農産物１３０を保持しているバキュームカップ１２６を前進（下降）させる（図５に示す状態）。このように各エアシリンダ１２２を作動させてバキュームカップ１２６を下降させると、それぞれの間隔が狭くなり、保持されている農産物１３２が接近する。この状態でケース１１６内に農産物１３２を挿入する。この実施例では、安定性が悪い農産物１３２をキャリア１３０に収容して搬送しているので、供給コンベヤ１０８上では農産物１３２の間隔が広く、また、ケース１１６内に挿入する際には、農産物１３２の間隔を狭くする必要があるが、各エアシリンダ１２２のピストンロッド１２４を伸縮させるだけで、全てのバキュームカップ１２６の相互の間隔を拡縮することができるので、前記第１実施例と同様の効果を奏することができる。なお、キャリア１３０に収容して搬送する物品は農産物１３２に限るものではなく、その他の物品に適用することもできる。

図６（ａ）、（ｂ）は第３の実施例に係る物品保持装置によって行う物品の箱詰め工程を説明する図である。この実施例では、物品保持装置の構造は前記各実施例と同様のものまたはその他の構成のものを用いることができるが、その使用方法が異なっている。例えば、第１実施例では、物品保持装置２の５本のエアシリンダ２２に取り付けられている５個のグリップ部材２６を、１個ずつ前進（下降）させて物品１０を保持した後、後退（上昇）させることにより、５個の物品１０を順次保持させ、その後、物品１０を保持している５個のグリップ部材２６を一度に前進させることにより、物品１０を互いに接近させた状態にしてバケット１４内に挿入していたが、この実施例では、物品を保持するときとケース内に挿入するときの、シリンダの作動状態は同じである。つまり、エアシリンダのピストンロッドを収縮させた状態で物品を保持したときは、その状態のままで物品をケース内に挿入し、エアシリンダのピストンロッドを伸張させた状態で物品を保持したときには、その状態のままで物品をケース内に挿入する。そして、物品のサイズに応じてエアシリンダの伸縮状態を変更する。

この実施例の物品保持装置の作動について図６により説明する。なお、物品保持装置については、第１実施例の物品保持装置２と同一の符号により説明する。図６（ａ）は、サイズの大きい容器２１０Ａを保持してケース２１６Ａ内に箱詰めを行う場合を示す図であり、図６（ｂ）はサイズの小さい容器２１０Ｂを保持してケース２１６Ｂ内に箱詰めを行う場合を示す図である。サイズの大きい容器２１０Ａの場合には、物品保持装置２のグリップ部材２６の間隔を広くしておかないとグリップ部材２６が保持している容器２１０Ａが干渉してしまうので、エアシリンダ２２のピストンロッド２４を収縮させた状態（グリップ部材２６を上昇させた状態）にしておく。供給コンベヤ２０８Ａによって搬送されてきた容器２１０Ａは、供給コンベヤ２０８Ａ上に設けられたストッパ２３６Ａによって箱詰め位置に停止されている。この状態で、ロボット４の作動によって、物品保持装置２が供給コンベヤ２０８Ａ上の容器２１０Ａに接近し、グリップ部材２６が一斉に容器２１０Ａを保持する。そして、このまま容器保持手段２を上昇させて供給コンベヤ２０８Ａ上から容器２１０Ａを取り上げ、ケース２１６Ａの上方に移動して、そのままの状態（エアシリンダ２２によってグリップ部材２６を後退させた状態）でケース２１６Ａ内に挿入する。なお、この実施例では、容器２１０Ａのサイズが大きいためケース２１６Ａ内に４本ずつ挿入するようになっているので、物品保持装置２は４個のグリップ部材２６を使って４個の容器２１０Ａを保持するようにしている。

また、同じ物品保持装置２を使って小型の容器２１０Ｂを保持してケース２１６Ｂ内に挿入する場合には、図６（ｂ）に示すように、容器２１０Ｂの間隔が狭いので、物品保持装置２の各エアシリンダ２２を作動させてピストンロッド２４を伸張させる。ピストンロッド２４の先端に取り付けられているグリップ部材２６が前進（下降）すると、互いに接近した状態になる。この状態のままロボット４の作動によって、物品保持装置２を供給コンベヤ２０８Ｂ上に移動させ、各グリップ部材２６によって同時に容器２１０Ｂを保持する。なお、小型の容器２１０Ｂの場合には、ケース２１６Ｂ内に５個ずつ挿入するようになっており、物品保持装置２が備えている５個のグリップ部材２６全てを使って同時に容器２１６Ｂを保持する。次に、エアシリンダ２２のピストンロッド２４を伸張させて５個の保持手段２６を前進させた状態のまま、物品保持装置２を移動させて５個の物品２１０Ｂをケース２１６Ｂ内に挿入する。この実施例では、容器２１０Ａ、２１０Ｂを保持する際とケース２１６Ａ、２１６Ｂに挿入する際に、グリップ部材２６の間隔を拡縮するのではなく、大きいサイズの容器２１０Ａの保持、挿入を行う際には、グリップ部材２６の間隔を大きくしたままで、また、小さいサイズの容器２１０Ｂの場合には、グリップ部材２６の間隔を小さくした状態のままで、容器２１６Ａ、２１６Ｂの保持および挿入を行う。この場合でも、エアシリンダ２２の作動だけで、グリップ部材２６の間隔を変更することができ、従来のような拡縮機構を設ける必要がないので、前記各実施例と同様の作用効果を奏することができる。

２ 物品保持装置
１０ 物品
２０ ベース部材
２２ 進退動手段（エアシリンダ）
２６ 保持手段（グリップ部材）

Claims (7)

1. 物品を保持する複数の保持手段を備え、これら保持手段の相互の間隔を変更可能にした物品保持装置において、
   ベース部材に複数の進退動手段を取り付け、これら各進退動手段に前記保持手段をそれぞれ支持させるとともに、前記各進退動手段のベース部材への取り付け角度を順次異ならせることにより、前記進退動手段によって保持手段を前進させたときと、後退させたときの、保持手段の相互の間隔を異ならせたことを特徴とする物品保持装置。
2. 前記複数の進退動手段が流体シリンダであることを特徴とする請求項１に記載の物品保持装置。
3. 前記進退動手段によって進退動される保持手段の、保持する物品に対して遠い側の移動端における相互の間隔を、保持する物品に対して近い側の移動端における相互の間隔よりも大きくしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載した物品保持装置。
4. 前記複数の進退動手段のうち、端部に位置する進退動手段を、保持される物品が置かれた平面に対して進退動方向が直角となるように配置し、他の進退動手段を、前記端部に位置する進退動手段から離れるに従って順次傾斜角度が大きくなるように配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の物品保持装置。
5. 前記複数の保持手段を物品から遠い側の移動端に待機させ、順次物品に近い側の移動端に移動させて物品を保持して元の位置に戻すことにより、所定個数の物品を保持させることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の物品保持装置。
6. 前記保持手段は、相互の間隔が広い移動端で物品を保持し、間隔の狭い移動端でその物品を解放することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の物品保持装置。
7. 前記進退動手段により整列した物品相互の間隔に保持手段相互の間隔を合わせてから、各保持手段で物品を保持することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の物品保持装置。

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