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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023038943
(43)【公開日】2023-03-17
(54)【発明の名称】ハンド、保持装置、及び荷役システム
(51)【国際特許分類】
B25J 15/00 20060101AFI20230310BHJP
B65G 47/91 20060101ALI20230310BHJP
B25J 15/06 20060101ALI20230310BHJP
【ＦＩ】
B25J15/00 D
B65G47/91 A
B25J15/06 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022142468
(22)【出願日】2022-09-07
(31)【優先権主張番号】P 2021145769
(32)【優先日】2021-09-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【識別番号】598076591
【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100108062
【弁理士】
【氏名又は名称】日向寺 雅彦
(74)【代理人】
【識別番号】100168332
【弁理士】
【氏名又は名称】小崎 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100146592
【弁理士】
【氏名又は名称】市川 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100157901
【弁理士】
【氏名又は名称】白井 達哲
(74)【代理人】
【識別番号】100172188
【弁理士】
【氏名又は名称】内田 敬人
(74)【代理人】
【識別番号】100197538
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 功
(72)【発明者】
【氏名】芝田 元二郎
(72)【発明者】
【氏名】池谷 之宏
(72)【発明者】
【氏名】瀧 利和
(72)【発明者】
【氏名】林 家佑
(72)【発明者】
【氏名】豊嶋 毅
(72)【発明者】
【氏名】藤原 弘章
(72)【発明者】
【氏名】三ツ谷 祐輔
【テーマコード（参考）】
3C707
3F072
【Ｆターム（参考）】
3C707AS01
3C707BS02
3C707DS07
3C707FS01
3C707FT13
3C707KS03
3C707KS31
3C707KT01
3C707KT06
3C707NS02
3C707NS19
3F072AA09
3F072GA10
3F072GD05
3F072KA01
3F072KD03
3F072KD11
3F072KD12
3F072KD23
3F072KD30
(57)【要約】
【課題】より多様な物品を安定して保持可能な、ハンド、保持装置、及び荷役システムを提供する。
【解決手段】実施形態に係るハンドは、第１保持ユニット及び第２保持ユニットを備える。前記第１保持ユニットは、互いに独立して第１方向に可動であり、前記第１方向と交差する第２方向において複数設けられる。前記複数の第１保持ユニットのそれぞれは、物品を保持可能な複数の第１保持部を含む。前記第２保持ユニットは、前記第１方向及び前記第２方向に平行な面と交差する第３方向に可動である。前記第２保持ユニットは、前記物品を保持可能な複数の第２保持部を含む。
【選択図】図１
【解決手段】実施形態に係るハンドは、第１保持ユニット及び第２保持ユニットを備える。前記第１保持ユニットは、互いに独立して第１方向に可動であり、前記第１方向と交差する第２方向において複数設けられる。前記複数の第１保持ユニットのそれぞれは、物品を保持可能な複数の第１保持部を含む。前記第２保持ユニットは、前記第１方向及び前記第２方向に平行な面と交差する第３方向に可動である。前記第２保持ユニットは、前記物品を保持可能な複数の第２保持部を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに独立して第１方向に可動であり、前記第１方向と交差する第２方向において複数設けられ、物品を保持可能な複数の第１保持部を含む第１保持ユニットと、
前記第１方向及び前記第２方向に平行な面と交差する第３方向に可動であり、前記物品を保持可能な複数の第２保持部を含む第２保持ユニットと、
を備えたハンド。
前記第１方向及び前記第２方向に平行な面と交差する第３方向に可動であり、前記物品を保持可能な複数の第２保持部を含む第２保持ユニットと、
を備えたハンド。
【請求項2】
前記第２保持ユニットは、前記第２方向において複数設けられる、請求項１記載のハンド。
【請求項3】
複数の前記第２保持ユニットは、それぞれ複数の前記第１保持ユニットと連結され、
前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置は、それぞれ、前記複数の第１保持ユニットの前記第１方向における位置に応じて可変である、請求項２記載のハンド。
前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置は、それぞれ、前記複数の第１保持ユニットの前記第１方向における位置に応じて可変である、請求項２記載のハンド。
【請求項4】
複数の前記第２保持ユニットをそれぞれ前記第３方向に駆動させる複数のアクチュエータをさらに備えた、請求項２又は３に記載のハンド。
【請求項5】
前記複数の第１保持ユニットに対する前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置をそれぞれ変化させる複数の駆動機構をさらに備えた、請求項２又は３に記載のハンド。
【請求項6】
前記複数の第１保持ユニットと、前記複数の第２保持ユニットと、の間にそれぞれ連結された複数のリンク機構をさらに備え、
前記複数の第２保持ユニットは、前記第２方向まわりに回転可能に前記複数のリンク機構にそれぞれ連結され、
前記複数の駆動機構は、前記複数のリンク機構をそれぞれ前記第２方向まわりに回転させることで、前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置を変化させる、請求項５記載のハンド。
前記複数の第２保持ユニットは、前記第２方向まわりに回転可能に前記複数のリンク機構にそれぞれ連結され、
前記複数の駆動機構は、前記複数のリンク機構をそれぞれ前記第２方向まわりに回転させることで、前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置を変化させる、請求項５記載のハンド。
【請求項7】
前記複数の駆動機構は、前記複数のリンク機構にそれぞれ連結された複数のシリンダを含む、請求項６記載のハンド。
【請求項8】
前記第２方向及び前記第３方向に沿う面に対して複数の前記第１保持ユニット及び前記第２保持ユニットを傾斜させる傾斜機構をさらに備えた、請求項１～３のいずれか１つに記載のハンド。
【請求項9】
複数の前記第１保持ユニットの前記第１方向における位置をそれぞれ固定する複数の固定機構をさらに備えた、請求項１～３のいずれか１つに記載のハンド。
【請求項10】
前記複数の第１保持部のそれぞれは、
前記第１方向に沿って延びる第１ロッドと、
前記第１ロッドの先端に設けられた第１吸着パッドと、
を含む、請求項１～３のいずれか１つに記載のハンド。
前記第１方向に沿って延びる第１ロッドと、
前記第１ロッドの先端に設けられた第１吸着パッドと、
を含む、請求項１～３のいずれか１つに記載のハンド。
【請求項11】
前記複数の第２保持部のそれぞれは、
前記第３方向に沿って延びる第２ロッドと、
前記第２ロッドの先端に設けられた第２吸着パッドと、
を含む、請求項１～３のいずれか１つに記載のハンド。
前記第３方向に沿って延びる第２ロッドと、
前記第２ロッドの先端に設けられた第２吸着パッドと、
を含む、請求項１～３のいずれか１つに記載のハンド。
【請求項12】
請求項１～３のいずれか１つに記載のハンドと、
前記ハンドを、前記第１方向、前記第２方向、又は前記第３方向に沿って移動させる移動装置と、
を備えた保持装置。
前記ハンドを、前記第１方向、前記第２方向、又は前記第３方向に沿って移動させる移動装置と、
を備えた保持装置。
【請求項13】
請求項１～３のいずれか１つに記載のハンドと、
前記ハンドを、前記第１方向、前記第２方向、又は前記第３方向に沿って移動させる移動装置と、
前記ハンドによって保持された物品が載置され、載置された前記物品を移動させるコンベアと、
を備えた荷役システム。
前記ハンドを、前記第１方向、前記第２方向、又は前記第３方向に沿って移動させる移動装置と、
前記ハンドによって保持された物品が載置され、載置された前記物品を移動させるコンベアと、
を備えた荷役システム。
【請求項14】
前記コンベアは、載置された前記物品を、前記コンベアに隣接して設けられる搬送装置に搬送する、請求項１３記載の荷役システム。
【請求項15】
前記コンベアを前記第１方向に沿って移動させる昇降装置をさらに備えた、請求項１３記載の荷役システム。
【請求項16】
積載された複数の前記物品を撮像する撮像装置をさらに備えた、請求項１３記載の荷役システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、ハンド、保持装置、及び荷役システムに関する。
【背景技術】
【0002】
物品を保持可能なハンドがある。ハンドは、吸着、挟持、又はジャミングなどにより物品を保持する。このハンドについて、より多様な物品を安定して保持できることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－２１８１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、より多様な物品を安定して保持可能な、ハンド、保持装置、及び荷役システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態に係るハンドは、第１保持ユニット及び第２保持ユニットを備える。前記第１保持ユニットは、互いに独立して第１方向に可動であり、前記第１方向と交差する第２方向において複数設けられる。前記複数の第１保持ユニットのそれぞれは、物品を保持可能な複数の第１保持部を含む。前記第２保持ユニットは、前記第１方向及び前記第２方向に平行な面と交差する第３方向に可動である。前記第２保持ユニットは、前記物品を保持可能な複数の第２保持部を含む。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【0008】
図１は、実施形態に係るハンドを示す斜視図である。図２は、実施形態に係るハンドの一部を示す断面図である。図３は、実施形態に係るハンドを模式的に示す側面図である。
図１では、実施形態に係るハンドの一例として、吸着ハンド１が示されている。吸着ハンド１は、真空吸着により物品を保持（安定して把持）する。吸着ハンド１は、図１～図３に示すように、アーム１０、ベース１１、傾斜機構１２、リニアガイド１３、連結フレーム１４、固定機構１５、上面吸着ユニット１６（第１保持ユニットの一例）、リニアガイド１７、連結プレート１８、シリンダ１９、リンク機構２０、駆動機構２１、側面吸着ユニット２２（第２保持ユニットの一例）、検出器２３、及び制御部２５を備える。
図１では、実施形態に係るハンドの一例として、吸着ハンド１が示されている。吸着ハンド１は、真空吸着により物品を保持（安定して把持）する。吸着ハンド１は、図１～図３に示すように、アーム１０、ベース１１、傾斜機構１２、リニアガイド１３、連結フレーム１４、固定機構１５、上面吸着ユニット１６（第１保持ユニットの一例）、リニアガイド１７、連結プレート１８、シリンダ１９、リンク機構２０、駆動機構２１、側面吸着ユニット２２（第２保持ユニットの一例）、検出器２３、及び制御部２５を備える。
【0009】
ここでは、説明のために、Ｘ方向（前後方向：第３方向）、Ｙ方向（左右方向：第２方向）、及びＺ方向（上下方向：第１方向）を用いる。Ｚ方向は、上面吸着ユニット１６が物品を吸着する際に、上面吸着ユニット１６と物品とを結ぶ方向に平行である。Ｘ方向及びＹ方向は、相互に交差する。Ｚ方向は、Ｘ－Ｙ面と交差する。例えば、Ｘ方向及びＹ方向は、水平面に平行であり、相互に直交する。Ｚ方向は、鉛直方向に平行である。
【0010】
図１に示すように、アーム１０は、Ｘ方向に沿って延び、吸着ハンド１の各構成要素を支持する。アーム１０は、Ｘ－Ｙ直交ロボットなどの外部の装置と接続される。アーム１０は、外部の装置の一部であっても良い。
【0011】
ベース１１は、Ｘ－Ｚ面に沿って広がる板状の部材である。ベース１１下部の後端は、アーム１０の先端１０ａと回転軸１０ｂを介して連結され、先端１０ａに対して回転可能である。
【0012】
傾斜機構１２は、アーム１０とベース１１との間に設けられる。具体的には、傾斜機構１２は、シリンダ１２ａ、回転軸１２ｂ、及び回転軸１２ｃを含む。アーム１０は、下方に向けて屈曲した屈曲部１０ｃを有する。シリンダ１２ａの一端は、回転軸１２ｂを介して屈曲部１０ｃと連結され、屈曲部１０ｃに対して回転可能である。シリンダ１２ａの他端は、回転軸１２ｃを介してベース１１上部の後端と連結され、当該後端に対して回転可能である。回転軸１０ｂ、１２ｂ、及び１２ｃの回転中心は、Ｙ方向に平行である。
【0013】
シリンダ１２ａは、Ｘ方向に沿って伸縮可能である。シリンダ１２ａ、回転軸１２ｂ、及び回転軸１２ｃが設けられる高さは、回転軸１０ｂが設けられる高さとは異なる。これにより、シリンダ１２ａの長さが変化した際、ベース１１のＹ方向まわりの角度が変化する。吸着ハンド１では、シリンダ１２ａ、回転軸１２ｂ、及び回転軸１２ｃは、回転軸１０ｂの上方に位置する。例えば、シリンダ１２ａが伸びることで、ベース１１の前端が下方に向けて傾斜する。
【0014】
リニアガイド１３は、ベース１１の側面に設けられる。吸着ハンド１では、２つのリニアガイド１３が、ベース１１の一側面に設けられている。リニアガイド１３は、レール及びブロックを含む。レールは、ベース１１に対して固定され、Ｚ方向に沿って設けられる。ブロックは、レールに沿ってＺ方向に移動可能である。
【0015】
連結フレーム１４は、Ｘ－Ｚ面に沿って広がる縦フレーム部１４ａと、Ｘ－Ｙ面に沿って広がる横フレーム部１４ｂと、を含む。横フレーム部１４ｂのＹ方向の一端は、縦フレーム部１４ａの下端とつながっている。縦フレーム部１４ａは、リニアガイド１３のブロックに対して固定される。これにより、連結フレーム１４は、ベース１１に対してＺ方向に可動である。
【0016】
固定機構１５は、縦フレーム部１４ａに近接して、ベース１１の側面に設けられる。固定機構１５は、連結フレーム１４が固定されたロック状態と、連結フレーム１４が可動なアンロック状態と、を切り替え可能である。図２は、固定機構１５を通るＸ－Ｚ断面を示す。図２に示すように、固定機構１５は、ロッド１５ａ、固定板１５ｂ、可動板１５ｃ、クランパ１５ｄ、及びシリンダ１５ｅを含む。
【0017】
ロッド１５ａは、ベース１１に対して固定され、Ｚ方向に沿って延びる。固定板１５ｂは、Ｘ－Ｙ面に沿って広がる板状の部材であり、連結フレーム１４に対して固定される。可動板１５ｃは、Ｘ－Ｙ面に沿って広がる板状の部材であり、クランパ１５ｄ及びシリンダ１５ｅを介して固定板１５ｂに取り付けられる。アンロック状態では、固定板１５ｂ、可動板１５ｃ、クランパ１５ｄ、及びシリンダ１５ｅは、ロッド１５ａに対して摺動可能である。連結フレーム１４がＺ方向に沿って移動すると、固定板１５ｂ、可動板１５ｃ、クランパ１５ｄ、及びシリンダ１５ｅもＺ方向に沿って移動する。
【0018】
シリンダ１５ｅは、Ｚ方向に沿って伸縮可能である。シリンダ１５ｅが伸びる又は縮むと、可動板１５ｃが固定板１５ｂに対してＺ方向に移動する。シリンダ１５ｅの動作により固定板１５ｂと可動板１５ｃとの間の距離が長くなると、クランパ１５ｄの部品がロッド１５ａに向けて押圧される。これにより、固定板１５ｂ、可動板１５ｃ、クランパ１５ｄ、及びシリンダ１５ｅのＺ方向における位置が固定される。この結果、連結フレーム１４のＺ方向における位置が固定される。固定板１５ｂと可動板１５ｃとの間の距離が短くなると、クランパ１５ｄの部品によるロッド１５ａへの押圧が解除される。これにより、固定板１５ｂ、可動板１５ｃ、クランパ１５ｄ、及びシリンダ１５ｅが移動可能となる。この結果、連結フレーム１４は、Ｚ方向に移動可能となる。
【0019】
図１に示すように、上面吸着ユニット１６は、連結フレーム１４の横フレーム部１４ｂに対して固定される。上面吸着ユニット１６は、筐体１６ａ及び複数の吸着部１６ｂ（第１保持部の一例）を含む。各吸着部１６ｂは、ロッド１６ｃ（第１ロッド）と、吸着パッド１６ｄ（第１吸着パッド）と、を含む。ロッド１６ｃは、Ｚ方向に沿って延びている。例えば、ロッド１６ｃは、筐体１６ａに対して固定される。ロッド１６ｃは、筐体１６ａに対してＺ方向に摺動可能であっても良い。この場合、上面吸着ユニット１６には、ロッド１６ｃを固定するためのクランパがさらに設けられる。吸着パッド１６ｄは、可撓性を有し、ロッド１６ｃの先端に設けられる。ロッド１６ｃの内部及び吸着パッド１６ｄの内部には、空間が設けられ、これらの空間は互いに連通している。
【0020】
複数の吸着部１６ｂは、互いに交差する２方向に沿って配列される。吸着パッド１６ｄの吸着面は、複数の吸着部１６ｂの配列方向に平行である。吸着ハンド１では、複数の吸着部１６ｂは、Ｘ方向及びＹ方向に沿って配列されている。吸着部１６ｂの数、各吸着部１６ｂのサイズ、吸着部１６ｂ同士の間隔などは、保持される物品に応じて適宜設計される。
【0021】
筐体１６ａの内部には、不図示の排気系と複数の吸着部１６ｂとを接続するための配管などが設けられる。排気系の動作により、１つの上面吸着ユニット１６に対して、各吸着パッド１６ｄの内部が一括して減圧される。
【0022】
リニアガイド１７は、筐体１６ａの上面に沿って設けられる。吸着ハンド１では、１つのリニアガイド１７が、筐体１６ａの上面に設けられ、別のリニアガイド１７が、横フレーム部１４ｂの上面に設けられている。各リニアガイド１７は、レール及びブロックを含む。レールは、横フレーム部１４ｂ及び筐体１６ａに対して固定され、Ｘ方向に沿って延びる。ブロックは、レールに沿ってＸ方向に移動可能である。
【0023】
連結プレート１８は、Ｘ方向に沿って延びる板状の部材である。連結プレート１８の前方部は、Ｘ－Ｙ面に平行であり、各リニアガイド１７のブロックに対して固定される。これにより、連結プレート１８は、上面吸着ユニット１６に対してＸ方向に可動である。連結プレート１８の後方部は、僅かに下方に向けて傾斜している。
【0024】
シリンダ１９は、側面吸着ユニット２２を、上面吸着ユニット１６に対してＸ方向に移動させる。具体的には、図１及び図３に示すように、シリンダ１９のチューブ本体が、筐体１６ａに対して固定される。シリンダ１９のピストンは、連結プレート１８に対して固定される。シリンダ１９は、Ｘ方向に沿って伸縮可能である。シリンダ１９が伸びる又は縮むと、連結プレート１８が上面吸着ユニット１６に対してＸ方向に移動する。これにより、連結プレート１８と連結された側面吸着ユニット２２が、Ｘ方向に沿って移動する。
【0025】
リンク機構２０は、連結プレート１８と側面吸着ユニット２２との間に連結される。図３に示すように、リンク機構２０は、一対のリンク２０ａ及び２０ｂを含む。リンク２０ａ及び２０ｂは、互いに平行に延び、同期して回転可能である。リンク２０ａの一端及び２０ｂの一端は、それぞれ、連結プレート１８の後端と回転軸２０ｃ及び２０ｄを介して連結される。回転軸２０ｃ及び２０ｄは、連結プレート１８に対して回転可能である。一方、リンク２０ａ及び２０ｂは、それぞれ、回転軸２０ｃ及び２０ｄに対して固定される。このため、回転軸２０ｃ及び２０ｄが連結プレート１８に対して回転すると、リンク２０ａ及び２０ｂも回転する。
【0026】
駆動機構２１は、連結プレート１８及びリンク機構２０と連結され、側面吸着ユニット２２のＺ方向における位置を変化させる。具体的には、駆動機構２１は、シリンダ２１ａ、回転軸２１ｂ、回転軸２１ｃ、及びバー２１ｄを含む。シリンダ２１ａは、連結プレート１８の後方部に沿って設けられる。シリンダ２１ａのチューブ本体は、連結プレート１８と回転軸２１ｂを介して連結され、連結プレート１８に対して回転可能である。シリンダ２１ａのピストンは、回転軸２１ｃを介してバー２１ｄの一端と連結され、バー２１ｄに対して回転可能である。バー２１ｄの他端は、回転軸２０ｃ及び２０ｄの一方に対して固定される。吸着ハンド１では、バー２１ｄは、回転軸２０ｃに対して固定されている。側面吸着ユニット２２は、リンク２０ａの他端及び２０ｂの他端と、それぞれ回転軸２０ｅ及び２０ｆを介して連結され、リンク２０ａ及び２０ｂに対して回転可能である。
【0027】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施形態に係るハンドの動作を模式的に示す側面図である。図４（ａ）では、シリンダ２１ａ、回転軸２１ｂ、及び回転軸２１ｃが、破線で表されている。図４（ｂ）では、シリンダ２１ａ及び回転軸２１ｂが省略され、回転軸２１ｃが破線で表されている。
【0028】
回転軸２０ｃ～２０ｆ、２１ｂ、及び２１ｃは、Ｙ方向に平行である。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、シリンダ２１ａが伸びる又は縮むと、バー２１ｄが回転軸２０ｃを中心としてＹ方向まわりに回転する。バー２１ｄは、回転軸２０ｃに対して固定されるため、バー２１ｄの回転に応じて、回転軸２０ｃが回転する。回転軸２０ｃと固定されたリンク２０ａが、回転軸２０ｃを中心としてＹ方向まわりに回転する。リンク２０ｂも、リンク２０ａと同期してＹ方向まわりに回転する。これにより、側面吸着ユニット２２は、回転軸２０ｃを中心としてＹ方向まわりに回転する。駆動機構２１の動作により、側面吸着ユニット２２のＸ－Ｚ面における位置を変化させることができる。例えば、吸着ハンド１によって保持される物品の配列に応じて、側面吸着ユニット２２の位置が切り替えられる。
【0029】
側面吸着ユニット２２は、筐体２２ａ及び複数の吸着部２２ｂ（第２保持部の一例）を含む。各吸着部２２ｂは、ロッド２２ｃ（第２ロッド）と、吸着パッド２２ｄ（第２吸着パッド）と、を含む。ロッド２２ｃは、Ｘ方向に沿って延びている。例えば、ロッド２２ｃは、筐体２２ａに対して固定される。ロッド２２ｃは、筐体２２ａに対してＸ方向に摺動可能であっても良い。この場合、側面吸着ユニット２２には、ロッド２２ｃを固定するためのクランパがさらに設けられる。吸着パッド２２ｄは、可撓性を有し、ロッド２２ｃの先端に設けられる。ロッド２２ｃの内部及び吸着パッド２２ｄの内部には、空間が設けられ、これらの空間は互いに連通している。
【0030】
複数の吸着部２２ｂは、互いに交差する２方向に沿って配列される。吸着パッド２２ｄの吸着面は、複数の吸着部２２ｂの配列方向に平行である。吸着ハンド１では、複数の吸着部２２ｂは、Ｙ方向及びＺ方向に沿って配列されている。吸着部２２ｂの数、各吸着部２２ｂのサイズ、吸着部２２ｂ同士の間隔などは、保持される物品に応じて適宜設計される。
【0031】
筐体２２ａの内部には、不図示の排気系と複数の吸着部２２ｂとを接続するための配管などが設けられる。排気系の動作により、１つの側面吸着ユニット２２に対して、各吸着パッド２２ｄの内部が一括して減圧される。側面吸着ユニット２２に対する圧力制御は、上面吸着ユニット１６に対する圧力制御とは独立して実行される。
【0032】
検出器２３は、ベース１１に対して固定される。検出器２３は、ベース１１に対する連結フレーム１４の上昇を検出する。検出器２３からの検出信号に基づき、上面吸着ユニット１６が物品に接触している否かを判断できる。例えば、検出器２３は、光センサ、近接センサ、測距センサ、及び透過センサから選択される１つ以上を含む。検出器２３は、図示した場所以外に設けられても良い。例えば、検出器２３は、上面吸着ユニット１６に設けられ、上面吸着ユニット１６に対する物品の接近をより直接的に検出しても良い。
【0033】
図５は、実施形態に係るハンドを示す斜視図である。
図５は、図１とは異なる向きから吸着ハンド１を見たときの様子を示す。図５において吸着ハンド１を見る向きは、吸着ハンド１のＹ方向における中心を通るＸ－Ｚ面に対して、図１において吸着ハンド１を見る向きと略対称である。図１及び図５に示すように、リニアガイド１３、連結フレーム１４、固定機構１５、上面吸着ユニット１６、リニアガイド１７、連結プレート１８、シリンダ１９、リンク機構２０、駆動機構２１、及び側面吸着ユニット２２を含む吸着機構５は、ベース１１の両側面にそれぞれ設けられる。このため、例えば、Ｙ方向において、複数の上面吸着ユニット１６及び複数の側面吸着ユニット２２が設けられる。
図５は、図１とは異なる向きから吸着ハンド１を見たときの様子を示す。図５において吸着ハンド１を見る向きは、吸着ハンド１のＹ方向における中心を通るＸ－Ｚ面に対して、図１において吸着ハンド１を見る向きと略対称である。図１及び図５に示すように、リニアガイド１３、連結フレーム１４、固定機構１５、上面吸着ユニット１６、リニアガイド１７、連結プレート１８、シリンダ１９、リンク機構２０、駆動機構２１、及び側面吸着ユニット２２を含む吸着機構５は、ベース１１の両側面にそれぞれ設けられる。このため、例えば、Ｙ方向において、複数の上面吸着ユニット１６及び複数の側面吸着ユニット２２が設けられる。
【0034】
図６及び図７は、実施形態に係るハンドが物品を保持したときの様子を模式的に示す正面図である。
各吸着機構５は、互いに独立して可動である。また、吸着機構５ごとに、図３及び図４に示すシリンダ１９及び２１ａが設けられる。シリンダ１９及び２１ａは、吸着機構５ごとに独立して動作可能である。このため、図６及び図７に示すように、各上面吸着ユニット１６のＺ方向における位置は、互いに異なりうる。各側面吸着ユニット２２のＸ－Ｚ面における位置は、互いに異なりうる。
各吸着機構５は、互いに独立して可動である。また、吸着機構５ごとに、図３及び図４に示すシリンダ１９及び２１ａが設けられる。シリンダ１９及び２１ａは、吸着機構５ごとに独立して動作可能である。このため、図６及び図７に示すように、各上面吸着ユニット１６のＺ方向における位置は、互いに異なりうる。各側面吸着ユニット２２のＸ－Ｚ面における位置は、互いに異なりうる。
【0035】
図６に示すように、複数の吸着機構５が、それぞれ複数の物品Ａを保持しても良い。図７に示すように、複数の吸着機構５が、１つの物品Ａを保持しても良い。一例として、吸着される物品Ａの形状は、図６及び図７に示すように、直方体状である。物品Ａの上面は、Ｘ－Ｙ面に対して傾斜していても良い。物品の上面が傾斜している場合でも、各吸着パッド２２ｄが上面の位置に応じて変形することで、物品を安定して保持できる。特に、物品の上面の傾斜が大きい場合でも、図７に示すように、各吸着機構５のＺ方向における位置が上面に応じて変化し、且つ各吸着パッド２２ｄが上面の位置に応じて変形することで、物品を安定して保持できる。
【0036】
制御部２５は、吸着ハンド１の各構成要素を制御する。例えば、制御部２５は、シリンダ１２ａ、１５ｅ、１９、及び２１ａを動作させる。また、制御部２５は、上面吸着ユニット１６及び側面吸着ユニット２２をそれぞれ排気するための排気系を制御する。
【0037】
シリンダ１２ａ、１５ｅ、１９、及び２１ａは、エアシリンダ（アクチュエータの一例）である。シリンダ１２ａ、１５ｅ、１９、及び２１ａに替えて、別のアクチュエータが設けられても良い。例えば、モータと、モータの回転運動を直線運動に変換する機械要素と、が設けられても良い。
【0038】
図８（ａ）～図８（ｄ）は、実施形態に係るハンドが物品を保持するときの様子を模式的に示す側面図である。
物品を吸着する際、図８（ａ）に示すように、上面吸着ユニット１６が物品Ａの上面に接触し、上面を吸着する。次に、シリンダ１９の動作により、図８（ｂ）に示すように、側面吸着ユニット２２を物品Ａの側面に接触させる。側面吸着ユニット２２が、側面を吸着する。物品Ａの上面及び側面の吸着により、吸着ハンド１は、物品Ａを保持する。
物品を吸着する際、図８（ａ）に示すように、上面吸着ユニット１６が物品Ａの上面に接触し、上面を吸着する。次に、シリンダ１９の動作により、図８（ｂ）に示すように、側面吸着ユニット２２を物品Ａの側面に接触させる。側面吸着ユニット２２が、側面を吸着する。物品Ａの上面及び側面の吸着により、吸着ハンド１は、物品Ａを保持する。
【0039】
続いて、吸着ハンド１が上昇する。このとき、シリンダ１２ａが開放されている、又はシリンダ１２ａによる推力が弱いと、吸着機構５及び物品Ａの重さにより、シリンダ１２ａが伸びる。これにより、図８（ｃ）に示すように、物品Ａを保持した状態で、上面吸着ユニット１６及び側面吸着ユニット２２がＸ－Ｙ面に対して傾斜する。傾斜が大きすぎると、物品Ａの中身が崩れる可能性がある。このため、Ｘ－Ｙ面に対する傾斜角度は、０度よりも大きく１５度未満が好ましい。
【0040】
例えば、物品Ａの上面には、ラベルを貼り着けるための接着剤や、梱包用のテープの接着剤などが付着しうる。保持された物品Ａの底面に、接着剤により、別の物品Ａの上面が引っ付いている場合がある。傾斜させることで、保持された物品Ａを、別の物品Ａから容易に引き剥がすことができる。これにより、物品Ａを搬送する際、搬送される物品Ａと別の物品Ａとの間の摩擦を低減できる。
【0041】
図８（ｄ）に示すように、吸着ハンド１は、上面吸着ユニット１６のみを物品Ａの上面に吸着させることで、物品Ａを保持することもできる。このとき、側面吸着ユニット２２は、上面吸着ユニット１６と同じ高さ、又は上面吸着ユニット１６の少なくとも一部よりも上方に位置する。この後、図８（ｃ）と同様に、物品Ａを保持した状態で上面吸着ユニット１６がＸ－Ｙ面に対して傾斜しても良い。
【0042】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、参考例に係るハンドを模式的に示す正面図である。
図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照しながら、実施形態の利点を説明する。図９（ａ）に示す吸着ハンドＲ１は、Ｙ方向に長い１つの上面吸着ユニット１６及びＹ方向に長い１つの側面吸着ユニット２２を含む。吸着ハンドＲ１によれば、大型の物品を安定して保持できる。一方、吸着ハンドＲ１では、図６に示すように、高さの異なる複数の物品を保持することは困難である。また、吸着ハンドＲ１では、図７に示すような、Ｘ－Ｙ面に対して上面が大きく傾斜した物品を保持することは困難である。
図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照しながら、実施形態の利点を説明する。図９（ａ）に示す吸着ハンドＲ１は、Ｙ方向に長い１つの上面吸着ユニット１６及びＹ方向に長い１つの側面吸着ユニット２２を含む。吸着ハンドＲ１によれば、大型の物品を安定して保持できる。一方、吸着ハンドＲ１では、図６に示すように、高さの異なる複数の物品を保持することは困難である。また、吸着ハンドＲ１では、図７に示すような、Ｘ－Ｙ面に対して上面が大きく傾斜した物品を保持することは困難である。
【0043】
図９（ｂ）に示す吸着ハンドＲ２は、吸着ハンドＲ１と同様に、Ｙ方向に長い１つの上面吸着ユニット１６及びＹ方向に長い１つの側面吸着ユニット２２を含む。加えて、上面吸着ユニット１６の各吸着部１６ｂは、吸着ハンドＲ１に比べて、より長いロッド１６ｃを含む。吸着ハンドＲ２によれば、各ロッド１６ｃが物品の上面の位置に応じてＺ方向に摺動する。これにより、上面が傾斜した物品を安定して保持できる。一方、ロッド１６ｃの摺動可能な距離が長くなるため、上面吸着ユニット１６が大型化する。この結果、吸着ハンドＲ２のサイズ及び重量が大きくなる。
【0044】
実施形態に係る吸着ハンド１では、複数の上面吸着ユニット１６が設けられる。それぞれの上面吸着ユニット１６は、複数の吸着部１６ｂを含み、Ｚ方向において互いに独立して可動である。図７に示すように、上面が傾斜した物品Ａを吸着する場合でも、各上面吸着ユニット１６が、物品Ａの上面の位置に応じてＺ方向に移動することで、物品Ａを安定して保持できる。図６に示すように、各上面吸着ユニット１６が、高さの異なる物品Ａをそれぞれ吸着することもできる。また、各上面吸着ユニット１６がＺ方向に可動であるため、ロッド１６ｃの長さを短くでき、上面吸着ユニット１６の大型化を抑制できる。実施形態によれば、上面吸着ユニット１６の大型化を抑制しつつ、より多様な物品を安定して保持できる。
【0045】
また、吸着ハンド１では、側面吸着ユニット２２が、連結プレート１８及びリンク機構２０を介して上面吸着ユニット１６と連結される。側面吸着ユニット２２のＺ方向における位置は、上面吸着ユニット１６のＺ方向における位置に応じて変化する。このため、側面吸着ユニット２２に対する上面吸着ユニット１６のＺ方向における位置のばらつきを抑制でき、より安定して側面吸着ユニット２２を物品の側面に吸着させることができる。
【0046】
好ましくは、それぞれの上面吸着ユニット１６において、複数の吸着部１６ｂに対する吸着の開始又は終了は、一括して制御される。例えば、複数のロッド１６ｃの内部空間は、筐体１６ａの共通の内部空間に連通され、筐体１６ａの内部空間に対して排気の開始又は終了が実行される。上面吸着ユニット１６には、内部空間の圧力を計測するための圧力計が設けられ、この圧力計の計測値に基づいて、吸着が制御される。これにより、各吸着部１６ｂの圧力を個別に制御する場合に比べて、上面吸着ユニット１６の構造を簡略化できる。例えば、各吸着部１６ｂを、より高密度に配置でき、上面吸着ユニット１６による保持力及び保持の安定性を向上できる。
【0047】
同様に、それぞれの側面吸着ユニット２２において、複数の吸着部２２ｂに対する吸着の開始又は終了は、一括して制御されることが好ましい。例えば、複数のロッド２２ｃの内部空間は、筐体２２ａの共通の内部空間に連通され、筐体２２ａの内部空間に対して排気の開始又は終了が実行される。側面吸着ユニット２２には、内部空間の圧力を計測するための圧力計が設けられ、この圧力計の計測値に基づいて、吸着が制御される。これにより、各吸着部２２ｂの圧力を個別に制御する場合に比べて、側面吸着ユニット２２の構造を簡略化できる。例えば、各吸着部２２ｂを、より高密度に配置でき、側面吸着ユニット２２による保持力及び保持の安定性を向上できる。
【0048】
また、実施形態に係る吸着ハンド１によれば、固定機構１５によって上面吸着ユニット１６の位置を固定することで、複数の吸着部１６ｂの位置が一括して固定できる。これにより、それぞれの吸着部１６ｂの位置を個別に固定する場合に比べて、構造を簡略化できる。例えば、各吸着部１６ｂを、より高密度に配置でき、上面吸着ユニット１６による保持力及び保持の安定性を向上できる。
【0049】
図１０は、実施形態に係る保持装置を模式的に示す斜視図である。
実施形態に係る保持装置１００は、倉庫等の荷役作業が行われる現場に用いられる。保持装置１００に隣接して、物品Ａを搬送するコンベアＣ（搬送装置）が設置される。また、保持装置１００に隣接して、物品Ａが積載されたパレットＰが載置される。保持装置１００は、コンベアＣとパレットＰとの間に位置する。保持装置１００は、パレットＰの上に積載された物品Ａを保持する。例えば、保持装置１００は、パレットＰから物品Ａを順次取り出してコンベアＣに搬送する荷役システムとして機能する。
実施形態に係る保持装置１００は、倉庫等の荷役作業が行われる現場に用いられる。保持装置１００に隣接して、物品Ａを搬送するコンベアＣ（搬送装置）が設置される。また、保持装置１００に隣接して、物品Ａが積載されたパレットＰが載置される。保持装置１００は、コンベアＣとパレットＰとの間に位置する。保持装置１００は、パレットＰの上に積載された物品Ａを保持する。例えば、保持装置１００は、パレットＰから物品Ａを順次取り出してコンベアＣに搬送する荷役システムとして機能する。
【0050】
保持装置１００は、図１０に示すように、吸着ハンド１、制御部２５、支持フレーム１１０、撮像装置１２０、コンベア１３０、昇降装置１４０、移動装置１５０、負圧発生装置１６０、及び検出器１７０を備える。
【0051】
支持フレーム１１０は、保持装置１００の各構成要素を支持する。撮像装置１２０は、パレットＰに載置された物品Ａを、上方から撮像する。コンベア１３０は、支持フレーム１１０内に搬送された物品Ａを、コンベアＣに向けて搬送する。昇降装置１４０は、コンベア１３０を上昇又は下降させる。移動装置１５０は、吸着ハンド１をパレットＰとコンベア１３０との間で移動させる。負圧発生装置１６０は、上面吸着ユニット１６の吸着部１６ｂ及び側面吸着ユニット２２の吸着部２２ｂに負圧を生じさせる。検出器１７０は、吸着ハンド１に保持された物品Ａの底面の高さを検出する。
【0052】
以下では、保持装置１００の各構成要素について、具体的な一例を詳述する。
【0053】
支持フレーム１１０は、保持装置１００の外郭を構成し、床面に固定される。支持フレーム１１０は、本体部１１１及び突出部１１２を含む。本体部１１１の形状は、直方体状である。コンベア１３０は、本体部１１１の内側に設けられる。本体部１１１は、パレットＰ側に面する開口１１３と、コンベアＣ側に面する開口１１４と、を有する。物品Ａは、開口１１３を通して、パレットＰからコンベア１３０に搬送される。また、物品Ａは、開口１１４を通して、コンベア１３０からコンベアＣに搬送される。
【0054】
本体部１１１は、例えば、４つの鉛直フレーム１１１ａと、これら４つの鉛直フレーム１１１ａの上端同士及び下端同士をそれぞれ連結する複数の水平フレーム１１１ｂと、によって構成される。
【0055】
突出部１１２は、本体部１１１上部の前方に取り付けられ、前方に向けて突出している。突出部１１２は、パレットＰの上方に位置する。突出部１１２は、撮像装置１２０を支持する支持部１１２ａを含む。
【0056】
撮像装置１２０は、支持部１１２ａに固定される。撮像装置１２０は、取得した画像（静止画）を、制御部２５に送信する。撮像装置１２０が動画を取得し、動画から静止画が切り出されても良い。制御部２５は、取得された画像から、物品Ａの寸法、物品Ａの上面の高さなどを検出する。制御部２５及び撮像装置１２０は、搬送される物品Ａに関する情報を検出する検出装置として機能する。
【0057】
コンベア１３０は、ベルト１３１、プーリ１３２、及びモータ１３３を含む。ベルト１３１は、Ｘ方向において互いに離れた一対のプーリ１３２に掛けられた無端ベルトである。ベルト１３１の一端は、コンベアＣに隣接している。プーリ１３２の回転軸は、Ｙ方向に平行である。モータ１３３は、一対のプーリ１３２のいずれかを回転させることで、ベルト１３１を駆動させる。これにより、コンベア１３０に載置された物品Ａが、コンベアＣに向けて搬送される。
【0058】
昇降装置１４０は、駆動部１４１、シャフト１４２、及びワイヤ１４３を含む。駆動部１４１は、本体部１１１の上端に取り付けられる。シャフト１４２は、Ｙ方向に沿って延び、駆動部１４１に連結される。ワイヤ１４３は、シャフト１４２に巻回される。ワイヤ１４３の一端は、コンベア１３０に連結される。駆動部１４１は、シャフト１４２を回転させる。シャフト１４２の回転に応じてワイヤ１４３が巻かれる又は広がることで、コンベア１３０がＺ方向に沿って移動する。
【0059】
移動装置１５０は、水平移動装置１５１及び昇降装置１５２を含む。水平移動装置１５１は、吸着ハンド１をＸ－Ｙ面に沿って移動させる。昇降装置１５２は、水平移動装置１５１を上昇又は下降させる。これにより、水平移動装置１５１と連結された吸着ハンド１が、Ｚ方向に沿って移動する。
【0060】
水平移動装置１５１は、アーム１５１ａ及び支持部１５１ｂを含む。アーム１５１ａは、吸着ハンド１のアーム１０と連結され、Ｘ方向に沿って伸縮可能である。アーム１５１ａの動作により、吸着ハンド１をＸ方向に沿って移動させることができる。支持部１５１ｂは、Ｙ方向に沿って延び、下方からアーム１５１ａを移動可能に支持する。支持部１５１ｂは、アーム１５１ａをＹ方向に沿って移動させる。支持部１５１ｂの動作により、吸着ハンド１をＹ方向に沿って移動させることができる。アーム１５１ａ及び支持部１５１ｂは、モータやエアシリンダ等のアクチュエータによりそれぞれ動作する。
【0061】
昇降装置１５２は、駆動部１５２ａ、シャフト１５２ｂ、及びワイヤ１５２ｃを含む。駆動部１５２ａは、本体部１１１の上端に取り付けられる。シャフト１５２ｂは、Ｙ方向に沿って延び、駆動部１５２ａに連結される。ワイヤ１５２ｃは、シャフト１５２ｂに巻回される。ワイヤ１５２ｃの一端は、水平移動装置１５１に連結される。駆動部１５２ａは、シャフト１５２ｂを回転させる。シャフト１５２ｂの回転に応じてワイヤ１５２ｃが巻かれる又は広がることで、水平移動装置１５１がＺ方向に沿って移動する。
【0062】
負圧発生装置１６０は、複数の上面吸着ユニット１６のそれぞれ及び複数の側面吸着ユニット２２のそれぞれの圧力を個別に調整可能である。負圧発生装置１６０は、複数の上面吸着ユニット１６及び複数の側面吸着ユニット２２とそれぞれ接続される複数の管１６１を含む。この他に、負圧発生装置１６０は、不図示の真空ポンプ、エジェクタ、バルブなどを含む。
【0063】
検出器１７０は、例えば、本体部１１１とパレットＰの間に設置される。検出器１７０は、上方を通過する物品Ａの底面の高さ位置を検出する。検出器１７０は、検出結果を制御部２５に送信する。検出器１７０は、測距センサ（例えばレーザーレンジファインダ）を含む。
【0064】
制御部２５は、上述した各構成要素の動作を制御する。例えば、制御部２５は、吸着ハンド１、撮像装置１２０、コンベア１３０、昇降装置１４０、移動装置１５０、負圧発生装置１６０、及び検出器１７０と電気的に接続される。制御部２５は、撮像装置１２０により取得された画像及び検出器１７０の検出結果に基づいて、吸着ハンド１、コンベア１３０、昇降装置１４０、移動装置１５０、負圧発生装置１６０を制御する。
【0065】
保持装置１００の動作について説明する。
制御部２５は、側面吸着ユニット２２が第１位置にある第１状態と、側面吸着ユニット２２が第２位置にある第２状態と、を切り替える。例えば、状態の切り替えは、パレットＰ上の物品Ａの配列、上位システムからの指令、ユーザによる操作、又は撮像装置１２０による撮像結果などに応じて、実行される。
制御部２５は、側面吸着ユニット２２が第１位置にある第１状態と、側面吸着ユニット２２が第２位置にある第２状態と、を切り替える。例えば、状態の切り替えは、パレットＰ上の物品Ａの配列、上位システムからの指令、ユーザによる操作、又は撮像装置１２０による撮像結果などに応じて、実行される。
【0066】
図４（ａ）は、側面吸着ユニット２２が第１位置にあるときの様子を示す。側面吸着ユニット２２は、第１位置において、物品の側面を保持可能である。側面吸着ユニット２２が第１位置にあるとき、側面吸着ユニット２２は、上面吸着ユニット１６の少なくとも一部よりも下方に位置する。例えば、吸着部２２ｂは、上面吸着ユニット１６の筐体１６ａ及びロッド１６ｃの上端よりも下方に位置する。
【0067】
図４（ｂ）は、側面吸着ユニット２２が第２位置にあるときの様子を示す。第２位置は、第１位置よりも上方にある。側面吸着ユニット２２が第２位置にあるとき、側面吸着ユニット２２は、上面吸着ユニット１６の少なくとも一部よりも上方に位置する。例えば、吸着部２２ｂは、上面吸着ユニット１６の吸着部１６ｂよりも上方に位置する。
【0068】
保持装置１００は、第１配列の物品を搬送する際、第１動作を実行する。第１動作では、側面吸着ユニット２２の位置は、第１位置に設定される。保持装置１００は、第２配列の物品を搬送する際、第２動作を実行する。第２動作では、側面吸着ユニット２２の位置は、第２位置に設定される。第１配列では、ほぼ同じサイズの物品が、Ｘ方向及びＹ方向に並べられ、Ｚ方向に積載されている。同じ段に並べられた複数の物品Ａの上面の位置は、実質的に同じである。第２配列では、物品のサイズが不規則である。Ｘ－Ｙ面において隣り合う物品Ａの上面の位置が、互いに異なりうる。
【0069】
図１１は、第１動作の一部を示すフローチャートである。図１２は、第１動作の別の一部を示すフローチャートである。図１３（ａ）～図１３（ｃ）、図１４（ａ）～図１４（ｃ）、及び図１５（ａ）～図１５（ｃ）は、第１動作を示す模式図である。
図１１～図１５（ｃ）を参照して、保持装置１００による第１動作を説明する。
図１１～図１５（ｃ）を参照して、保持装置１００による第１動作を説明する。
【0070】
まず、撮像装置１２０が、パレットＰ上の複数の物品Ａを撮像する。図１３（ａ）に示す例では、パレットＰには、第１配列の複数の物品Ａが積載されている。得られた画像に基づいて、制御部２５は、保持する物品を選択する（図１１のステップＳ１０１）。第１動作では、Ｘ方向において最もコンベア１３０に近く且つ上面が最も高い位置にある物品Ａが選択される。水平移動装置１５１は、吸着ハンド１をＸ－Ｙ面に沿って移動させ（ステップＳ１０２）、図１３（ｂ）に示すように、選択された物品Ａの上方に吸着ハンド１を位置させる。また、コンベア１３０のＺ方向における位置が、保持される物品Ａの底面と同じ位置に設定される。
【0071】
駆動機構２１のシリンダ２１ａが開放される（ステップＳ１０３）。すなわち、シリンダ２１ａからリンク機構２０へは力が加わらず、側面吸着ユニット２２は移動可能な状態となる。固定機構１５がアンロック状態に設定され（ステップＳ１０４）、連結フレーム１４が移動可能な状態となる。図１３（ｃ）に示すように、昇降装置１５２が、吸着ハンド１を物品Ａに向けて下降させる（ステップＳ１０５）。吸着ハンド１は、選択された物品Ａの上面の位置まで下降される。当該物品Ａの上面の位置は、画像に基づいて、制御部２５によって算出される。
【0072】
吸着ハンド１の下降中、上面吸着ユニット１６は、ベース１１に対してＺ方向に可動である。これにより、上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触したときに、上面吸着ユニット１６に過度な力が加わることを抑制できる。また、吸着ハンド１の下降時にシリンダ２１ａが開放されていると、側面吸着ユニット２２が意図せず別の物品などに接触した際、側面吸着ユニット２２が接触に応じて移動できる。これにより、側面吸着ユニット２２に過度な力が加わることを抑制できる。
【0073】
上面吸着ユニット１６が、物品Ａの上面の吸着を開始する（ステップＳ１０６）。具体的には、制御部２５は、負圧発生装置１６０を動作させ、吸着部１６ｂの内部を排気する。制御部２５は、上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触しているか判断する（ステップＳ１０７）。接触は、検出器２３による検出信号に基づいて判断される。又は、接触は、吸着部１６ｂの圧力に基づいて判断されても良い。ステップＳ１０６により、上面吸着ユニット１６による吸着（減圧）が、既に開始されている。このため、上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触すると、吸着部１６ｂの圧力が減少する。圧力が予め設定された閾値を下回っている場合に、上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触していると判断しても良い。上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触していないと判断されると、昇降装置１５２が、再度吸着ハンド１を下降させる（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８の実行後、ステップＳ１０７が再度実行される。
【0074】
ステップＳ１０８の実行回数に制限が設定されても良い。一例として、ステップＳ１０８の実行回数は、「１」に設定される。すなわち、ステップＳ１０８が１回実行された後に、上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触していないと判断されても、２回目のステップＳ１０８は実行されない。制御部２５は、２回目のステップＳ１０８の代わりに、保持装置１００の異常を報知しても良い。これにより、例えば、検出器２３による検出結果が誤っており、上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触していないと誤判定された場合でも、上面吸着ユニット１６が物品Ａに過度に押さえ付けられることを抑制できる。又は、上面吸着ユニット１６が誤った位置に下降し続けることを抑制できる。
【0075】
上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触していると判断されると、制御部２５は、上面吸着ユニット１６による物品Ａの吸着が完了しているか判断する（ステップＳ１０９）。吸着が完了しているか否かは、吸着部１６ｂにおける圧力に基づいて判断される。複数の吸着部１６ｂの少なくとも一部における圧力が、予め設定された閾値を下回っている場合、吸着が完了していると判断される。
【0076】
吸着が完了していないと判断されると、上面吸着ユニット１６による吸着が継続される。制御部２５は、吸着の開始から、予め設定された時間が経過したか判断する（ステップＳ１１０）。設定時間が経過しても吸着が完了しない場合、制御部２５は、第１動作を終了する。制御部２５は、上面吸着ユニット１６による吸着が完了しないことを報知しても良い。
【0077】
吸着が完了すると、固定機構１５がロック状態に設定され（ステップＳ１１１）、吸着ハンド１における上面吸着ユニット１６の位置が固定される。傾斜機構１２のシリンダ１２ａが開放される（ステップＳ１１２）。これにより、上面吸着ユニット１６及び側面吸着ユニット２２が、Ｘ－Ｙ面に対して傾斜可能な状態となる。
【0078】
駆動機構２１は、シリンダ２１ａの動作により側面吸着ユニット２２を下降させる（ステップＳ１１３）。シリンダ２１ａには流体が注入され、上面吸着ユニット１６に対する側面吸着ユニット２２の位置が固定される。側面吸着ユニット２２が、吸着を開始する（ステップＳ１１４）。具体的には、制御部２５は、負圧発生装置１６０を動作させ、吸着部２２ｂの内部を排気する。
【0079】
シリンダ１９は、側面吸着ユニット２２を前方に向けて移動させる（ステップＳ１１５）。物品Ａに対する吸着ハンド１の位置が適切であれば、図１４（ａ）に示すように、側面吸着ユニット２２が物品Ａの側面に接触する。制御部２５は、側面吸着ユニット２２による物品Ａの吸着が完了しているか判断する（ステップＳ１１６）。吸着が完了しているか否かは、吸着部２２ｂにおける圧力に基づいて判断される。複数の吸着部２２ｂの少なくとも一部における圧力が、予め設定された閾値を下回っている場合、吸着が完了していると判断される。
【0080】
吸着が完了していないと判断されると、側面吸着ユニット２２による吸着が継続される。制御部２５は、吸着の開始から、予め設定された時間が経過したか判断する（ステップＳ１１７）。設定時間が経過しても吸着が完了しない場合、制御部２５は、第１動作を終了する。制御部２５は、側面吸着ユニット２２による吸着が完了しないことを報知しても良い。
【0081】
吸着が完了すると、昇降装置１５２は、吸着ハンド１を僅かに上昇させる（ステップＳ１１８）。このとき、傾斜機構１２のシリンダ１２ａが開放されているため、吸着機構５及び物品Ａの重さにより、シリンダ１２ａが伸びる。図１４（ｂ）に示すように、上面吸着ユニット１６及び側面吸着ユニット２２がＸ－Ｙ面に対して傾斜する。これにより、例えば、保持された物品Ａの一辺のみが、下方の別の物品Ａと接触する。物品Ａ同士の接触面積を減らすことができる。
【0082】
ステップＳ１１８の後、水平移動装置１５１は、コンベア１３０に向けて、吸着ハンド１をＸ－Ｙ面に沿って移動させる（図１２のステップＳ１２１）。これにより、図１４（ｃ）に示すように、保持された物品Ａが、コンベア１３０の上に搬送される。側面吸着ユニット２２は、物品Ａの側面への吸着を終了する（ステップＳ１２２）。具体的には、制御部２５は、吸着部２２ｂの圧力を上昇させる。例えば、制御部２５は、吸着部２２ｂの内部を大気開放する。
【0083】
シリンダ１９は、側面吸着ユニット２２を後方に向けて移動させる（ステップＳ１２３）。これにより、側面吸着ユニット２２が物品Ａから離れる。
制御部２５は、側面吸着ユニット２２によって吸着されていた物品Ａの側面が、解放されているか判断する（ステップＳ１２４）。側面が解放されているか否かは、吸着部２２ｂにおける圧力に基づいて判断される。各吸着部２２ｂの圧力が、予め設定された閾値を上回っている場合、側面が解放されていると判断される。
制御部２５は、側面吸着ユニット２２によって吸着されていた物品Ａの側面が、解放されているか判断する（ステップＳ１２４）。側面が解放されているか否かは、吸着部２２ｂにおける圧力に基づいて判断される。各吸着部２２ｂの圧力が、予め設定された閾値を上回っている場合、側面が解放されていると判断される。
【0084】
吸着されていた側面が解放されていないと判断されると、制御部２５は待機する。待機中に各吸着部２２ｂの圧力が上昇すると、側面が解放される。また、待機中に、制御部２５は、側面への吸着の終了から、予め設定された時間が経過したか判断する（ステップＳ１２５）。設定時間が経過しても側面が解放されない場合、制御部２５は、第１動作を終了する。制御部２５は、吸着された側面が解放されないことを報知しても良い。
【0085】
吸着されていた側面が解放されると、上面吸着ユニット１６は、物品Ａの上面への吸着を終了する（ステップＳ１２６）。具体的には、制御部２５は、吸着部１６ｂの圧力を上昇させる。例えば、制御部２５は、吸着部１６ｂの内部を大気開放する。駆動機構２１のシリンダ２１ａが開放される（ステップＳ１２７）。
【0086】
制御部２５は、上面吸着ユニット１６によって吸着されていた物品Ａの上面が、解放されているか判断する（ステップＳ１２８）。上面が解放されているか否かは、吸着部１６ｂにおける圧力に基づいて判断される。各吸着部１６ｂの圧力が、予め設定された閾値を上回っている場合、上面が解放されていると判断される。
【0087】
吸着されていた上面が解放されていないと判断されると、制御部２５は待機する。待機中に各吸着部１６ｂの圧力が上昇すると、上面が解放される。また、待機中に、制御部２５は、上面への吸着の終了から、予め設定された時間が経過したか判断する（ステップＳ１２９）。設定時間が経過しても上面が解放されない場合、制御部２５は、第１動作を終了する。制御部２５は、吸着された上面が解放されないことを報知しても良い。
【0088】
上面が解放されると、図１５（ａ）に示すように、搬送された物品Ａは、コンベア１３０の上に載置される。傾斜機構１２は、上面吸着ユニット１６の吸着面が水平（Ｘ－Ｙ面と平行）になるように、シリンダ１２ａを動作させる（ステップＳ１３０）。図１５（ｂ）に示すように、昇降装置１５２は、吸着ハンド１を上昇させる（ステップＳ１３１）。図１５（ｃ）に示すように、コンベア１３０は、載置された物品Ａを、コンベアＣへ搬送する（ステップＳ１３１）。コンベアＣは、物品Ａを、別の場所へ搬送する。保持装置１００は、パレットＰ上の全ての物品ＡがコンベアＣに搬送されるまで、上述した動作を繰り返す。
【0089】
図１６は、第２動作の一部を示すフローチャートである。図１７は、第２動作の別の一部を示すフローチャートである。図１８（ａ）、図１８（ｂ）、図１９（ａ）～図１９（ｃ）、及び図２０（ａ）～図２０（ｃ）は、第２動作を示す模式図である。
図１６～図２０（ｃ）を参照して、保持装置１００による第２動作を説明する。
まず、撮像装置１２０が、パレットＰ上の複数の物品Ａを撮像する。図１８（ａ）に示す例では、パレットＰには、第２配列の複数の物品Ａが積載されている。得られた画像に基づいて、制御部２５は、保持する物品を選択する（図１６のステップＳ２０１）。第２動作では、Ｘ方向における位置に拘わらず、上面が最も高い位置にある物品Ａが選択される。
図１６～図２０（ｃ）を参照して、保持装置１００による第２動作を説明する。
まず、撮像装置１２０が、パレットＰ上の複数の物品Ａを撮像する。図１８（ａ）に示す例では、パレットＰには、第２配列の複数の物品Ａが積載されている。得られた画像に基づいて、制御部２５は、保持する物品を選択する（図１６のステップＳ２０１）。第２動作では、Ｘ方向における位置に拘わらず、上面が最も高い位置にある物品Ａが選択される。
【0090】
水平移動装置１５１は、吸着ハンド１をＸ－Ｙ面に沿って移動させ（ステップＳ２０２）、図１８（ｂ）に示すように、選択された物品Ａの上方に吸着ハンド１を位置させる。制御部２５は、側面吸着ユニット２２が、第２位置にあるか確認する（ステップＳ２０３）。側面吸着ユニット２２が第２位置にない場合、制御部２５は、駆動機構２１を動作させ、側面吸着ユニット２２を第２位置へ移動させる。
【0091】
固定機構１５がアンロック状態に設定され（ステップＳ２０４）、連結フレーム１４が移動可能な状態となる。図１９（ａ）に示すように、昇降装置１５２が、吸着ハンド１を物品Ａに向けて下降させる（ステップＳ２０５）。吸着ハンド１は、選択された物品Ａの上面の位置まで下降される。当該物品Ａの上面の位置は、画像に基づいて、制御部２５によって算出される。吸着ハンド１の下降中、複数の上面吸着ユニット１６のそれぞれは、ベース１１に対してＺ方向に可動である。これにより、上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触したときに、上面吸着ユニット１６に過度な力が加わることを抑制できる。
【0092】
上面吸着ユニット１６が、物品Ａの上面の吸着を開始する（ステップＳ２０６）。具体的には、制御部２５は、負圧発生装置１６０を動作させ、吸着部１６ｂの内部を排気する。制御部２５は、上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触しているか判断する（ステップＳ２０７）。接触は、検出器２３に基づいて判断される。上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触していないと判断されると、昇降装置１５２が、再度吸着ハンド１を下降させる（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８の実行後、ステップＳ２０７が再度実行される。第１動作と同様に、ステップＳ２０８の実行回数に制限が設定されても良い。
【0093】
上面吸着ユニット１６が物品Ａに接触していると判断されると、制御部２５は、上面吸着ユニット１６による物品Ａの吸着が完了しているか判断する（ステップＳ２０９）。第１動作と同様に、吸着が完了しているか否かは、吸着部１６ｂにおける圧力に基づいて判断される。吸着が完了していないと判断されると、上面吸着ユニット１６による吸着が継続される。制御部２５は、吸着の開始から、予め設定された時間が経過したか判断する（ステップＳ２１０）。設定時間が経過しても吸着が完了しない場合、制御部２５は、第２動作を終了する。制御部２５は、上面吸着ユニット１６による吸着が完了しないことを報知しても良い。
【0094】
吸着が完了すると、固定機構１５がロック状態に設定され（ステップＳ２１１）、吸着ハンド１における上面吸着ユニット１６の位置が固定される。昇降装置１５２は、図１９（ｂ）に示すように、吸着ハンド１を上昇させる（ステップＳ２１２）。
【0095】
ステップＳ２１２の後、水平移動装置１５１は、吸着ハンド１をＸ－Ｙ面に沿って移動させる（図１７のステップＳ２２１）。図１９（ｃ）に示すように、保持された物品Ａは、コンベア１３０の上方に搬送される。制御部２５は、側面吸着ユニット２２が、第２位置にあるか確認する（ステップＳ２２２）。側面吸着ユニット２２が第２位置にない場合、制御部２５は、駆動機構２１を動作させ、側面吸着ユニット２２を第２位置へ移動させる。
【0096】
昇降装置１５２は、吸着ハンド１の下降を開始する（ステップＳ２２３）。図２０（ａ）に示すように、保持された物品Ａの底面の位置がコンベア１３０の上面の位置まで下降すると、昇降装置１５２は、吸着ハンド１の下降を終了する（ステップＳ２２４）。物品Ａの底面の位置は、検出器１７０による検出結果に基づいて、制御部２５によって算出される。
【0097】
上面吸着ユニット１６は、物品Ａの上面への吸着を終了する（ステップＳ２２５）。具体的には、制御部２５は、吸着部１６ｂの圧力を上昇させる。例えば、制御部２５は、吸着部１６ｂの内部を大気開放する。制御部２５は、上面吸着ユニット１６によって吸着されていた物品Ａの上面が、解放されているか判断する（ステップＳ２２６）。第１動作と同様に、上面が解放されているか否かは、吸着部１６ｂにおける圧力に基づいて判断される。
【0098】
吸着されていた上面が解放されていないと判断されると、制御部２５は待機する。待機中に各吸着部１６ｂの圧力が上昇すると、上面が解放される。また、待機中に、制御部２５は、上面への吸着の終了から、予め設定された時間が経過したか判断する（ステップＳ２２７）。設定時間が経過しても上面が解放されない場合、制御部２５は、第２動作を終了する。制御部２５は、吸着された上面が解放されないことを報知しても良い。
【0099】
上面が解放されると、図２０（ｂ）に示すように、昇降装置１５２は、吸着ハンド１を上昇させる（ステップＳ２２８）。図２０（ｃ）に示すように、コンベア１３０は、載置された物品Ａを、コンベアＣへ搬送する（ステップＳ２２９）。コンベアＣは、物品Ａを、別の場所へ搬送する。保持装置１００は、パレットＰ上の全ての物品ＡがコンベアＣに搬送されるまで、上述した動作を繰り返す。
【0100】
パレットＰ上の物品Ａの配列を示すデータは、ユーザによって入力されても良いし、通信手段によって制御部２５へ送信されても良い。例えば、制御部２５は、配列を示すデータを受信する。制御部２５は、受信したデータに基づいて、側面吸着ユニット２２の位置を切り替える。
【0101】
実施形態に係る保持装置１００は、吸着ハンド１を備える。このため、より多様な物品を安定して保持できる。また、上面吸着ユニット１６の大型化が抑制されることで、上面吸着ユニット１６が他の要素と干渉することを抑制できる。
【0102】
複数の物品Ａのサイズが規則的な第１配列では、図１０及び図１３（ａ）～図１５（ｃ）に示すように、同じ１つの段において、それぞれの物品Ａの上面の高さが同じである。例えば、各物品Ａには、同じ品種の品物が梱包される。この場合、手前の物品Ａを先に搬送することで、上面吸着ユニット１６と側面吸着ユニット２２の両方で物品Ａをより安定して保持できる。また、上面吸着ユニット１６と側面吸着ユニット２２の一方のみで物品Ａを保持する場合に比べて、物品Ａに局所的に大きな力が加わることを抑制できる。これにより、物品Ａの損傷を抑制できる。第１配列の物品Ａに対しては、上面吸着ユニット１６及び側面吸着ユニット２２の両方が用いられる。
【0103】
複数の物品Ａのサイズが不規則な第２配列では、図１８（ａ）～図２０（ｃ）に示すように、Ｘ－Ｙ面において隣り合う物品Ａの上面の位置が、互いに異なりうる。例えば、物品Ａは、宅配小包である。この場合、上面が低い位置にある物品Ａに上面吸着ユニット１６を近づけると、上面がより高い位置にある別の物品Ａに保持装置１００の一部が干渉し、別の物品Ａを損傷させる可能性がある。このため、保持装置１００は、搬送時に上面が最も高い位置にある物品Ａを保持する。第２配列の物品Ａに対しては、上面吸着ユニット１６のみが用いられ、側面吸着ユニット２２は用いられない。
【0104】
従来、第１配列の物品Ａを搬送する場合と、第２配列の物品Ａを搬送する場合と、では、異なる保持装置が用いられている。すなわち、第１配列の物品Ａに対しては、上面吸着ユニット１６及び側面吸着ユニット２２を備える保持装置が用いられる。第２配列の物品Ａに対しては、上面吸着ユニット１６のみを備える保持装置が用いられる。しかし、従来の方法では、保持装置の種類及び物品の配列に応じてパレットを保持装置に割り当てる必要がある。このため、管理が煩雑となる。また、保持装置の稼働率も低下しうる。
【0105】
この課題について、実施形態に係る保持装置１００は、上面吸着ユニット１６及び側面吸着ユニット２２の両方で物品Ａを保持する第１動作と、上面吸着ユニット１６のみで物品Ａを保持する第２動作と、を実行する。第１動作又は第２動作のいずれかを選択的に実行することで、配列に拘わらず、物品Ａを保持できる。実施形態によれば、保持装置１００の利便性を向上できる。これにより、例えば、保持装置１００の稼働率を向上できる。
【0106】
好ましくは、保持装置１００は、側面吸着ユニット２２が第１位置にある第１状態と、側面吸着ユニット２２が第２位置にある第２状態と、を切り替える。第２配列の物品Ａを保持する際、側面吸着ユニット２２が、保持の対象とは別の物品Ａに干渉する可能性がある。第２動作のときに側面吸着ユニット２２が第２位置にあると、側面吸着ユニット２２が別の物品Ａと干渉する可能性を低減できる。
【0107】
図２１は、別の実施形態に係るハンドを示す正面図である。図２２は、別の実施形態に係るハンドを示す側面図である。
図２１及び図２２では、実施形態に係るハンドの別の一例として、挟持ハンド２が示されている。挟持ハンド２は、挟持により物品を保持する。挟持ハンド２は、吸着ハンド１と比べると、上面吸着ユニット１６及び側面吸着ユニット２２に代えて、保持ユニット３１（第１保持ユニットの別の一例）及び保持ユニット３２（第２保持ユニットの別の一例）を備える。挟持ハンド２におけるその他の構造には、吸着ハンド１と同様の構造を採用可能である。
図２１及び図２２では、実施形態に係るハンドの別の一例として、挟持ハンド２が示されている。挟持ハンド２は、挟持により物品を保持する。挟持ハンド２は、吸着ハンド１と比べると、上面吸着ユニット１６及び側面吸着ユニット２２に代えて、保持ユニット３１（第１保持ユニットの別の一例）及び保持ユニット３２（第２保持ユニットの別の一例）を備える。挟持ハンド２におけるその他の構造には、吸着ハンド１と同様の構造を採用可能である。
【0108】
図２１に示すように、保持ユニット３１は、筐体３１ａ及び挟持機構３１ｂ（第１保持部の別の一例）を含む。挟持機構３１ｂは、棒状の複数の支持部３１ｃを含む。各支持部３１ｃは、Ｚ方向に沿って延び、Ｘ方向において互いに離れてる。筐体３１ａは、支持部３１ｃを駆動させるためのアクチュエータを含む。挟持機構３１ｂは、支持部３１ｃ同士の間のＸ方向における距離を変更可能である。物品Ａの一部が支持部３１ｃ同士の間に位置した状態で、支持部３１ｃ同士の距離を縮めることで、物品Ａを挟持できる。
【0109】
保持ユニット３１は、Ｙ方向において複数設けられている。各保持ユニット３１は、独立してＺ方向に移動可能である。各保持ユニット３１が、複数の挟持機構３１ｂを含む。
【0110】
図２２に示すように、保持ユニット３２は、筐体３２ａ及び挟持機構３２ｂ（第２保持部の別の一例）を含む。挟持機構３２ｂは、棒状の複数の支持部３２ｃを含む。各支持部３２ｃは、Ｘ方向に沿って延び、Ｚ方向において互いに離れてる。筐体３２ａは、支持部３２ｃを駆動させるためのアクチュエータを含む。挟持機構３２ｂは、支持部３２ｃ同士の間のＺ方向における距離を変更可能である。物品Ａの一部が支持部３２ｃ同士の間に位置した状態で、支持部３２ｃ同士の距離を縮めることで、物品Ａを挟持できる。
【0111】
保持ユニット３２は、Ｙ方向において複数設けられている。各保持ユニット３２は、独立してＸ方向に移動可能である。各保持ユニット３２が、複数の挟持機構３２ｂを含む。
【0112】
ハンド２は、ハンド１と同様に、ベース１１、傾斜機構１２、リニアガイド１３、連結フレーム１４、固定機構１５、リニアガイド１７、連結プレート１８、シリンダ１９、リンク機構２０、駆動機構２１、検出器２３、制御部２５などを備える。このため、複数の保持ユニット３２は、それぞれ、複数の保持ユニット３１と連結される。複数の保持ユニット３２のＺ方向における位置は、それぞれ、複数の保持ユニット３１のＺ方向における位置に応じて可変である。複数の駆動機構２１は、複数のリンク機構２０をそれぞれＹ方向まわりに回転させることで、複数の保持ユニット３２のＺ方向における位置を変化させることができる。傾斜機構１２は、Ｙ方向及びＸ方向に沿う面に対して保持ユニット３１及び保持ユニット３２を傾斜させることができる。固定機構１５は、保持ユニット３１のＺ方向における位置を固定できる。
【0113】
図示した例では、保持ユニット３１が複数の挟持機構３１ｂを含み、保持ユニット３２が複数の挟持機構３２ｂを含む。図示した例に限らず、保持ユニット３１は、１つの挟持機構３１ｂのみを含んでも良い。保持ユニット３２は、１つの挟持機構３２ｂのみを含んでも良い。保持装置１００は、吸着ハンド１に代えて、挟持ハンド２を備えても良い。
【0114】
図２３は、ハードウェア構成を表す模式図である。
制御部２５は、例えば図２３に表したハードウェア構成を含む。図２３に表した処理装置９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、記憶装置９４、入力インタフェース９５、出力インタフェース９６、及び通信インタフェース９７を含む。
制御部２５は、例えば図２３に表したハードウェア構成を含む。図２３に表した処理装置９０は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、記憶装置９４、入力インタフェース９５、出力インタフェース９６、及び通信インタフェース９７を含む。
【0115】
ＲＯＭ９２は、コンピュータの動作を制御するプログラムを格納している。ＲＯＭ９２には、上述した各処理をコンピュータに実現させるために必要なプログラムが格納されている。ＲＡＭ９３は、ＲＯＭ９２に格納されたプログラムが展開される記憶領域として機能する。
【0116】
ＣＰＵ９１は、処理回路を含む。ＣＰＵ９１は、ＲＡＭ９３をワークメモリとして、ＲＯＭ９２又は記憶装置９４の少なくともいずれかに記憶されたプログラムを実行する。プログラムの実行中、ＣＰＵ９１は、システムバス９８を介して各構成を制御し、種々の処理を実行する。
【0117】
記憶装置９４は、プログラムの実行に必要なデータや、プログラムの実行によって得られたデータを記憶する。
【0118】
入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９５は、処理装置９０と入力装置９５ａとを接続する。入力Ｉ／Ｆ９５は、例えば、ＵＳＢ等のシリアルバスインタフェースである。ＣＰＵ９１は、入力Ｉ／Ｆ９５を介して、入力装置９５ａから各種データを読み込むことができる。
【0119】
出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９６は、処理装置９０と出力装置９６ａとを接続する。出力Ｉ／Ｆ９６は、例えば、Digital Visual Interface（ＤＶＩ）やHigh-Definition Multimedia Interface（ＨＤＭＩ（登録商標））等の映像出力インタフェースである。ＣＰＵ９１は、出力Ｉ／Ｆ９６を介して、出力装置９６ａにデータを送信し、出力装置９６ａに画像を表示させることができる。
【0120】
通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）９７は、処理装置９０外部のサーバ９７ａと、処理装置９０と、を接続する。通信Ｉ／Ｆ９７は、例えば、ＬＡＮカード等のネットワークカードである。ＣＰＵ９１は、通信Ｉ／Ｆ９７を介して、サーバ９７ａから各種データを読み込むことができる。カメラ９９は、物品を撮影し、画像をサーバ９７ａに保存する。カメラ９９は、撮像装置１２０として機能する。
【0121】
記憶装置９４は、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）及びSolid State Drive（ＳＳＤ）から選択される１つ以上を含む。入力装置９５ａは、マウス、キーボード、マイク（音声入力）、及びタッチパッドから選択される１つ以上を含む。出力装置９６ａは、モニタ及びプロジェクタから選択される１つ以上を含む。タッチパネルのように、入力装置９５ａと出力装置９６ａの両方の機能を備えた機器が用いられても良い。
【0122】
上述した種々のデータの処理は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク及びハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又は、他の非一時的なコンピュータで読取可能な記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されても良い。
【0123】
例えば、記録媒体に記録された情報は、コンピュータ（または組み込みシステム）により読み出されることが可能である。記録媒体において、記録形式（記憶形式）は任意である。例えば、コンピュータは、記録媒体からプログラムを読み出し、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させる。コンピュータにおいて、プログラムの取得（または読み出し）は、ネットワークを通じて行われても良い。
【0124】
実施形態は、以下の構成を含みうる。
（付記１）
互いに独立して第１方向に可動であり、前記第１方向と交差する第２方向において複数設けられ、物品を保持可能な複数の第１保持部を含む第１保持ユニットと、
前記第１方向及び前記第２方向に平行な面と交差する第３方向に可動であり、前記物品を保持可能な複数の第２部を含む第２ユニットと、
を備えた、ハンド。
（付記２）
前記第２保持ユニットは、前記第２方向において複数設けられる、付記１記載のハンド。
（付記３）
複数の前記第２保持ユニットは、それぞれ複数の前記第１保持ユニットと連結され、
前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置は、それぞれ、前記複数の第１保持ユニットの前記第１方向における位置に応じて可変である、付記２記載のハンド。
（付記４）
複数の前記第２保持ユニットをそれぞれ前記第３方向に駆動させる複数のアクチュエータをさらに備えた、付記２又は３に記載のハンド。
（付記５）
前記複数の第１保持ユニットに対する前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置をそれぞれ変化させる複数の駆動機構をさらに備えた、付記２～４のいずれか１つに記載のハンド。
（付記６）
前記複数の第１保持ユニットと、前記複数の第２保持ユニットと、の間にそれぞれ連結された複数のリンク機構をさらに備え、
前記複数の第２保持ユニットは、前記第２方向まわりに回転可能に前記複数のリンク機構にそれぞれ連結され、
前記複数の駆動機構は、前記複数のリンク機構をそれぞれ前記第２方向まわりに回転させることで、前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置を変化させる、付記５記載のハンド。
（付記７）
前記複数の駆動機構は、前記複数のリンク機構にそれぞれ連結された複数のシリンダを含む、付記６記載のハンド。
（付記８）
前記第２方向及び前記第３方向に沿う面に対して複数の前記第１保持ユニット及び前記第２保持ユニットを傾斜させる傾斜機構をさらに備えた、付記１～７のいずれか１つに記載のハンド。
（付記９）
複数の前記第１保持ユニットの前記第１方向における位置をそれぞれ固定する複数の固定機構をさらに備えた、付記１～８のいずれか１つに記載のハンド。
（付記１０）
前記複数の第１保持部のそれぞれは、
前記第１方向に沿って延びる第１ロッドと、
前記第１ロッドの先端に設けられた第１吸着パッドと、
を含む、付記１～９のいずれか１つに記載のハンド。
（付記１１）
前記複数の第２保持部のそれぞれは、
前記第３方向に沿って延びる第２ロッドと、
前記第２ロッドの先端に設けられた第２吸着パッドと、
を含む、付記１～１０のいずれか１つに記載のハンド。
（付記１２）
付記１～１１のいずれか１つに記載のハンドと、
前記ハンドを、前記第１方向、前記第２方向、又は前記第３方向に沿って移動させる移動装置と、
を備えた保持装置。
（付記１３）
付記１～１１のいずれか１つに記載のハンドと、
前記ハンドを、前記第１方向、前記第２方向、又は前記第３方向に沿って移動させる移動装置と、
前記ハンドによって保持された物品が載置され、載置された前記物品を移動させるコンベアと、
を備えた荷役システム。
（付記１４）
前記コンベアは、載置された前記物品を、前記コンベアに隣接して設けられる搬送装置に搬送する、付記１３記載の荷役システム。
（付記１５）
前記コンベアを前記第１方向に沿って移動させる昇降装置をさらに備えた、付記１３又は１４に記載の荷役システム。
（付記１６）
積載された複数の前記物品を撮像する撮像装置をさらに備えた、付記１３～１５のいずれか１つに記載の荷役システム。
（付記１）
互いに独立して第１方向に可動であり、前記第１方向と交差する第２方向において複数設けられ、物品を保持可能な複数の第１保持部を含む第１保持ユニットと、
前記第１方向及び前記第２方向に平行な面と交差する第３方向に可動であり、前記物品を保持可能な複数の第２部を含む第２ユニットと、
を備えた、ハンド。
（付記２）
前記第２保持ユニットは、前記第２方向において複数設けられる、付記１記載のハンド。
（付記３）
複数の前記第２保持ユニットは、それぞれ複数の前記第１保持ユニットと連結され、
前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置は、それぞれ、前記複数の第１保持ユニットの前記第１方向における位置に応じて可変である、付記２記載のハンド。
（付記４）
複数の前記第２保持ユニットをそれぞれ前記第３方向に駆動させる複数のアクチュエータをさらに備えた、付記２又は３に記載のハンド。
（付記５）
前記複数の第１保持ユニットに対する前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置をそれぞれ変化させる複数の駆動機構をさらに備えた、付記２～４のいずれか１つに記載のハンド。
（付記６）
前記複数の第１保持ユニットと、前記複数の第２保持ユニットと、の間にそれぞれ連結された複数のリンク機構をさらに備え、
前記複数の第２保持ユニットは、前記第２方向まわりに回転可能に前記複数のリンク機構にそれぞれ連結され、
前記複数の駆動機構は、前記複数のリンク機構をそれぞれ前記第２方向まわりに回転させることで、前記複数の第２保持ユニットの前記第１方向における位置を変化させる、付記５記載のハンド。
（付記７）
前記複数の駆動機構は、前記複数のリンク機構にそれぞれ連結された複数のシリンダを含む、付記６記載のハンド。
（付記８）
前記第２方向及び前記第３方向に沿う面に対して複数の前記第１保持ユニット及び前記第２保持ユニットを傾斜させる傾斜機構をさらに備えた、付記１～７のいずれか１つに記載のハンド。
（付記９）
複数の前記第１保持ユニットの前記第１方向における位置をそれぞれ固定する複数の固定機構をさらに備えた、付記１～８のいずれか１つに記載のハンド。
（付記１０）
前記複数の第１保持部のそれぞれは、
前記第１方向に沿って延びる第１ロッドと、
前記第１ロッドの先端に設けられた第１吸着パッドと、
を含む、付記１～９のいずれか１つに記載のハンド。
（付記１１）
前記複数の第２保持部のそれぞれは、
前記第３方向に沿って延びる第２ロッドと、
前記第２ロッドの先端に設けられた第２吸着パッドと、
を含む、付記１～１０のいずれか１つに記載のハンド。
（付記１２）
付記１～１１のいずれか１つに記載のハンドと、
前記ハンドを、前記第１方向、前記第２方向、又は前記第３方向に沿って移動させる移動装置と、
を備えた保持装置。
（付記１３）
付記１～１１のいずれか１つに記載のハンドと、
前記ハンドを、前記第１方向、前記第２方向、又は前記第３方向に沿って移動させる移動装置と、
前記ハンドによって保持された物品が載置され、載置された前記物品を移動させるコンベアと、
を備えた荷役システム。
（付記１４）
前記コンベアは、載置された前記物品を、前記コンベアに隣接して設けられる搬送装置に搬送する、付記１３記載の荷役システム。
（付記１５）
前記コンベアを前記第１方向に沿って移動させる昇降装置をさらに備えた、付記１３又は１４に記載の荷役システム。
（付記１６）
積載された複数の前記物品を撮像する撮像装置をさらに備えた、付記１３～１５のいずれか１つに記載の荷役システム。
【0125】
以上で説明した実施形態によれば、より多様な物品を安定して保持可能な、ハンド、保持装置、及び荷役システムが提供される。
【0126】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【0127】
１：吸着ハンド、 ２：挟持ハンド、 ５：吸着機構、 １０：アーム、 １０ａ：先端、 １０ｂ：回転軸、 １０ｃ：屈曲部、 １１：ベース、 １２：傾斜機構、 １２ａ：シリンダ、 １２ｂ，１２ｃ：回転軸、 １３：リニアガイド、 １４：連結フレーム、 １４ａ：縦フレーム部、 １４ｂ：横フレーム部、 １５：固定機構、 １５ａ：ロッド、 １５ｂ：固定板、 １５ｃ：可動板、 １５ｄ：クランパ、 １５ｅ：シリンダ、 １６：上面吸着ユニット、 １６ａ：筐体、 １６ｂ：吸着部、 １６ｃ：ロッド、 １６ｄ：吸着パッド、 １７：リニアガイド、 １８：連結プレート、 １９：シリンダ、 ２０：リンク機構、 ２０ａ，２０ｂ：リンク、 ２０ｃ～２０ｆ：回転軸、 ２１：駆動機構、 ２１ａ：シリンダ、 ２１ｂ，２１ｃ：回転軸、 ２１ｄ：バー、 ２２：側面吸着ユニット、 ２２ａ：筐体、 ２２ｂ：吸着部、 ２２ｃ：ロッド、 ２２ｄ：吸着パッド、 ２３：検出器、 ２５：制御部、 ３１：保持ユニット、 ３１ａ：筐体、 ３１ｂ：挟持機構、 ３１ｃ：支持部、 ３２：保持ユニット、 ３２ａ：筐体、 ３２ｂ：挟持機構、 ３２ｃ：支持部、 ９０：処理装置、 ９１：ＣＰＵ、 ９２：ＲＯＭ、 ９３：ＲＡＭ、 ９４：記憶装置、 ９５：入力インタフェース、 ９５ａ：入力装置、 ９６：出力インタフェース、 ９６ａ：出力装置、 ９７：通信インタフェース、 ９７ａ：サーバ、 ９８：システムバス、 ９９：カメラ、 １００：保持装置（荷役システム）、 １１０：支持フレーム、 １１１：本体部、 １１１ａ：鉛直フレーム、 １１１ｂ：水平フレーム、 １１２：突出部、 １１２ａ：支持部、 １１３，１１４：開口、 １２０：撮像装置、 １３０：コンベア、 １３１：ベルト、 １３２：プーリ、 １３３：モータ、 １４０：昇降装置、 １４１：駆動部、 １４２：シャフト、 １４３：ワイヤ、 １５０：移動装置、 １５１：水平移動装置、 １５１ａ：アーム、 １５１ｂ：支持部、 １５２：昇降装置、 １５２ａ：駆動部、 １５２ｂ：シャフト、 １５２ｃ：ワイヤ、 １６０：負圧発生装置、 １６１：管、 １７０：検出器、 Ａ：物品、 Ｃ：コンベア、 Ｐ：パレット、 Ｒ１，Ｒ２：吸着ハンド
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】