JP6116879B2 - 吸着搬送装置および吸着搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の筒状の吸着器の下端部にそれぞれ物品を吸着させて、これらの物品を一括して搬送する装置および方法に関する。

近年、物品の箱詰め作業の自動化が進んでいる。自動的な箱詰め作業には、コンベアで搬送される物品をピックアップして箱の中へ搬送する吸着搬送装置が用いられる。この種の吸着搬送装置は、例えば蛇腹ホース等の筒状の伸縮部材からなる吸着器を備える。この吸着器に負圧が供給されることにより、該吸着器に物品が吸着されて保持され、吸着器への負圧供給が停止されることにより、吸着器から物品が解放される。

ところで、例えば、ポテトチップス等の袋入りの商品を段ボール箱等の箱に入れて出荷する場合などにおいて、１つの箱にできるだけ多くの物品を詰め込むために、個々の物品を互いに略平行に傾斜させて、隣接する物品同士を平面視でオーバーラップさせる（一方の物品の下端部の上に他方の物品の上端部を重ねる）ことで、全体として刺身の盛りつけ状態となるように物品を敷き詰めることがある。

特許文献１及び２には、上記のような刺身の盛りつけ状態での物品の箱詰め作業を自動的に行う技術が開示されている。

特許文献１には、コンベアの搬送方向において互いに隣接して配設された複数の吸着器と、これらの吸着器を個別に昇降可能に支持するヘッド部とを備えた吸着搬送装置が開示されている。複数の吸着器は、コンベア上の物品を１つずつピックアップするように順に昇降する。また、各吸着器は、物品の中央よりも上流側にずれた位置を吸着するようなタイミングで昇降する。これにより、吸着搬送装置に保持された複数の物品は、互いに略平行に傾斜した姿勢となり、隣接する物品同士は平面視でオーバーラップするように配置される。続いて、吸着搬送装置は、前記複数の物品を前記傾斜姿勢で保持したまま所定位置へ搬送し、負圧供給の停止により複数の物品を各吸着器から一斉に解放する。これにより、吸着器から解放された物品は、全体として刺身の盛りつけ状態となるように互いに重なり合って載置される。

特許文献２には、コンベアの搬送方向において互いに間隔を空けて並べて配設された複数の吸着器と、これらの吸着器を水平移動可能に支持するヘッド部とを備えた吸着搬送装置が開示されている。特許文献１の技術と同様、各吸着器は、物品の中央よりも上流側にずれた位置を吸着し、該物品を傾斜した姿勢で保持する。特許文献１の技術と異なり、複数の吸着器は、ヘッド部と共に昇降して、物品のピックアップを同時に行う。このようにしてピックアップされた物品は、コンベアの搬送方向に間隔を空けて配置された状態で吸着搬送装置に保持される。その後、複数の吸着器は、互いに接近するように水平移動される。これにより、特許文献１の技術と同様、複数の物品は、互いに略平行に傾斜した姿勢となり、隣接する物品同士は平面視でオーバーラップするように配置される。よって、搬送後、負圧供給の停止により吸着器から一斉に解放された複数の物品は、全体として刺身の盛りつけ状態となるように互いに重なり合って載置される。

特許第３９４４９４５号公報 特開２０１１−０３２０８９号公報

しかしながら、特許文献１及び２の技術のように、吸着搬送装置の吸着器により物品を傾斜させた状態で保持する場合、水平な状態で保持する場合に比べて、物品の支持状態が不安定となる。そのため、吸着搬送装置による搬送中に荷重がかかることによって、物品の位置ずれ又は落下が生じやすくなる。

また、特許文献１の技術では、吸着器を個別に昇降させるための機構をヘッド部に搭載する必要があり、特許文献２の技術では、吸着器を互いに接近させるように水平移動させるための機構をヘッド部に搭載する必要がある。そのため、いずれの技術においても、ヘッド部の重量が増大する問題がある。したがって、ヘッド部を高速で移動させることが困難となり、例えばパラレルリンクロボットを用いた高速の移載作業に対応できなくなる。

そこで、本発明は、複数の吸着器に個別に物品を吸着させた状態で、これらの物品を一括して所定位置まで搬送して所謂刺身の盛りつけ状態となるように重ねて載置する自動的な移載作業において、搬送中における物品の保持状態の安定化を図りつつ、移載作業の高速化を実現することを課題とする。

本発明に係る吸着搬送装置は、
ヘッド部と、
該ヘッド部を移動させる移動手段と、
内部空間が真空状態となることで収縮される筒状の伸縮部材からなり、前記ヘッド部から下方に延びるように設けられ、下端部において第１の物品を吸着させる第１の吸着器と、
内部空間が真空状態となることで収縮される筒状の伸縮部材からなり、前記ヘッド部から下方に延びるように設けられ、下端部において第２の物品を吸着させる第２の吸着器と、
第１の吸着器と第２の吸着器とに負圧を供給する負圧供給手段と、を備え、
第１の吸着器の上端は、第２の吸着器の上端よりも高い位置で前記ヘッド部に支持され、
第１の吸着器は、第２の吸着器よりも長く形成され、
第１の吸着器と第２の吸着器とは、前記負圧供給手段による負圧供給により収縮した状態において、第１の吸着器の下端部が第２の吸着器の下端部よりも所定量高くなるように配設されていることを特徴とする。

この発明に係る吸着搬送装置を用いれば、第１の吸着器の下端部に第１の物品を吸着させた状態で、第２の吸着器の下端部に第２の物品を吸着させるとき、第１の吸着器の下端部は第２の吸着器の下端部よりも所定量高く配置されるため、第１の物品よりも低い高さで第２の物品を保持することができる。そのため、吸着搬送装置は、平面視でオーバーラップして配置された第１及び第２の物品を、互いに干渉することなく、それぞれ所望の姿勢で保持することができる。したがって、第１及び第２の物品を所望の姿勢に維持しながら安定的に搬送することができるとともに、搬送後には、上記のように平面視でオーバーラップした両物品を各吸着器から一斉に解放することで、これらの物品をいわゆる刺身の盛りつけ状態となるように載置することができる。

また、この発明によれば、第１の吸着器と第２の吸着器とを個別に移動させるような複雑な機構をヘッド部に設けなくても、第１の吸着器に第１の物品を吸着させた後に、第２の吸着器に第２の物品を吸着させることで、両物品を平面視でオーバーラップさせつつ互いに干渉しないように高さ方向にずらした状態で保持することができる。そのため、上記機構の省略によりヘッド部の軽量化を図ることで、ヘッド部を高速で移動させることが可能になり、例えばパラレルリンクロボットを用いた高速の移載作業に対応することができる。

さらに、上記の吸着搬送装置は、前記移動手段と前記負圧供給手段とを制御する制御部を備えてもよく、
該制御部は、
負圧が供給された状態の第１の吸着器の下端部が第１の物品の上面に当接するように前記ヘッド部を移動させて、第１の吸着器に第１の物品を吸着させる第１のピックアップ動作を実行し、
第１のピックアップ動作の後、負圧が供給された状態の第２の吸着器の下端部が第２の物品の上面に当接するように前記ヘッド部を移動させて、第２の吸着器に第２の物品を吸着させる第２のピックアップ動作を実行するように構成されてもよい。

この発明によれば、第２のピックアップ動作により第２の吸着器に吸着される第２の物品は、先に実行された第１のピックアップ動作で第１の吸着器に吸着された第１の物品よりも低い高さまでしか持ち上げられないため、両物品を所望の姿勢で且つ平面視で互いにオーバーラップさせた状態でピックアップしても、両物品の干渉を回避することができる。

さらに、上記の吸着搬送装置において、第１の吸着器の上端は、第２の吸着器の上端よりも高い位置で前記ヘッド部に支持されている。

この発明によれば、第１の吸着器の上端が第２の吸着器の上端よりも高く配設されていることにより、第１の物品が第２の物品よりも高く配置されるような両物品の保持状態を容易に実現することができる。

また、上記の吸着搬送装置において、第１の吸着器と第２の吸着器とは、負圧が供給されていない状態において下端部同士が同じか又は略同じ高さに配置されるように設けられてもよい。

この発明によれば、コンベア上の第１の物品を第１の吸着器に吸着させる際に、第２の吸着器の下端部がコンベア又に干渉することを防止することができる。また、仮に負圧が供給されていない状態において第１の吸着器の下端部が第２の吸着器の下端部よりも下側へ突出するように構成する場合に比べて、第１の吸着器の上下方向寸法を短縮することができる。

また、本発明に係る吸着搬送方法は、
内部空間が真空状態となることで収縮される筒状の伸縮部材からなり、ヘッド部から下方に延びるように設けられた第１及び第２の吸着器を用いて、物品を搬送する吸着搬送方法であって、
第１の吸着器に負圧を供給した状態で、第１の吸着器の下端部が第１の物品の上面に当接するように前記ヘッド部を移動させ、第１の吸着器に第１の物品を吸着させることにより、第１の吸着器の下端部が、第２の吸着器の下端部に比べて、所定量よりも大きな量だけ高く配置されるように、第１の吸着器を収縮させる第１のピックアップステップと、
第１のピックアップステップの後、第２の吸着器に負圧を供給した状態で、第２の吸着器の下端部が第２の物品の上面に当接するように前記ヘッド部を移動させ、第２の吸着器に第２の物品を吸着させることにより、第２の吸着器の下端部が第１の吸着器の下端部よりも前記所定量低く配置されるように、第２の吸着器を収縮させる第２のピックアップステップと、
第２のピックアップステップの後、第１の吸着器に吸着された第１の物品と、第２の吸着器に吸着された第２の物品とを所定位置へ搬送するように、前記ヘッド部を移動させる搬送ステップと、を備えたことを特徴とする。

この発明に係る吸着搬送方法によれば、第２のピックアップステップにおいて、第２の吸着器の下端部が第１の吸着器の下端部よりも所定量低くなるように第２の吸着器が収縮するため、第２の物品を第１の物品よりも低い高さで保持することができる。そのため、第２のピックアップステップにおいて、平面視でオーバーラップして配置された第１及び第２の物品を、互いに干渉することなく、それぞれ所望の姿勢で保持することができる。したがって、搬送ステップにおいて、第１及び第２の物品を所望の姿勢に維持しながら安定的に搬送することができるとともに、搬送ステップの後、上記のように平面視でオーバーラップした両物品を各吸着器から一斉に解放することで、これらの物品をいわゆる刺身の盛りつけ状態となるように載置することができる。

また、この発明によれば、第１の吸着器と第２の吸着器とを個別に移動させるような複雑な機構をヘッド部に設けなくても、第２のピックアップステップにおける第１及び第２の物品の上記保持状態を実現することができる。そのため、上記機構の省略によりヘッド部の軽量化を図ることで、ヘッド部を高速で移動させることが可能になり、例えばパラレルリンクロボットを用いた高速の移載作業に対応することができる。

本発明によれば、収縮状態において第１の吸着器の下端部が第２の吸着器の下端部よりも所定量高く配置されるため、第１の吸着器の下端部に吸着された第１の物品と、第２の吸着器の下端部に吸着された第２の物品とを、平面視でオーバーラップさせた状態で、互いに干渉することなく、それぞれ所望の姿勢で保持することができる。そのため、両物品を安定した状態で所定位置へ搬送することができ、搬送後は、負圧供給の停止により吸着器から解放するだけで、これらの物品をいわゆる刺身の盛りつけ状態となるように載置することができる。

また、本発明によれば、第１の吸着器と第２の吸着器とを個別に移動させるような複雑な機構をヘッド部に設ける必要がないため、ヘッド部の軽量化を図ることができる。よって、ヘッド部を高速で移動させることが可能になり、例えばパラレルリンクロボットを用いた高速の移載作業に対応することができる。

本発明の一実施形態に係る吸着搬送装置と、該装置によりピックアップされる物品を搬送するコンベアとを示す側面図である。 図１に示すコンベアを示す平面図である。 図１に示す吸着搬送装置の制御システムを示すブロック図である。 図１に示す吸着搬送装置の第１の吸着器に第１の物品を吸着させる状態を示す図である。 図１に示す吸着搬送装置により第１の物品を保持する状態を示す図である。 図１に示す吸着搬送装置の第２の吸着器に第２の物品を吸着させる状態を示す図である。 図１に示す吸着搬送装置により第１及び第２の物品を保持する状態を示す図である。 第１及び第２の物品を所定位置に載置する状態を示す図である。 図２とは異なる態様でコンベにより物品を搬送する構成の一例を示す平面図である。

以下、添付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に示すように、本実施形態に係る吸着搬送装置１は、コンベア１０で搬送される第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２を順に吸着して、これらの物品Ｐ１，Ｐ２を一括して所定位置へ搬送するために用いられる。

ここで、第１の物品Ｐ１とは、後述の第１の吸着器２１の下端部に吸着される物品を指し、第２の物品Ｐ２とは、後述の第２の吸着器２２の下端部に吸着される物品を指す。したがって、第１の物品Ｐ１と第２の物品Ｐ２とは、種類、形状および寸法が全て共通していてもよいし、種類、形状または寸法の少なくともいずれか１つが異なっていてもよい。

コンベア１０は、図１における左右方向に沿って右側に向かって移動している。ただし、本発明において、コンベア１０の移動方向は特に限定されるものでなく、例えば、図１における左右方向に沿って左側に向かってコンベア１０を移動させたり、図１の紙面に直交する方向に沿ってコンベア１０を移動させたりしてもよい。

図２に示すように、コンベア１０上には、第１の物品Ｐ１に続いて第２の物品Ｐ２が搬送されるように、これらの物品Ｐ１，Ｐ２が１列に並べて載置されている。ただし、本発明において、コンベア１０による物品Ｐ１，Ｐ２の搬送の仕方は特に限定されるものでなく、例えば、図９に示すように、コンベア１０上に物品Ｐ１，Ｐ２を２列に分けて並べ、一方の列を第１の物品Ｐ１のみで構成し、他方の列を第２の物品Ｐ２のみで構成するようにしてもよい。

図１に示すように、吸着搬送装置１は、ヘッド部５４と、ヘッド部５４を移動させる移動手段としての移載ロボット５０と、ヘッド部５４から下方に延びる第１及び第２の吸着器２１，２２と、を備える。

移載ロボット５０に関して、図１には、移載ロボット５０の先端アーム部５２のみが簡略化されて図示されている。移載ロボット５０の構成は特に限定されるものでないが、移載ロボット５０としてパラレルリンクロボットを用いることが好ましく、これにより、高速の移載作業を行うことができる。

ヘッド部５４は、移載ロボット５０の先端アーム部５２の先端に連結されており、移載ロボット５０のエンドエフェクタを構成している。ヘッド部５４は、ヘッド部本体５５と、該ヘッド部本体５５から下方へ突出する突出部５６とを備える。突出部５６の下面５８は、ヘッド部本体５５の下面５７よりも低く配設されている。また、これらの下面５７，５８はいずれも略水平に配設されている。

第１及び第２の吸着器２１，２２は、例えば蛇腹ホースからなる筒状の伸縮部材であり、各吸着器２１，２２は、吸着器２１，２２の内部空間が真空状態となることで収縮される。第１及び第２の吸着器２１，２２の材料としては例えばゴムが用いられるが、吸着器２１，２２の材料は特に限定されるものでない。また、本実施形態では、第１及び第２の吸着器２１，２２として、断面形状、直径および材料が互いに等しい伸縮部材が用いられる。

第１の吸着器２１の上端部はヘッド部本体５５の下面５７に固定され、第２の吸着器２２の上端部は突出部５６の下面５８に固定されている。上述のようにヘッド部本体５５の下面５７は突出部５６の下面５８よりも高く配置されるため、第１の吸着器２１の上端は第２の吸着器２２の上端よりも高く配置される。また、第１の吸着器２１は、負圧が供給されていない状態において第１の吸着器２１の下端と第２の吸着器２２の下端とが同じか又は略同じ高さに配置されるように、第２の吸着器２２よりも長く形成されている。

このように、第１の吸着器２１は、第２の吸着器２２よりも高い位置でヘッド部５４に支持され、且つ、第２の吸着器２２よりも長く形成されている。これにより、図７に示すように、第１の吸着器２１と第２の吸着器２２とは、後述の負圧供給手段による負圧供給により収縮した状態において、第１の吸着器２１の下端部が第２の吸着器２２の下端部よりも所定量Ｈ高くなるように配設されている。

ここで、所定量Ｈは、第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２の寸法等に応じて、第１の吸着器２１の下端部に吸着された第１の物品Ｐ１の下端が、第２の吸着器２２の下端部に吸着された第２の物品Ｐ２の上端よりも上側に配置されるように決定された量である。

図１に示すように、第１及び第２の吸着器２１，２２の上端部には、例えばフレキシブルホースからなる負圧供給経路３１を介して、例えば真空ポンプからなる負圧供給源３０（図３参照）が接続されている。これにより、負圧供給源３０と負圧供給経路３１とは、第１の吸着器２１と第２の吸着器２２とに負圧を供給する負圧供給手段を構成している。この負圧供給手段により第１及び第２の吸着器２１，２２に供給される負圧は、両吸着器２１，２２に共通の負圧であってもよいし、吸着器２１，２２毎に異なる負圧であってもよい。

第１の吸着器２１と第２の吸着器２２とは、負圧供給源３０に対して、同じ負圧供給経路３１を介して接続されてもよいし、異なる負圧供給経路を介して接続されてもよい。本実施形態では、１つの負圧供給源３０によって第１の吸着器２１と第２の吸着器２２とに負圧が供給されるが、吸着器２１，２２毎に負圧供給源を個別に設けてもよい。

負圧供給経路３１には負圧制御弁４０（図３参照）が設けられている。なお、負圧供給経路３１が吸着器２１，２２毎に設けられる場合、負圧制御弁４０は負圧供給経路３１毎に設けられる。負圧制御弁４０が閉じられた状態では、負圧供給経路３１が大気から遮断され、負圧制御弁４０が開放された状態では、負圧供給経路３１が大気に連通するようになっている。

図３を参照しながら、吸着搬送装置１の制御システムについて説明する。

吸着搬送装置１の各種動作はコントロールユニット（制御部）１００によって制御される。コントロールユニット１００は、例えば、移載ロボット５０のロボット本体（図示せず）に取り付けられるが、コントロールユニット１００の取付け位置は限定されるものでない。

コントロールユニット１００には、移載ロボット５０に搭載されたエンコーダ５８からの信号が入力される。このエンコーダ５８からの入力信号に基づいて、コントロールユニット１００は、移載ロボット５０の動作状態、すなわち、ヘッド部５４の位置及び向きの情報を読み取ることができる。

また、コントロールユニット１００には、コンベア１０上の所定位置を物品Ｐ１，Ｐ２が通過したことを検出する通過センサ６０からの信号が入力される。

コントロールユニット１００は、入力信号に基づいて、移載ロボット５０、負圧供給源３０、負圧制御弁４０に制御信号を出力する。これにより、コントロールユニット１００は、移載ロボット５０によってコンベア１０から第１の物品Ｐ１をピックアップする動作（以下、「第１のピックアップ動作」ともいう）、移載ロボット５０によってコンベア１０から第２の物品Ｐ２をピックアップする動作（以下、「第２のピックアップ動作」ともいう）、ピックアップされた第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２を移載ロボット５０により所定位置へ搬送する動作（以下、「搬送動作」ともいう）、負圧供給源３０をオン・オフする動作、並びに、負圧制御弁４０を開閉する動作を制御する。

以下、コントロールユニット１００により制御される吸着搬送装置１の一連の動作について説明する。

この説明では、扁平な袋状の包装物（例えば、スナック菓子を収容した袋状の包装物）からなる第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２をコンベア１０から順にピックアップした後、一括して所定位置へ搬送し、搬送された第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２を、図８に示すように刺身の盛りつけ状態で所定の載置面２００に載置する場合について説明する。

先ず、図１及び図２に示すように、第１の吸着器２１と第２の吸着器２２とがコンベア１０の移動方向に並ぶように、移載ロボット５０によってヘッド部５４をコンベア１０の上方に配置する。

本実施形態では、コンベア１０の移動方向において、第１の吸着器２１を第２の吸着器２２よりも上流側に配置する場合について説明するが、第１の吸着器２１は第２の吸着器２２よりも下流側に配置されてもよい。また、図９に示すように、コンベア１０上において第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２が２列に分かれて載置さいちされる場合は、第１の物品Ｐ１の列の上方に第１の吸着器２１が配置され、第２の物品Ｐ２の列の上方に第２の吸着器２２が配置されるように、両吸着器２１，２２をコンベア１０の短手方向に並べて配置すればよい。

次に、図４に示すように、第１のピックアップ動作が行われる。

第１のピックアップ動作では、負圧供給源３０がオンにされ且つ負圧制御弁４０が閉じられた状態、すなわち、第１及び第２の吸着器２１，２２の内部空間に負圧が供給された状態で、移載ロボット５０によりヘッド部４２が下方へ移動される。

ヘッド部４２を下方へ移動させるタイミングは、通過センサ６０からの入力信号に基づいて制御される。具体的には、通過センサ６０からの入力信号に基づいて、コンベア１０上の第１の物品Ｐ１が第１の吸着器２１の真下に到達するタイミングを算出し、算出されたタイミングで、第１の吸着器２１の下端部が第１の物品Ｐ１の上面の高さまで下がるように、ヘッド部５４が下方へ移動される。

このヘッド部５４の下方への移動は、第１の吸着器２１の下端部が第１の物品Ｐ１の上面の被吸着部に当接するように行われる。ここで、第１の物品Ｐ１の被吸着部は、第１の吸着器２１により第１の物品Ｐ１を安定した姿勢で保持できるように予め設定される位置である。例えば、第１の物品Ｐ１の被吸着部は、平面視において第１の物品Ｐ１の重心に一致するように設定することが好ましい。これにより、第１の吸着器２１に吸着された第１の物品Ｐ１を、安定した姿勢、すなわち略水平な姿勢に維持することができる。

なお、第１の物品Ｐ１は、基本的には所定の向きでコンベア１０上に載置されているが、何らかの原因により該物品Ｐ１の向きにばらつきが生じる。このようなばらつきが生じた場合にも、第１の吸着器２１の下端部を確実に第１の物品Ｐ１の被吸着部に当接させるために、予めコンベア１０上の第１の物品Ｐ１を上方からカメラで撮像することで該物品Ｐ１の向きを検知しておき、検知された物品Ｐ１の向きにヘッド部５４の向きを合わせるように、移載ロボット５０を動作させてもよい。

第１の吸着器２１の下端部が第１の物品Ｐ１の上面に当接すると、内部空間に負圧が供給された第１の吸着器２１に第１の物品Ｐ１が吸着される。このとき、第２の吸着器２２の下端部は第１の吸着器２１の下端部と略同じ高さに位置するため、第２の吸着器２２の下端部がコンベア１０に干渉することはない。

第１のピックアップ動作により第１の吸着器２１の下端開口部が第１の物品Ｐ１によって塞がれると、第１の吸着器２１の内部空間は真空状態となる。これにより、図５に示すように、第１の吸着器２１は収縮し、第１の物品Ｐ１がコンベア１０から持ち上げられる。この第１のピックアップ動作により、第１の物品Ｐ１は、略水平な姿勢で第１の吸着器２１によって保持される。

続いて、図６に示すように、第２のピックアップ動作が行われる。

第２のピックアップ動作では、引き続き負圧供給源３０がオンにされ且つ負圧制御弁４０が閉じられた状態、すなわち、第１及び第２の吸着器２１，２２の内部空間に負圧が供給された状態で、移載ロボット５０によりヘッド部４２が下方へ移動される。

ヘッド部４２を下方へ移動させるタイミングは、通過センサ６０からの入力信号に基づいて制御される。具体的には、通過センサ６０からの入力信号に基づいて、コンベア１０上の第２の物品Ｐ２が第２の吸着器２２の真下に到達するタイミングを算出し、算出されたタイミングで、第２の吸着器２２の下端部が第２の物品Ｐ２の上面の高さまで下がるように、ヘッド部５４が下方へ移動される。

このヘッド部５４の下方への移動は、第２の吸着器２２の下端部が第２の物品Ｐ２の上面の被吸着部に当接するように行われる。ここで、第２の物品Ｐ２の被吸着部は、第２の吸着器２２により第２の物品Ｐ２を安定した姿勢で保持できるように予め設定される位置である。例えば、第２の物品Ｐ２の被吸着部は、平面視において第２の物品Ｐ２の重心に一致するように設定することが好ましい。これにより、第２の吸着器２２に吸着された第２の物品Ｐ２を、安定した姿勢、すなわち略水平な姿勢に維持することができる。

なお、第１の物品Ｐ１と同様、第２の物品Ｐ２は、基本的には所定の向きでコンベア１０上に載置されているが、何らかの原因により該物品Ｐ２の向きにばらつきが生じる。このようなばらつきが生じた場合にも、第２の吸着器２２の下端部を確実に第２の物品Ｐ２の被吸着部に当接させるために、予めコンベア１０上の第２の物品Ｐ２を上方からカメラで撮像することで該物品Ｐ２の向きを検知しておき、検知された物品Ｐ２の向きにヘッド部５４の向きを合わせるように、移載ロボット５０を動作させてもよい。

第２の吸着器２２の下端部が第２の物品Ｐ２の上面に当接すると、内部空間に負圧が供給された第２の吸着器２２に第２の物品Ｐ２が吸着される。このとき、第２の吸着器２２の下端開口部が第２の物品Ｐ２によって塞がれることにより、第２の吸着器２２の内部空間は真空状態となる。これにより、図７に示すように、第２の吸着器２２は、第２の吸着器２２の下端部が第１の吸着器２１の下端部よりも所定量Ｈ低くなるように収縮し、第２の物品Ｐ２は、略水平な姿勢を維持しながらコンベア１０から持ち上げられる。

コンベア１０の移動方向に関して、第２の吸着器２２に吸着された第２の物品Ｐ２の上流側端部は、第１の吸着器２１に吸着された第１の物品Ｐ１の下流側端部とオーバーラップするように配置される。一方、高さ方向に関して、第２の吸着器２２の下端部と第１の吸着器２１の下端部との間には所定量Ｈの間隔が確保されるため、第２の物品Ｐ２は、第１の物品Ｐ１よりも低い位置で保持される。そのため、吸着搬送装置１は、上記のように平面視でオーバーラップして配置された第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２を、互いに干渉することなく、それぞれ略水平な姿勢で保持することができる。

第１及び第２のピックアップ動作の後、移載ロボット５０によりヘッド部５４が移動されることで、第１の吸着器２１に吸着された第１の物品Ｐ１と、第２の吸着器２２に吸着された第２の物品Ｐ２とは一括して所定位置へ搬送される。この搬送中において、負圧制御弁４０は閉じられた状態が維持され、第１及び第２の吸着器２１，２２の内部空間に負圧が供給された状態が維持される。よって、搬送中において、第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２は、図７に示す略水平な姿勢でそれぞれ吸着器２１，２２に吸着された状態に維持され、これにより、両物品Ｐ１，Ｐ２の安定した搬送を実現することができる。

図８に示すように、第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２が略水平な載置面２００の上方の所定位置に搬送されると、負圧制御弁４０が開放されて、第１及び第２の吸着器２１，２２への負圧供給が停止される。この負圧制御弁４０の開放制御は、移載ロボット５０のエンコーダ５８からの入力信号に基づいて、第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２が前記所定位置に搬送されたタイミングに合わせて実行される。

これにより、第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２は各吸着器２１，２２への吸着状態から一斉に解放されて、第２の物品Ｐ２は載置面２００上に略水平な姿勢で載置され、第１の物品Ｐ１は、載置面２００と第２の物品Ｐ２の一端部の上面とに跨がって、傾斜した姿勢で載置される。この結果、両物品Ｐ１，Ｐ２は、いわゆる刺身の盛りつけ状態となるように重ねて載置される。

以上のように、本実施形態によれば、第１の吸着器２１の上端を第２の吸着器２２の上端よりも高く配設するとともに、第１の吸着器２１を第２の吸着器２２よりも長く形成するという簡単な構成により、上記のように第１及び第２の物品Ｐ１，Ｐ２の安定した搬送と、刺身の盛りつけ状態での両物品Ｐ１，Ｐ２の載置とを両立することができる。そのため、このような両立を実現するための複雑な機構をヘッド部５４に搭載する必要がなく、ヘッド部５４の軽量化を図ることができる。したがって、移載ロボット５０によりヘッド部５４を高速で移動させることが可能になり、例えば、移載ロボット５０としてパラレルリンクロボットを用いた高速の移載作業に対応することができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、扁平な物品Ｐ１，Ｐ２を吸着および搬送する場合について説明したが、本発明により吸着および搬送される物品の形状、大きさ、及び種類は限定されるものでない。

また、上述の実施形態では、ヘッド部に２つの吸着器を設けて、各吸着器の下端部に物品を吸着させる場合について説明したが、本発明では、ヘッド部に３つ以上の吸着器を設けて、各吸着器に物品を吸着させるようにしてもよい。

例えば、ヘッド部に、第１の物品を吸着させる第１の吸着器と、第２の物品を吸着させる第２の吸着器と、第３の物品を吸着させる第３の吸着器とが、平面視においてこの順で一直線上に並ぶように設けられ、負圧供給手段により第１〜第３の吸着器に負圧を供給するように構成する場合、第１〜第３の吸着器は、負圧供給手段による負圧供給により収縮した状態において、第１の吸着器の下端部が第２の吸着器の下端部よりも第１の量高くなるように、且つ、第２の吸着器の下端部が第３の吸着器の下端部よりも第２の量高くなるように配設すればよい。これにより、第１の物品Ｐ１、第２の物品Ｐ２、第３の物品Ｐ３をこの順でピックアップすることで、これらの物品を互いに干渉することなく且つそれぞれ安定して姿勢で搬送することができ、搬送後にこれらの物品を刺身の盛りつけ状態で載置することができる。この場合、上記の第１の量と第２の量とは、同じ量であってもよいし、異なる量であってもよい。

１ ：吸着搬送装置
１０：コンベア
２１：第１の吸着器
２２：第２の吸着器
３０：負圧供給源
３１：負圧供給経路
４０：負圧制御弁
５０：移載ロボット（移動手段）
５４：ヘッド部
１００：コントロールユニット（制御部）
２００：載置面
Ｐ１：第１の物品
Ｐ２：第２の物品

Claims (4)

1. ヘッド部と、
   該ヘッド部を移動させる移動手段と、
   内部空間が真空状態となることで収縮される筒状の伸縮部材からなり、前記ヘッド部から下方に延びるように設けられ、下端部において第１の物品を吸着させる第１の吸着器と、
   内部空間が真空状態となることで収縮される筒状の伸縮部材からなり、前記ヘッド部から下方に延びるように設けられ、下端部において第２の物品を吸着させる第２の吸着器と、
   第１の吸着器と第２の吸着器とに負圧を供給する負圧供給手段と、を備え、
   第１の吸着器の上端は、第２の吸着器の上端よりも高い位置で前記ヘッド部に支持され、
   第１の吸着器は、第２の吸着器よりも長く形成され、
   第１の吸着器と第２の吸着器とは、前記負圧供給手段による負圧供給により収縮した状態において、第１の吸着器の下端部が第２の吸着器の下端部よりも所定量高くなるように配設されていることを特徴とする吸着搬送装置。
2. 前記移動手段と前記負圧供給手段とを制御する制御部を備え、
   該制御部は、
   負圧が供給された状態の第１の吸着器の下端部が第１の物品の上面に当接するように前記ヘッド部を移動させて、第１の吸着器に第１の物品を吸着させる第１のピックアップ動作を実行し、
   第１のピックアップ動作の後、負圧が供給された状態の第２の吸着器の下端部が第２の物品の上面に当接するように前記ヘッド部を移動させて、第２の吸着器に第２の物品を吸着させる第２のピックアップ動作を実行することを特徴とする請求項１に記載の吸着搬送装置。
3. 第１の吸着器と第２の吸着器とは、負圧が供給されていない状態において下端部同士が同じか又は略同じ高さに配置されるように設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の吸着搬送装置。
4. 内部空間が真空状態となることで収縮される筒状の伸縮部材からなり、ヘッド部から下方に延びるように設けられた第１及び第２の吸着器を用いて、物品を搬送する吸着搬送方法であって、
   第１の吸着器に負圧を供給した状態で、第１の吸着器の下端部が第１の物品の上面に当接するように前記ヘッド部を移動させ、第１の吸着器に第１の物品を吸着させることにより、第１の吸着器の下端部が、第２の吸着器の下端部に比べて、所定量よりも大きな量だけ高く配置されるように、第１の吸着器を収縮させる第１のピックアップステップと、
   第１のピックアップステップの後、第２の吸着器に負圧を供給した状態で、第２の吸着器の下端部が第２の物品の上面に当接するように前記ヘッド部を移動させ、第２の吸着器に第２の物品を吸着させることにより、第２の吸着器の下端部が第１の吸着器の下端部よりも前記所定量低く配置されるように、第２の吸着器を収縮させる第２のピックアップステップと、
   第２のピックアップステップの後、第１の吸着器に吸着された第１の物品と、第２の吸着器に吸着された第２の物品とを所定位置へ搬送するように、前記ヘッド部を移動させる搬送ステップと、を備えたことを特徴とする吸着搬送方法。

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