特開 2024-14678 ロボットハンド、ワーク搬送装置、及びワーク搬送プログラム

(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】P2024014678

(43)【公開日】2024-02-01

(54)【発明の名称】ロボットハンド、ワーク搬送装置、及びワーク搬送プログラム

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/02 20060101AFI20240125BHJP

【ＦＩ】

B25J17/02 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023002276

(22)【出願日】2023-01-11

(31)【優先権主張番号】P 2022115561

(32)【優先日】2022-07-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000132231

【氏名又は名称】株式会社スター精機

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100207859

【弁理士】

【氏名又は名称】塩谷 尚人

(72)【発明者】

【氏名】水野 耕治

(72)【発明者】

【氏名】大國 哲也

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS02

3C707BS03

3C707BT18

3C707EV17

3C707FS01

3C707FT02

3C707FT06

3C707HS27

3C707HT02

3C707KS03

3C707KS36

3C707NS02

3C707NS28

(57)【要約】

【課題】ワークに対して吸着部を適切に当接させることができるロボットハンド、ワーク搬送装置、及びワーク搬送プログラムを提供すること。
【解決手段】ハンド部２０は、液体、粉状体、又は粒状体が収容された袋体であるワークＷを吸着して、吊り上げて前記ワークを搬送するワーク搬送装置１０に用いられる。ハンド部２０は、負圧を発生させてワークＷの表面を吸着する吸着面２５ａを有する吸着パッド２５と、ワーク搬送装置１０に接続される接続部２４と、接続部２４と吸着パッド２５の間に配置され、ワークＷの表面に対して吸着パッド２５の吸着面２５ａを追従させるフローティング機構８０と、を備える。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体、粉状体、又は粒状体が収容された袋体であるワークを吸着して、吊り上げて前記ワークを搬送するワーク搬送装置に用いられるロボットハンドであって、
負圧を発生させて前記ワークの表面を吸着する吸着面を有する吸着部と、
前記ワーク搬送装置に接続される接続部と、
前記接続部と前記吸着部の間に配置され、前記ワークの表面に対して前記吸着部の吸着面を追従させるフローティング機構と、を備えるロボットハンド。

【請求項2】

前記フローティング機構は、
前記接続部に固定される第１プレートと、
前記吸着部が固定され、前記第１プレートに対向する第２プレートと、
前記第２プレートに立てて設けられているシャフトと、
前記第１プレートと前記第２プレートの間に配置され、それらが離間する方向に弾性力を加える弾性体と、を備え、
前記第１プレートは、前記第２プレートに向かって小径となるテーパ孔を備え、
前記シャフトの先端には、前記テーパ孔の形状に対応するテーパ面を有するテーパ部が設けられ、
前記シャフトは、前記テーパ孔に対して出し入れ可能、かつ、揺動可能に構成されるとともに、前記テーパ部は、前記テーパ孔に収容され、前記テーパ孔に対して係止可能に構成される請求項１に記載のロボットハンド。

【請求項3】

前記シャフトの外径は、前記テーパ孔の小径部分の直径に比較して小さく構成され、
前記テーパ孔の上下方向の長さ寸法は、前記テーパ部の上下方向の長さ寸法に比較して長く、前記テーパ孔の大径部分の大きさは、前記テーパ部の大径部分の大きさに比較して大きく形成されている請求項２に記載のロボットハンド。

【請求項4】

前記弾性体は、前記シャフトの外側に装着されるコイルバネであり、前記コイルバネの両端部のうち少なくとも前記第２プレート側の端部には、前記コイルバネ用のバネ受け部が設けられ、
前記バネ受け部は、前記シャフトが挿通される筒状部と、前記筒状部の外周に設けられた鍔部とを有し、
前記コイルバネの前記第２プレート側の端部は、前記筒状部の外側に装着され、前記鍔部を介して前記第２プレートに圧接し、
前記筒状部の外径は、前記テーパ孔の小径部分の直径よりも大きく形成されている請求項３に記載のロボットハンド。

【請求項5】

前記コイルバネの両端部のうち前記第１プレート側の端部には、前記コイルバネ用のバネ受け部が設けられ、
前記コイルバネの前記第１プレート側の端部は、前記第１プレート側の前記バネ受け部の前記筒状部の外側に装着され、当該バネ受け部の前記鍔部を介して前記第１プレートに当接し、
前記第１プレート側の前記バネ受け部の内径は、前記シャフトの直径に比較して大きく形成されている請求項４に記載のロボットハンド。

【請求項6】

前記第１プレート側の前記バネ受け部は、前記第１プレートに対してスライド移動可能に当接している請求項５に記載のロボットハンド。

【請求項7】

前記シャフトは、３本以上設けられ、一直線に配列されていない請求項２～６のうちいずれか１項に記載のロボットハンド。

【請求項8】

前記シャフトは、３本設けられ、各々の前記シャフト間の間隔がそれぞれ等間隔となるように配置され、かつ、全ての前記シャフトが前記ワークの表面領域内に収まるように配置されている請求項２～６のうちいずれか１項に記載のロボットハンド。

【請求項9】

液体、粉状体、又は粒状体が収容された袋体であるワークを吸着して、吊り上げて前記ワークを搬送するワーク搬送装置であって、
ロボットハンドと、
前記ロボットハンドを上下方向に移動させる第１駆動部と、
前記ロボットハンドを水平方向に移動又は回転させる第２駆動部と、
前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御する駆動制御部と、を備え、
前記ロボットハンドは、
負圧を発生させて前記ワークの表面を吸着する吸着面を有する吸着部と、
前記ワーク搬送装置に接続される接続部と、
前記接続部と前記吸着部の間に配置され、前記ワークの表面に対して前記吸着部の吸着面を追従させるフローティング機構と、を備え、
前記駆動制御部は、
前記第１駆動部により前記ロボットハンドを下降させ、前記ワークの表面に前記吸着面を当接させる際、前記ロボットハンドに対して水平方向のうちいずれかの方向においてトルクを発生させないフリー状態を設定するように前記第２駆動部を制御するワーク搬送装置。

【請求項10】

前記第２駆動部は、水平方向において予め決められたＸ軸方向に前記ロボットハンドを移動させるＸ軸モータ、水平方向においてＸ軸方向に直交するＹ軸方向に前記ロボットハンドを移動させるＹ軸モータ、及び水平方向において前記ロボットハンドを回転させる回転軸モータのうち少なくともいずれか１つを備え、
前記駆動制御部は、前記第１駆動部を制御して前記ロボットハンドを下降させ、前記ワークの表面に前記吸着面を当接させる際、前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、及び前記回転軸モータのうち少なくともいずれか１つのモータへの電流を遮断することにより、前記フリー状態を設定する請求項９に記載のワーク搬送装置。

【請求項11】

前記駆動制御部は、
前記ロボットハンドの下降を開始させてから前記ワークの表面に前記吸着面を当接させる前までに、前記Ｘ軸モータ、前記Ｙ軸モータ、及び前記回転軸モータのうち少なくともいずれか１つを前記フリー状態に設定し、
前記吸着部による前記ワークの吸着後、前記ロボットハンドの上昇を開始させてから当該上昇が完了し、水平方向において前記ロボットハンドを移動又は回転させる時までに当該フリー状態を解除する請求項１０に記載のワーク搬送装置。

【請求項12】

前記フローティング機構は、
前記接続部に固定される第１プレートと、
前記吸着部が固定され、前記第１プレートに対向する第２プレートと、
前記第２プレートに立てて設けられているシャフトと、
前記第１プレートと前記第２プレートの間に配置され、それらが離間する方向に弾性力を加える弾性体と、を備え、
前記第１プレートは、前記第２プレートに向かって小径となるテーパ孔を備え、
前記シャフトの先端には、前記テーパ孔の形状に対応するテーパ面を有するテーパ部が設けられ、
前記シャフトは、前記テーパ孔に対して出し入れ可能、かつ、揺動可能に構成されるとともに、前記テーパ部は、前記テーパ孔に収容され、前記テーパ孔に対して係止可能に構成される請求項９～１１のうちいずれか１項に記載のワーク搬送装置。

【請求項13】

液体、粉状体、又は粒状体が収容された袋体であるワークを吸着して、吊り上げて前記ワークを搬送するワーク搬送装置のワーク搬送プログラムであって、
前記ワーク搬送装置は、
ロボットハンドと、
前記ロボットハンドを上下方向に移動させる第１駆動部と、
前記ロボットハンドを水平方向に移動又は回転させる第２駆動部と、
前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御する駆動制御部と、を備え、
前記ロボットハンドは、
負圧を発生させて前記ワークの表面を吸着する吸着面を有する吸着部と、
前記ワーク搬送装置に接続される接続部と、
前記接続部と前記吸着部の間に配置され、前記ワークの表面に対して前記吸着部の吸着面を追従させるフローティング機構と、を備え、
前記第１駆動部により前記ロボットハンドを下降させ、前記ワークの表面に前記吸着面を当接させる際、前記ロボットハンドに対して水平方向のうちいずれかの方向においてトルクを発生させないフリー状態を設定するように前記第２駆動部を制御するフリー制御ステップを前記駆動制御部に実施させるワーク搬送プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットハンド、ワーク搬送装置、及びワーク搬送プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、パレタイジングロボットやハンドリングロボットを利用することによって、袋体などのデパレタイジング作業（又はパレタイジング作業、以下同じ）の自動化が実施されている。このようなデパレタイジング作業の自動化に用いるロボットハンドとしては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。

【0003】

特許文献１に記載のロボットハンドは、吸着パッドをデパレタイジングすべきワークに当接させたのちに、吸着パッドに対してこれが連結されたチャンバを介して真空吸引力を作用させることにより、ワークを吸着パッドで吸着して吊り上げ、その吊り上げた状態で運ぶようになっている。

【0004】

ところで、米や穀物などを収容した袋体などのワークは、特定の実体がない変形し易いものである。このため、パレット上に積み上げられたときに、パレタイジング作業（積み上げ作業）時の積み卸し位置の誤差や運搬時の振動等によって内側に倒れ込むように荷崩れすることや、或いは外側に荷が割れて崩れる状態となっていることがある。すなわち、全てのワークが規則正しく積み上げられていない場合がある。そして、吸着パッドがワークの中央部に当接するようにロボットハンドの位置制御ができなかった場合には、ワークＷの中央部からずれた箇所を偏心吸着して吊り上げることになる。そして、ずれによりワークに発生するモーメントの大きさが吸着パッドによるワークへの吸着力を上回った場合には、デパレタイジング作業中においてワークが吸着パッドから外れて落下することがある。

【0005】

そこで、特許文献２のロボットハンドでは、吸着パッドで吸着されたワークの偏心によって生じるモーメントを検出するモーメント検出手段を設け、このモーメント検出手段が検出したモーメントによって、吸着パッドのワークへの吸着位置を変更させる制御部を設けた。これにより、吸着パッドはワークの重心の部分を確実に吸着することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平６－８０３７０号公報

【特許文献2】特開平９－２６２７８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、袋体などのワークは、位置ずれするだけではなく、上面が水平になっていない場合がある。すなわち、米や穀物などを収容した袋体などのワークは、内容物の動きにより形状が変化し、上面が水平面に対して傾斜している場合がある。

【0008】

この場合、ワークに対して、吸着パッドを鉛直方向下方に押し当てても、ワークの上面が傾斜しているため、隙間が生じ、吸着力が低下し、安定的に吸着できない場合があるという問題があった。

【0009】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークの姿勢にバラツキがある場合でも、ワークに対して吸着部を適切に当接させることができるロボットハンド、ワーク搬送装置、及びワーク搬送プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するためのロボットハンドは、
液体、粉状体、又は粒状体が収容された袋体であるワークを吸着して、吊り上げて前記ワークを搬送するワーク搬送装置に用いられるロボットハンドであって、
負圧を発生させて前記ワークの表面を吸着する吸着面を有する吸着部と、
前記ワーク搬送装置に接続される接続部と、
前記接続部と前記吸着部の間に配置され、前記ワークの表面に対して前記吸着部の吸着面を追従させるフローティング機構と、を備える。

【0011】

これにより、ワークの姿勢にバラツキがある場合でも、ワークの表面に対して吸着部を適切に当接させ、安定的に吸着させることができる。

【0012】

上記課題を解決するためのワーク搬送装置は、
液体、粉状体、又は粒状体が収容された袋体であるワークを吸着して、吊り上げて前記ワークを搬送するワーク搬送装置であって、
ロボットハンドと、
前記ロボットハンドを上下方向に移動させる第１駆動部と、
前記ロボットハンドを水平方向に移動又は回転させる第２駆動部と、
前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御する駆動制御部と、を備え、
前記ロボットハンドは、
負圧を発生させて前記ワークの表面を吸着する吸着面を有する吸着部と、
前記ワーク搬送装置に接続される接続部と、
前記接続部と前記吸着部の間に配置され、前記ワークの表面に対して前記吸着部の吸着面を追従させるフローティング機構と、を備え、
前記駆動制御部は、
前記第１駆動部により前記ロボットハンドを下降させ、前記ワークの表面に前記吸着面を当接させる際、前記ロボットハンドに対して水平方向のうちいずれかの方向においてトルクを発生させないフリー状態を設定するように前記第２駆動部を制御する。

【0013】

これにより、ワークの姿勢にバラツキがある場合でも、ワークの表面に対して吸着部を適切に当接させ、安定的に吸着させることができる。

【0014】

上記課題を解決するためのワーク搬送プログラムは、
液体、粉状体、又は粒状体が収容された袋体であるワークを吸着して、吊り上げて前記ワークを搬送するワーク搬送装置のワーク搬送プログラムであって、
前記ワーク搬送装置は、
ロボットハンドと、
前記ロボットハンドを上下方向に移動させる第１駆動部と、
前記ロボットハンドを水平方向に移動又は回転させる第２駆動部と、
前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御する駆動制御部と、を備え、
前記ロボットハンドは、
負圧を発生させて前記ワークの表面を吸着する吸着面を有する吸着部と、
前記ワーク搬送装置に接続される接続部と、
前記接続部と前記吸着部の間に配置され、前記ワークの表面に対して前記吸着部の吸着面を追従させるフローティング機構と、を備え、
前記第１駆動部により前記ロボットハンドを下降させ、前記ワークの表面に前記吸着面を当接させる際、前記ロボットハンドに対して水平方向のうちいずれかの方向においてトルクを発生させないフリー状態を設定するように前記第２駆動部を制御するフリー制御ステップを前記駆動制御部に実施させる。

【0015】

これにより、ワークの姿勢にバラツキがある場合でも、ワークの表面に対して吸着部を適切に当接させ、安定的に吸着させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ワーク搬送装置の斜視図。

【図2】上方から見たロボットハンドの斜視図。

【図3】下方から見たロボットハンドの斜視図。

【図4】ロボットハンドの正面図。

【図5】ロボットハンドの側面図。

【図6】フローティング機構の上面図。

【図7】フローティング機構のＡ－Ａ線断面図。

【図8】ハンド部の動作態様を示す一部断面図。

【図9】フローティング機構の拡大断面図。

【図10】ハンド部の動作態様を示す一部断面図。

【図11】変形例のフローティング機構の断面図。

【図12】第２実施形態において制御装置の構成を示すブロック図。

【図13】第２実施形態の搬送処理のフローチャート。

【図14】第２実施形態におけるハンド部の動作態様を示す一部断面図。

【図15】第２実施形態におけるハンド部の動作態様を示す一部断面図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明にかかる「ロボットハンド」を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態及び変形例において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。また、実施形態及び変形例の説明において、明示している構成の組み合わせだけでなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、実施形態及び変形例を組み合わせることも可能である。

【0018】

（第１実施形態）
図１に示すように、ワーク搬送装置１０は、ワークＷを供給場所から順次搬送して、予め決められた位置に設置された可搬式のパレットＰ上に整列させて積載する装置、すなわち、パレタイズを実施する装置である。なお、ワーク搬送装置１０は、予め決められた位置に設置された可搬式のパレットＰ上に整列させて積載されたワークＷを、所定の排出場所に順次搬送する装置、すなわち、デパレタイズを実施する装置でもある。デパレタイズを実施する場合には、基本的に、パレタイズを実施する場合の逆の動作を行えばよいため、本実施形態では、パレタイズについて主に説明する。

【0019】

図１０等に示すように、ワークＷは、米や穀物などを収容した袋体である。なお、袋の中に収容される物体は、液体、粉状体、又は粒状体であってもよく、例えば、粒状体で構成されているプラスチックの原材料等や、小麦粉などであってもよい。

【0020】

ワークＷは、外部の搬送設備（ベルトコンベヤなど）から、ワーク搬送装置１０に設けられているローラコンベヤ１に供給される。そして、供給されたワークＷは、ローラコンベヤ１に設けられたストッパ（図示略）により、所定の静止位置に位置決めされて静止する。ワーク搬送装置１０は、ローラコンベヤ１上に位置決めされて静止しているワークＷをセンサなどで検出し、吊り上げて搬送するように構成されている。

【0021】

なお、デパレタイズを実施する場合には、上述したパレタイズの逆の動作が行われる。つまり、ワークＷは、ワーク搬送装置１０によりパレットＰから吊り上げられて、ローラコンベヤ１等を介して外部の搬送設備に排出されることとなる。

【0022】

次に、ワーク搬送装置１０の構成について詳しく説明する。図１に示すように、ワーク搬送装置１０は、ワークＷを把持するロボットハンドとしてのハンド部２０と、ハンド部２０を移動させる搬送機構３０と、搬送機構３０が固定される直方体の枠体７０と、を備える。また、ワーク搬送装置１０は、ハンド部２０及び搬送機構３０の動作を制御する制御装置１００と、各種情報を入出力可能な情報端末としてのコントローラ（図示略）と、を備える。

【0023】

本実施形態において、枠体７０の長手方向をＸ軸方向とし、短手方向（Ｘ軸に直交する方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に垂直となる方向をＺ軸方向と示す。なお、ワーク搬送装置１０は、通常、平面に設置されるため、Ｚ軸方向が上下方向（鉛直方向）に相当する。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向が、水平方向に相当する。

【0024】

搬送機構３０は、枠体７０に固定され、Ｚ軸方向に沿って伸びるように形成されている柱部５０と、柱部５０に固定され、Ｙ軸方向に沿って伸びるように形成されているアーム部６０と、を有する。

【0025】

枠体７０には、Ｘ軸ガイドレール５１がＸ軸方向に沿って設けられており、柱部５０は、Ｘ軸ガイドレール５１に対して、Ｘ軸方向に沿って移動可能に固定されている。柱部５０は、枠体７０の底部に配置されるＸ軸サーボモータ９１の出力軸に対して歯付きベルト等を介して駆動連結されている。すなわち、柱部５０は、Ｘ軸サーボモータ９１の駆動力に基づき、Ｘ軸ガイドレール５１に沿ってＸ軸方向に往復移動するように構成されている。

【0026】

柱部５０には、Ｚ軸ガイドレール６１がＺ軸方向に沿って設けられており、アーム部６０は、Ｚ軸ガイドレール６１に対して、Ｚ軸方向に沿って移動可能に固定されている。アーム部６０は、柱部５０に設けられているＺ軸サーボモータ９３の出力軸に対して歯付きベルト等を介して駆動連結されている。すなわち、アーム部６０は、Ｚ軸サーボモータ９３の駆動力に基づき、Ｚ軸ガイドレール６１に沿ってＺ軸方向に往復移動するように構成されている。

【0027】

アーム部６０には、Ｙ軸ガイドレール２１がＹ軸方向に沿って設けられており、ハンド部２０は、Ｙ軸ガイドレール２１に対して、Ｙ軸方向に沿って移動可能に固定されている。ハンド部２０は、アーム部６０に設けられているＹ軸サーボモータ９２の出力軸に対して歯付きベルト等を介して駆動連結されている。すなわち、ハンド部２０は、Ｙ軸サーボモータ９２の駆動力に基づき、Ｙ軸ガイドレール２１に沿ってＹ軸方向に往復移動するように構成されている。

【0028】

以上に説明したように、搬送機構３０は、ハンド部２０を水平方向において直交する２方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）、及び上下方向（Ｚ軸方向）に直動可能に構成されている。

【0029】

図１に示すように、ハンド部２０は、旋回部としての回転機構２３を介してアーム部６０に固定されている。回転機構２３は、内蔵する旋回軸サーボモータ９４の駆動力に基づき、回転機構２３を中心としてＺ軸周り（図１において矢印Ｒの方向）にハンド部２０を旋回可能に構成されている。

【0030】

図２及び図３に示すように、ハンド部２０は、回転機構２３に接続され、固定される接続部２４と、吸着部としての吸着パッド２５と、接続部２４と吸着パッド２５との間に配置されるフローティング機構８０と、を有する。吸着パッド２５は、その吸着面２５ａを下方に向けて設けられている。吸着パッド２５は、図示しないエア配管を介してエジェクタが接続されている。エジェクタの動作によって吸着パッド２５の内部は、負圧となり、これによりワークＷの上面を吸着させることが可能となっている。なお、吸着パッド２５の接触部分は、ゴム製又はスポンジ製となっており、ワークＷにおける表面の凸凹をある程度吸収可能に構成されている。

【0031】

フローティング機構８０は、ワークＷの表面（本実施形態では上面）に対して吸着パッド２５の吸着面２５ａを追従させるためのものであり、詳しくは後述する。

【0032】

次に制御装置１００について説明する。制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えた電子制御装置である。制御装置１００は、前述した各種サーボモータ９１～９４を駆動させるための駆動回路を備えており、駆動回路を介して各種サーボモータ９１～９４の動作を制御可能に構成されている。

【0033】

この制御装置１００は、各種センサ、各種サーボモータ９１～９４及びコントローラ等と接続されており、各種情報を取得可能に構成されている。また、制御装置１００は、各種機能を備え、取得した各種情報に基づき、各種機能を実行する。これらの機能は、制御装置１００が備える記憶装置（記憶用メモリ）に記憶されたプログラムが実行されることで、各種機能が実現される。なお、各種機能は、ハードウェアである電子回路によって実現されてもよく、あるいは、少なくとも一部をソフトウェア、すなわちコンピュータ上で実行される処理によって実現されてもよい。

【0034】

各種機能の中には、例えば、ワークＷを搬送し、パレットＰに積載するパレタイズ機能が存在する。パレタイズ機能について簡単に説明すると、制御装置１００は、センサなどでワークＷの位置を検出して、ワークＷをハンド部２０により吊り上げて、ワークＷごとハンド部２０を搬送機構３０によりパレットＰ上に移動させ、解放することにより、ワークＷを積載する機能である。この機能により、ワークＷは、パレットＰ上に、上下方向（Ｚ軸方向）に複数段に亘って積み重ねられる。その際、各段において、所定方向（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）に複数の列となるように整列させて積載されてもよい。

【0035】

なお、各種機能の中には、例えば、パレットＰに積載されているワークＷを１つずつ搬送するデパレタイズ機能が存在してもよい。デパレタイズ機能について簡単に説明すると、パレットＰに積載されている各ワークＷの位置をセンサなどで検出し、位置を検出したワークＷをハンド部２０により吊り上げて、パレットＰから所定の排出場所に搬送する機能である。

【0036】

ところで、本実施形態のワークＷは、前述したように、米や穀物などを収容した袋体である。このため、ワークＷは、袋によりある程度の形状を保っているものの、内容物の動きにより形状が変化し、上面が水平面に対して傾斜している場合がある。この場合、従来のロボットハンドでは、ワークＷに対して、吸着パッドを水平方向に対して垂直となるように押し当てても、ワークＷの上面が傾斜しているため、隙間が生じ、吸着力が低下し、安定的に吸着できない可能性がある。

【0037】

そこでは、本実施形態のハンド部２０では、接続部２４と吸着パッド２５との間に、ワークＷの表面（本実施形態では上面）に対して吸着パッド２５の吸着面２５ａを追従させるフローティング機構８０を設けた。以下、図２～図７を参照して、フローティング機構８０について詳しく説明する。

【0038】

図２や図４に示すように、フローティング機構８０は、接続部２４に固定される第１プレート８１と、吸着パッド２５が固定され、第１プレート８１に対して（図４において上下方向）に対向する第２プレート８２と、第２プレート８２に立てて設けられているシャフト８３ａ～８３ｃと、第１プレート８１と第２プレート８２の間に配置され、それらが離間する方向に弾性力を加える弾性体としてのコイルバネ８４と、を備える。

【0039】

第１プレート８１は、図６に示すように円盤状に構成されている。図２や図４に示すように、第１プレート８１は、鉛直方向（Ｚ軸方向）においてハンド部２０の上側に配置され、その上面に接続部２４が取り付けられている。

【0040】

また、図７に示すように、第１プレート８１は、図７において上下方向に第１プレート８１を貫通するテーパ孔８１ａ～８１ｃを備える。テーパ孔８１ａ～８１ｃは、第２プレート８２に向かって（つまり、下方に向かって）小径となるテーパ面を有している。テーパ孔８１ａ～８１ｃのテーパ面の傾斜角度α（水平方向に対する仰角、図７参照）は、４５～６０度の範囲内で設定されており、本実施形態では、４５度とされている。また、図６に示すように、テーパ孔８１ａ～８１ｃは、３か所設けられており、テーパ孔８１ａ～８１ｃの中心間の距離が、それぞれ等間隔となるように配置されている。つまり、テーパ孔８１ａ～８１ｃの中心が正三角形の各頂点に位置するように、テーパ孔８１ａ～８１ｃが配置されている。

【0041】

図２などに示すように、第２プレート８２は、長板状に構成されており、上下方向において第１プレート８１の下側に配置され、第１プレート８１に対して上下方向に対向する。第２プレート８２の下面に、吸着パッド２５が固定され、第２プレート８２の上面に、シャフト８３ａ～８３ｃが立設している。

【0042】

図２、図６に示すように、シャフト８３ａ～８３ｃは、３本設けられており、第１プレート８１のテーパ孔８１ａ～８１ｃにそれぞれ対応する位置に配置されている。すなわち、シャフト８３ａ～８３ｃの中心間の距離が、それぞれ等間隔となり、かつ、テーパ孔８１ａ～８１ｃの中心間の距離と同じとなるように配置されている。つまり、シャフト８３ａ～８３ｃの中心軸が正三角形の各頂点に位置するように、シャフト８３ａ～８３ｃが配置されている。

【0043】

図４や図７に示すように、シャフト８３ａ～８３ｃは、それぞれ棒状に形成されており、第２プレート８２の上面に対して垂直となるように固定されている。つまり、第２プレート８２が第１プレート８１に対して対向配置された場合、シャフト８３ａ～８３ｃは、第２プレート８２から第１プレート８１の側に延びるような形状となっている。そして、シャフト８３ａ～８３ｃの先端（第２プレート８２とは反対側の端部）は、第１プレート８１のテーパ孔８１ａ～８１ｃに挿入されている。

【0044】

図７に示すように、テーパ孔８１ａ～８１ｃに挿入されるシャフト８３ａ～８３ｃの先端には、テーパ孔８１ａ～８１ｃの形状に対応するテーパ面を有する略円錐台形状のテーパ部８５が設けられている。このテーパ部８５は、テーパ孔８１ａ～８１ｃの内部に収容されており、テーパ孔８１ａ～８１ｃに係止可能に設けられている。

【0045】

詳しく説明すると、テーパ部８５は、第２プレート８２に向かって小径となるように、すなわち、第２プレート８２から離れるほど大径となるように、形成されている。また、テーパ部８５の小径部分（下側部分）の外径は、テーパ孔８１ａ～８１ｃの小径部分の直径Ｒ３以上となっている。本実施形態では、テーパ部８５の小径部分の外径は、テーパ孔８１ａ～８１ｃの小径部分の直径Ｒ３に対して、わずかに大きくなるように設定されている。また、テーパ部８５の大径部分（上側部分）の外径Ｒ２は、少なくともテーパ孔８１ａ～８１ｃの小径部分の直径Ｒ３よりも大きく形成されている。このため、テーパ部８５は、テーパ孔８１ａ～８１ｃによって係止されることとなる。

【0046】

また、前述したようにテーパ孔８１ａ～８１ｃの形状に対応するテーパ面を有しているため、テーパ部８５のテーパ面の傾斜角度αは、テーパ孔８１ａ～８１ｃのテーパ面の傾斜角度αと同じとされている。すなわち、本実施形態におけるテーパ部８５のテーパ面の傾斜角度αは、４５度とされている。このため、図７に示すように、シャフト８３ａ～８３ｃの方向が上下方向に沿う場合、テーパ部８５は、テーパ孔８１ａ～８１ｃに対して面接触することとなる。したがって、テーパ部８５は、テーパ孔８１ａ～８１ｃに対して係止される場合、安定的に係止される。

【0047】

また、テーパ部８５の上下方向の長さ寸法Ｌ１は、テーパ孔８１ａ～８１ｃの上下方向の長さ寸法Ｌ２に比較して短く、本実施形態では、半分程度の長さ寸法とされている。また、テーパ部８５の大径部分の外径Ｒ２は、テーパ孔８１ａ～８１ｃの大径部分の直径Ｒ４よりも小さく構成されている。すなわち、テーパ部８５がテーパ孔８１ａ～８１ｃに対して係止される場合、テーパ部８５の上方に隙間（クリアランス）が設けられていることとなる。したがって、シャフト８３ａ～８３ｃが、第１プレート８１に対して上下方向に移動可能となり、テーパ孔８１ａ～８１ｃに対して出し入れ可能に構成されていることとなる。

【0048】

また、シャフト８３ａ～８３ｃの直径Ｒ１は、図７に示すように、テーパ孔８１ａ～８１ｃの小径部分の直径Ｒ３よりも小さく形成されている。具体的には、シャフト８３ａ～８３ｃの直径Ｒ１は、テーパ孔８１ａ～８１ｃの小径部分の直径Ｒ３の半分程度の大きさとなっている。そして、シャフト８３ａ～８３ｃの先端に取り付けられたテーパ部８５は、第２プレート８２から離れるほど大径となるテーパ孔８１ａ～８１ｃに収容されている。

【0049】

以上のことから、テーパ部８５が、第１プレート８１の側（第２プレート８２とは反対側）に押し込まれた状態において、シャフト８３ａ～８３ｃは、水平方向に所定距離移動可能となる。加えて、図９に示すように、テーパ部８５が、第１プレート８１の側に押し込まれた状態において、シャフト８３ａ～８３ｃは、所定角度（図９では角度βで示す）傾くことが可能となっている。すなわち、テーパ部８５が、第１プレート８１の側に押し込まれた場合、シャフト８３ａ～８３ｃは、第１プレート８１に対して揺動可能に構成されている。

【0050】

次にコイルバネ８４について説明する。図２や図７に示すように、コイルバネ８４は、第１プレート８１と第２プレート８２の間に配置される圧縮コイルバネであり、それらが離間する方向に弾性力を加える。コイルバネ８４は、シャフト８３ａ～８３ｃに対して、それぞれ外側に装着されている。すなわち、コイルバネ８４の内側にシャフト８３ａ～８３ｃが配置されている。

【0051】

図７に示すように、コイルバネ８４の両端部のうち第２プレート８２側の端部には、コイルバネ用のバネ受け部８６が設けられている。バネ受け部８６は、筒状部８７と、筒状部８７の外周に設けられた鍔部８８とを有する。筒状部８７の内側には、シャフト８３ａ～８３ｃが挿通される。そして、筒状部８７は、シャフト８３ａ～８３ｃに沿って移動とされている。また、コイルバネ８４の第２プレート８２側の端部は、筒状部８７の外側に装着され、鍔部８８を介して第２プレート８２に当接（圧接）する。なお、筒状部８７の外径は、コイルバネ８４の内径とほぼ同じとなっている。このため、コイルバネ８４の端部は、筒状部８７に対して横方向（つまり、外側）にずれないようになっている。

【0052】

そして、鍔部８８の外径は、コイルバネ８４よりも大きく形成されている。これにより、コイルバネ８４は、第２プレート８２に対してバネ受け部８６の鍔部８８を介して、弾性力を第２プレート８２に対して発揮する。このとき、コイルバネ８４の端部は、筒状部８７に対して横方向にずれないようになっているため、シャフト８３ａ～８３ｃが延びる方向、すなわち、第２プレート８２に対して垂直方向に弾性力を付与することとなる。

【0053】

一方、コイルバネ８４の両端部のうち少なくとも第１プレート８１側の端部は、第１プレート８１に直に接触しており、第１プレート８１に対して直に弾性力を発揮する。このとき、コイルバネ８４は、シャフト８３ａ～８３ｃが延びる方向に沿って弾性力を付与することとなるが、前述したように、シャフト８３ａ～８３ｃは、第１プレート８１に対して傾斜可能となっている。図８や図９に示すように、シャフト８３ａ～８３ｃは、第１プレート８１に対して傾斜した場合、第１プレート８１と第２プレート８２との距離は短くなることから、コイルバネ８４の弾性力も大きくなる。この結果、テーパ部８５が、テーパ孔８１ａ～８１ｃと係止し、第１プレート８１と第２プレート８２とが平行となるように、コイルバネ８４は、弾性力を発揮することとなる。

【0054】

なお、コイルバネ８４の内径は、テーパ孔８１ａ～８１ｃの小径部分の径よりも大きく形成されている。そして、コイルバネ８４の第２プレート８２の側の端部は、バネ受け部８６によりシャフト８３ａ～８３ｃに対して横方向にずれることがないことから、コイルバネ８４の第１プレート８１の側の端部も、シャフト８３ａ～８３ｃに対して横方向にあまりずれることがない。このため、図９に示すように、シャフト８３ａ～８３ｃが第１プレート８１に対して傾斜しても、コイルバネ８４がテーパ孔８１ａ～８１ｃに入り込むことが抑制される。

【0055】

次に、ワークＷを、ハンド部２０によって吊り上げる際におけるフローティング機構８０の動作態様について図８～図１０を参照して説明する。なお、前提として搬送対象のワークＷの上面は、水平方向に対して傾斜しているものとして説明する。また、図８～図１０では、フローティング機構８０を断面で示す。また、説明の都合上、吸着パッド２５を簡略化して図示し、接続部２４の図示を省略している。

【0056】

制御装置１００は、ワークＷを検出した後、ハンド部２０を鉛直方向（Ｚ軸方向）において下方に移動させて、ワークＷに対して吸着パッド２５の吸着面２５ａを押し当てる。すなわち、水平状態の吸着面２５ａを、水平方向に対して傾斜するワークＷの上面に対して押し当てる。

【0057】

このとき、ワークＷの姿勢に応じて、図８及び図９に示すように、シャフト８３ａ～８３ｃの一部又は全部が第１プレート８１のテーパ孔８１ａ～８１ｃに押し込まれる。なお、コイルバネ８４の弾性力が第１プレート８１と第２プレート８２とが離間する方向に発揮するため、一部のシャフト８３ａ～８３ｃが押し込まれても、それに従って、全てのシャフト８３ａ～８３ｃが同じように押し込まれることはない。これにより、シャフト８３ａ～８３ｃが第１プレート８１に対して傾斜し、第２プレート８２が傾斜する。それに伴い、第２プレート８２が固定される吸着パッド２５の吸着面２５ａが、ワークＷの上面に応じて傾斜する。つまり、吸着面２５ａが、ワークＷの上面に対して追従し、隙間なく、当接することとなる。

【0058】

制御装置１００は、当接させた後、負圧を発生させて、吸着パッド２５によりワークＷを吸着させる。制御装置１００は、吸着させた後、ハンド部２０を上方に移動させる。図１０に示すように、ハンド部２０を上方に移動させると、ワークＷの重み、及びコイルバネ８４の弾性力により、テーパ部８５が、テーパ孔８１ａ～８１ｃに係止されるまで、シャフト８３ａ～８３ｃがテーパ孔８１ａ～８１ｃから引き出される。シャフト８３ａ～８３ｃが引き出されて、テーパ部８５がテーパ孔８１ａ～８１ｃに係止されると、第２プレート８２は、水平状態となり、吊り上げられるワークＷも水平状態となる。

【0059】

制御装置１００は、ハンド部２０を上方に移動させた後、水平方向に移動させる。このとき、テーパ部８５は、テーパ孔８１ａ～８１ｃに対して面接触することとなるので、ワークＷを水平方向に移動させても、振動が抑制され、水平状態に保たれる。このため、安定的に水平方向に移動させることが可能となる。

【0060】

上記実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。

【0061】

接続部２４と吸着パッド２５の間に、ワークＷの表面に対して吸着パッド２５の吸着面２５ａを追従させるフローティング機構８０を備えた。これにより、ワークＷの姿勢にバラツキがある場合でも、ワークＷの表面に対して吸着パッド２５を適切に当接させ、安定的に吸着させることができる。

【0062】

シャフト８３ａ～８３ｃは、テーパ孔８１ａ～８１ｃに対して出し入れ可能、かつ、揺動可能に構成されるとともに、第１プレート８１と第２プレート８２が離間する方向に弾性力を加えるコイルバネ８４を備える。これにより、ハンド部２０を下方に移動させて、ワークＷに対して吸着パッド２５を押し当てると、ワークＷの表面の傾斜に応じて、シャフト８３ａ～８３ｃの一部又は全部をテーパ孔８１ａ～８１ｃに押し込むことができる。これにより、吸着パッド２５の吸着面２５ａを、ワークＷの上面に応じて傾斜させることができる。なお、コイルバネ８４の弾性力が第１プレート８１と第２プレート８２とが離間する方向に発揮するため、一部のシャフト８３ａ～８３ｃが押し込まれても、それに従って、全てのシャフト８３ａ～８３ｃが同じように押し込まれることはなく、ワークＷの上面に応じて適切に傾斜させることができる。

【0063】

また、シャフト８３ａ～８３ｃの先端に、テーパ孔８１ａ～８１ｃの形状に対応するテーパ面を有するテーパ部８５を設け、テーパ孔８１ａ～８１ｃに収容している。これにより、吸着させた後、ハンド部２０を上方に移動させると、ワークＷの重み、及びコイルバネ８４の弾性力により、テーパ部８５をテーパ孔８１ａ～８１ｃに係止させて、第２プレート８２及びワークＷを水平状態にすることができる。したがって、安定した状態で、ワークＷを水平方向に移動させることができる。なお、テーパ部８５をテーパ孔８１ａ～８１ｃに係止させた場合、面接触するため、振動を抑えて、安定した状態に保つことができる。

【0064】

テーパ孔８１ａ～８１ｃの上下方向の長さ寸法Ｌ２を、テーパ部８５の上下方向の長さ寸法Ｌ１に比較して長くし、テーパ孔８１ａ～８１ｃの大径部分の大きさ（直径Ｒ４）を、テーパ部８５の大径部分の大きさ（外径Ｒ２）に比較して大きく形成した。これにより、テーパ孔８１ａ～８１ｃにシャフト８３ａ～８３ｃを押し込むことにより、テーパ孔８１ａ～８１ｃ内の隙間に、テーパ部８５を移動させることができる。このとき、テーパ部８５を、テーパ孔８１ａ～８１ｃの範囲内で、水平方向において移動させることができる。その結果、シャフト８３ａ～８３ｃを第１プレート８１に対して揺動させることが可能となる。

【0065】

また、シャフト８３ａ～８３ｃの直径Ｒ１を、テーパ孔８１ａ～８１ｃの小径部分の直径Ｒ３に比較して小さく構成しているため、シャフト８３ａ～８３ｃがテーパ孔８１ａ～８１ｃと接触するまでに余裕ができ、シャフト８３ａ～８３ｃの傾斜可能な角度を大きくすることができる。

【0066】

コイルバネ８４の両端部のうち第２プレート８２側の端部に、コイルバネ用のバネ受け部８６を設けた。そして、このコイルバネ８４の筒状部８７の外径を、コイルバネ８４の内径とほぼ同じとし、コイルバネ８４の端部が、筒状部８７に対して横方向にずれないようにした。これにより、コイルバネ８４の第１プレート８１の側の端部が、シャフト８３ａ～８３ｃに対して横方向にずれることを抑制することができる。したがって、シャフト８３ａ～８３ｃが第１プレート８１に対して傾斜しても、コイルバネ８４がテーパ孔８１ａ～８１ｃに入り込むことを抑制できる。

【0067】

シャフト８３ａ～８３ｃを、３本設け、一直線に配列しないようにした。このため、第２プレート８２をＸ軸の回転方向及びＹ軸の回転方向に傾斜させることが容易となる。

【0068】

シャフト８３ａ～８３ｃを、３本設け、各シャフト８３ａ～８３ｃ間の間隔がそれぞれ等間隔となるように配置した。これにより、シャフト８３ａ～８３ｃを４本以上設けた場合に比較して、傾斜角度を大きくすることができる。また、全てのシャフト８３ａ～８３ｃをワークＷの表面領域内に収まるように配置した。これにより、小型化しつつ、傾斜角度を大きくすることができる。

【0069】

（変形例）
以下、上記実施形態におけるフローティング機構８０の一部を変更した変形例について説明する。

【0070】

・上記実施形態において、図１１に示すように、コイルバネ８４の両端部のうち第１プレート８１の側の端部には、コイルバネ用のバネ受け部１０１が設けられていてもよい。このバネ受け部１０１は、バネ受け部８６と同様に、筒状部１０２と、筒状部１０２の外周に設けられた鍔部１０３とを有する。筒状部１０２の内側には、シャフト８３ａ～８３ｃが挿通される。ただし、筒状部１０２の内径Ｒ３は、第２プレート８２の側のバネ受け部８６の筒状部８７の内径に比較して大きくなっている。そして、筒状部１０２の内径Ｒ１０は、シャフト８３ａ～８３ｃの直径Ｒ１に比較して十分大きく構成されている。このため、シャフト８３ａ～８３ｃは、筒状部１０２に対して横方向に移動可能に隙間が設けられている。

【0071】

したがって、図１１（ｂ）に示すように、シャフト８３ａ～８３ｃがテーパ孔８１ａ～８１ｃに押し込まれた場合、筒状部１０２に対してシャフト８３ａ～８３ｃが傾斜することができる。つまり、バネ受け部１０１が、シャフト８３ａ～８３ｃの傾斜に対して邪魔となることがない。

【0072】

なお、バネ受け部１０１の外径形状は、バネ受け部８６とほぼ同じとされている。これにより、コイルバネ８４は、第１プレート８１に対してバネ受け部１０１の鍔部１０３を介して、弾性力を第１プレート８１に対して発揮する。また、鍔部１０３の外径形状は、テーパ孔８１ａ～８１ｃの小径部分の外径よりも大きく構成されているため、コイルバネ８４がテーパ孔８１ａ～８１ｃに入り込むことを確実に防止できる。

【0073】

また、第１プレート側のバネ受け部１０１は、第１プレート８１に対してスライド移動可能に当接している。つまり、バネ受け部１０１は、図１１において矢印Ｔの方向にスライド移動可能に構成されている。このため、シャフト８３が傾斜した場合、バネ受け部１０１がスライド移動することにより、バネ受け部１０１の筒状部１０２に干渉することがなくなり、傾斜角度を大きくすることができる。

【0074】

・上記実施形態において、図１１に示すように、テーパ孔８１ａ～８１ｃ及びテーパ部８５におけるテーパ面の傾斜角度を６０度に変更してもよい。

【0075】

・上記実施形態において、シャフト８３ａ～８３ｃ及びテーパ孔８１ａ～８１ｃの数及び配置は、任意に変更してもよい。

【0076】

（第２実施形態）
上記第１実施形態の一部を変更した第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態においてワーク搬送装置１０の機械構成は、第１実施形態と同じであるため、同じ符号を付して説明を省略する。第２実施形態では、制御装置１００による処理内容及び制御内容を中心に説明する。

【0077】

図１２に示すように、制御装置１００は、各種サーボモータ９１～９４やエジェクタ９５と接続されている。制御装置１００は、各種サーボモータ９１～９４の駆動制御を実施することにより、ハンド部２０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、又はＺ軸方向に沿って移動させることや、旋回軸（回転軸）を中心としてハンド部２０を旋回（回転）させることができる。このため、本実施形態では、制御装置１００は、駆動制御部として機能する。また、本実施形態では、Ｚ軸サーボモータ９３が、ハンド部２０を上下方向に移動させる第１駆動部を構成する。また、Ｘ軸サーボモータ９１、Ｙ軸サーボモータ９２、及び旋回軸サーボモータ９４が、ハンド部２０を水平方向に移動又は回転させる第２駆動部を構成する。

【0078】

また、制御装置１００は、エジェクタ９５の動作を制御することにより、吸着パッド２５に、ワークＷの上面を吸着させることや、吸着を解除させることが可能となっている。なお、図示はしないが、制御装置１００は、各種センサと接続されており、各種センサからの検出結果に基づいてワークＷの位置を把握して、各種サーボモータ９１～９４の駆動制御や、エジェクタ９５の動作制御を実施する。

【0079】

次に、ワークＷを、ハンド部２０によって吊り上げる際における制御装置１００の処理内容について説明する。制御装置１００は、制御装置１００が備える記憶装置９６に記憶されたワーク搬送プログラム９７を実施することにより、図１３に示す搬送処理を実施する。以下、搬送処理について詳しく説明する。

【0080】

搬送処理を実施すると、制御装置１００は、各種センサの検出結果から搬送対象となるワークＷの位置を確認し、ワークＷの上方にハンド部２０が配置されるように、ハンド部２０を水平方向に移動させる（ステップＳ１０１）。詳しくは、ステップＳ１０１において、制御装置１００は、Ｘ軸サーボモータ９１を駆動制御して、Ｘ軸方向においてワークＷとハンド部２０の位置が一致するように、ハンド部２０をＸ軸方向に移動させる。また、制御装置１００は、Ｙ軸サーボモータ９２を駆動制御して、Ｙ軸方向においてワークＷとハンド部２０の位置が一致するように、ハンド部２０をＹ軸方向に移動させる。また、制御装置１００は、旋回軸サーボモータ９４を駆動制御して、ワークＷの長手方向にハンド部２０の長手方向が沿うように、ハンド部２０を回転させる。

【0081】

次に、制御装置１００は、ハンド部２０をワークＷに向かって下降させるように、Ｚ軸サーボモータ９３を駆動制御する（ステップＳ１０２）。そして、制御装置１００は、ワークＷの表面に吸着パッド２５の吸着面２５ａを当接させる際に、ハンド部２０に対して水平方向のうちいずれかの方向においてトルクを発生させないサーボフリー状態（フリー状態）を設定する（ステップＳ１０３）。具体的には、制御装置１００は、Ｘ軸サーボモータ９１（Ｘ軸モータ）、Ｙ軸サーボモータ９２（Ｙ軸モータ）、及び旋回軸サーボモータ９４（回転軸モータ）への電流を遮断することにより、水平方向におけるトルクを発生させないように、サーボフリー状態を設定する。本実施形態のステップＳ１０３が、フリー制御ステップに相当する。

【0082】

サーボフリー状態は、サーボモータ９１，９２，９４のトルクにより水平方向の移動又は回転が規制されることなく、外力によりハンド部２０（より詳しくは第１プレート８１側の部分）が水平方向に任意に移動又は回転可能な状態であればよい。このため、トルクを発生させないのであれば、サーボモータ９１，９２，９４への電流遮断を必ずしも行う必要はない。

【0083】

また、サーボフリー状態を設定するタイミング、すなわち、ステップＳ１０３の開始タイミングは、ハンド部２０の下降を開始させてから（すなわち、ステップＳ１０２の開始後）、ワークＷの表面に吸着パッド２５の吸着面２５ａを当接させる前までの任意のタイミングであればよい。例えば、測距センサにより、ハンド部２０とワークＷまでの距離を測定し、当該距離が所定距離以下である場合に、サーボフリー状態を設定してもよい。また、下降開始してから、所定時間経過後に、サーボフリー状態を設定してもよい。また、下降開始直後に、サーボフリー状態を設定してもよい。

【0084】

制御装置１００は、ワークＷの表面に吸着パッド２５の吸着面２５ａを当接させた後、ワークＷを吸着させるように、エジェクタ９５の動作を制御する（ステップＳ１０４）。吸着後、制御装置１００は、ワークＷを吸着したハンド部２０を上昇させるように、Ｚ軸サーボモータ９３の駆動制御を行う（ステップＳ１０５）。ワークＷを吸着したハンド部２０を上昇させた後、制御装置１００は、サーボフリー状態を解除する（ステップＳ１０６）。なお、サーボフリー状態を解除するタイミングは、吸着部による前記ワークの吸着後、ハンド部２０の上昇を開始させてから当該上昇が完了し、水平方向においてハンド部２０を移動又は回転させる時までの任意のタイミングであればよい。例えば、上昇を開始してから所定時間経過後に、サーボフリー状態を解除して、ハンド部２０が水平方向に移動又は回転しないようにしてもよい。

【0085】

上昇完了後、制御装置１００は、所定位置（パレットＰ上やローラコンベヤ１上の搬送先）に移動させるように、ハンド部２０を水平方向に移動させる（ステップＳ１０７）。すなわち、制御装置１００は、Ｘ軸サーボモータ９１等を駆動制御して、ハンド部２０を移動させる。制御装置１００は、所定位置にハンド部２０を移動させた後、ハンド部２０を下降させ、吸着を解除し、ワークＷの搬送を完了する（ステップＳ１０８）。そして、搬送処理を終了する。

【0086】

サーボフリー状態を設定することによる作用について図１４及び図１５を参照して説明する。なお、前提として図１４及び図１５に示す搬送対象のワークＷの上面は、図８に示すワークＷの上面に比較して、より傾斜しているものとして説明する。また、図１４～図１５では、フローティング機構８０を断面で示す。また、説明の都合上、吸着パッド２５を簡略化して図示し、接続部２４の図示を省略している。

【0087】

制御装置１００は、ワークＷを検出した後、ハンド部２０を下降させて、ワークＷに対して吸着パッド２５の吸着面２５ａを押し当てる。このとき、ワークＷの姿勢に応じて、図１４に示すように、シャフト８３ａ～８３ｃの一部又は全部が第１プレート８１のテーパ孔８１ａ～８１ｃに押し込まれる。なお、コイルバネ８４の弾性力が第１プレート８１と第２プレート８２とが離間する方向に発揮するため、一部のシャフト８３ａ～８３ｃが押し込まれても、それに従って、全てのシャフト８３ａ～８３ｃが同じように押し込まれることはない。

【0088】

これにより、シャフト８３ａ～８３ｃが第１プレート８１に対して傾斜し、第２プレート８２が傾斜する。ある程度までシャフト８３ａ～８３ｃが傾斜すると、テーパ部８５が、テーパ孔８１ａ～８１ｃの傾斜面に接触し、若しくは、シャフト８３ａ～８３ｃがテーパ孔８１ａ～８１ｃの小径部分と接触することとなる。

【0089】

このとき、上記第１実施形態では、ハンド部２０、より詳しくは第１プレート８１側の部分は、サーボモータ９１，９２，９４のトルクにより、水平方向の移動及び回転が規制されていたため、シャフト８３ａ～８３ｃとテーパ孔８１ａ～８１ｃとが係合し、それ以上傾斜することはなかった。

【0090】

しかしながら、第２実施形態では、各サーボモータ９１，９２，９４に対して、サーボフリー状態が設定されている。このため、シャフト８３ａ～８３ｃがある程度傾斜すると、テーパ孔８１ａ～８１ｃと干渉することにより、もしくはコイルバネ８４の弾性力により、図１５の矢印に示すように、第１プレート８１側の部分が水平方向に移動する。これにより、シャフト８３ａ～８３ｃは、さらに傾斜することが可能となっている。

【0091】

それに伴い、第２プレート８２及びそれに固定される吸着パッド２５も、第１プレート８１に対してさらに傾斜する。このため、吸着面２５ａを、ワークＷの上面の傾斜に対してより追従させて、隙間なく当接させることができる。

【0092】

上記第２実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。

【0093】

制御装置１００は、ハンド部２０を下降させ、ワークＷの表面（上面）に吸着面２５ａを当接させる際、ハンド部２０に対して水平方向においてトルクを発生させないサーボフリー状態を設定する。これにより、フローティング機構８０において、傾斜角度を大きくすることができる。したがって、吸着面２５ａを、ワークＷの上面の傾斜に対してより追従させて、隙間なく当接させることができる。

【0094】

制御装置１００は、ワークＷの上面に吸着面２５ａを当接させる際、サーボモータ９１，９２，９４への電流を遮断することにより、サーボフリー状態を設定する。このため、簡単な制御、かつ、消費電力の少ない制御で、サーボフリー状態を設定することができる。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向への移動、並びに回転を許容するため、ワークＷの上面がどのような姿勢であっても追従させることができる。

【0095】

制御装置１００は、ワークＷの上面に吸着面２５ａを当接させる前までに、サーボフリー状態を設定する。また、吸着パッド２５によるワークＷの吸着後、サーボフリー状態を解除する。このため、シャフト８３ａ～８３ｃが傾斜する際、サーボモータ９１，９２，９４のトルクにより邪魔されることなく、確実に第１プレート８１側の部分を移動可能な状態とすることができる。

【0096】

シャフト８３ａ～８３ｃは、テーパ孔８１ａ～８１ｃに対して出し入れ可能、かつ、揺動可能に構成されるとともに、第１プレート８１と第２プレート８２が離間する方向に弾性力を加えるコイルバネ８４を備える。このため、ワークＷの上面の傾斜角度が大きい場合に、コイルバネ８４の弾性力により、第１プレート８１側の部分を円滑にスライド移動させ、シャフト８３ａ～８３ｃを簡単に傾斜させることができる。

【0097】

また、サーボフリー状態の設定、及びフローティング機構８０の構成により、吸着面２５ａをワークＷの上面に追従させるように傾斜させている。このため、傾斜させるために、電力を消費することなく、また、特別な制御を行う必要もない。

【0098】

なお、第２実施形態で説明した制御装置１００による搬送処理及びワーク搬送プログラム９７は、上記第１実施形態又は変形例に組み合わせて適用してもよい。

【0099】

・上記第２実施形態において、Ｘ軸サーボモータ９１、Ｙ軸サーボモータ９２、旋回軸サーボモータ９４のすべてについてサーボフリー状態を設定したが、いずれか１つだけサーボフリー状態を設定するようにしてもよい。すなわち、水平方向のうちいずれかの方向においてトルクを発生させないサーボフリー状態を設定するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１０…ワーク搬送装置、２０…ハンド部、２４…接続部、２５…吸着パッド、２５ａ…吸着面、８０…フローティング機構、８１…第１プレート、８１ａ～８１ｃ…テーパ孔、８２…第２プレート、８３ａ～８３ｃ…シャフト、８４…コイルバネ、８５…テーパ部、８６…バネ受け部、９１…Ｘ軸サーボモータ、９２…Ｙ軸サーボモータ、９３…Ｚ軸サーボモータ、９４…旋回軸サーボモータ、９５…エジェクタ、９６…記憶装置、９７…ワーク搬送プログラム、１００…制御装置、Ｗ…ワーク。

【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】