特開 2024-49790 吸着装置

(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】P2024049790

(43)【公開日】2024-04-10

(54)【発明の名称】吸着装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20240403BHJP

   B25J 15/00 20060101ALI20240403BHJP

   F16B 47/00 20060101ALI20240403BHJP

【ＦＩ】

B25J15/06 E

B25J15/00 C

F16B47/00 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022156242

(22)【出願日】2022-09-29

(71)【出願人】

【識別番号】000196705

【氏名又は名称】西部電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120086

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼津 一也

(74)【代理人】

【識別番号】100090697

【弁理士】

【氏名又は名称】中前 富士男

(74)【代理人】

【識別番号】100176142

【弁理士】

【氏名又は名称】清井 洋平

(72)【発明者】

【氏名】古賀 直幸

(72)【発明者】

【氏名】▲崎▼村 悠登

(72)【発明者】

【氏名】林 功二

(72)【発明者】

【氏名】中島 匠

【テーマコード（参考）】

3C707

3J038

【Ｆターム（参考）】

3C707AS03

3C707BS01

3C707DS02

3C707FS01

3C707FT03

3C707FU01

3C707FU04

3C707GU06

3C707HS14

3C707KT01

3C707KT18

3C707LT06

3C707LV07

3C707MT09

3C707NS06

3C707NS19

3J038AA02

3J038CA09

(57)【要約】

【課題】物品に過度な負荷がかかるのを抑制して物品の持ち上げが可能な吸着装置を提供する。
【解決手段】物品Ｗの上側に接触する上側吸着パッド１１及び上側吸着パッド１１が取り付けられた上側吸引ユニット１２を備えて物品Ｗの上側を吸着保持する上側支持機構１３と、物品Ｗの側方に接触する側方吸着パッド１４及び側方吸着パッド１４が取り付けられた側方吸引ユニット１５を備えて物品Ｗの側方を吸着保持する側方支持機構１６を有する吸着装置１０において、ベース部２３に対して上側吸引ユニット１２と一体となって昇降する昇降体２５と、昇降体２５が上側吸引ユニット１２と共にベース部２３に対して自重で下降する状態にし、物品Ｗの上方に配された上側吸引ユニット１２を昇降体２５と共に下降させ、置かれた状態の物品Ｗの上側を上側支持機構１３に吸着保持させた状態にし、側方支持機構１６に物品Ｗの側方を吸着保持させる制御手段とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品の上側に接触する上側吸着パッド及び該上側吸着パッドが取り付けられた上側吸引ユニットを備えて、前記物品の上側を吸着保持する上側支持機構と、前記物品の側方に接触する側方吸着パッド及び該側方吸着パッドが取り付けられた側方吸引ユニットを備えて、前記物品の側方を吸着保持する側方支持機構とを有する吸着装置において、
ベース部に対して前記上側吸引ユニットと一体となって昇降する昇降体と、
前記昇降体が上向きの力を作用されて前記上側吸引ユニットと共に上昇する上昇状態、及び、前記昇降体が前記上側吸引ユニットと共に前記ベース部に対して自重により下降する自重下降状態が切り替えられる切替手段と、
前記上側吸引ユニット、前記側方吸引ユニット及び前記切替手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記切替手段を前記自重下降状態にし、置かれた状態の前記物品の上方に配された前記上側吸引ユニットを該昇降体と共に下降させ、置かれた状態の前記物品の上側を前記上側支持機構に吸着保持させた状態にし、前記側方支持機構に前記物品の側方を吸着保持させることを特徴とする吸着装置。

【請求項2】

請求項１記載の吸着装置において、前記制御手段は、前記上側吸引ユニットを吸引状態にし該上側吸引ユニットの吸引を該上側吸引ユニットの下降に寄与させることを特徴とする吸着装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の吸着装置において、前記上側吸着パッドは、弾性体によって形成され、前記上側支持機構が前記物品の上側を吸着保持した状態で前記上側吸引ユニット及び該物品の間で圧縮されることを特徴とする吸着装置。

【請求項4】

請求項１又は２記載の吸着装置において、前記昇降体及び前記ベース部としてのシリンダチューブを有するエアシリンダを具備することを特徴とする吸着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品を吸着する吸着装置に関する。

【背景技術】

【0002】

物品の積み下ろしや搬送を行う現場では、作業の効率化や人の負担の軽減化等のため物品を吸着して持ち上げる吸着装置が利用されている。吸着装置には、物品の上側のみを吸着する特許文献１、２に開示されているものや、物品の上側に加えて側方も吸着する特許文献３に開示されているものがある。

【0003】

ここで、例えば、飲料入りのペットボトルを収容した段ボール箱の上側には、重なり合った段ボール紙片がホットメルトによって接着した継ぎ目（接着部）がある。ホットメルトによる接着力は、人が容易に継ぎ目の接着を解除して段ボール箱の上側を開放できるように調整されている。そのため、当該段ボール箱を持ち上げる場合、段ボール箱の上側のみを吸着して持ち上げようとすると、継ぎ目の接着がはずれるおそれがあることから、段ボール箱の上側及び側方を吸着する吸着装置が有効である。

【0004】

ところで、物品の上側及び側方を吸着する吸着装置は、一般的に、物品の上側を吸着する上側支持機構を物品の上側に接触する位置まで移動させ、その後、物品の上側を吸着する。物品ごとに物品の高さにばらつきがある場合、吸着装置は、画像認識技術等によって検出した物品の高さを基にして、上側支持機構の移動先の高さ位置を決定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００－１９８５４２号公報

【特許文献2】特開２０２０－１６８７００号公報

【特許文献3】特開平１１－７０９１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、物品の高さの検出精度が一定未満であると、吸着装置は上側支持機構を物品の高さに応じた適度な高さ位置に正確に配することができない。例えば、図５に示すように、上側支持機構１００が物品１０１に対して適度な高さ位置より高い位置に配された状態で、上側支持機構１００の吸引ユニット１０２が吸引を始めると、側方支持機構１０３が物品１０１を吸着する前に（即ち、側方支持機構１０３が物品１０１を吸着していない状態で）、物品１０１が上側支持機構１００に上側を吸着されて持ち上げられた状態となり、物品１０１の上側に過度な負荷が生じるという問題が発生する。

【0007】

なお、図５（図６も同じ）には、吸引ユニット１０２に物品１０１に接触する吸着パッド１０５が取り付けられ、側方支持機構１０３が吸引ユニット１０４及び吸引ユニット１０４に取り付けられ物品１０１に接触する吸着パッド１０６を有する例を記載している。吸着パッド１０５、１０６は、吸引ユニット１０２、１０４が物品１０１を吸引した際に圧縮する弾性体によって形成されている。

【0008】

一方、上側支持機構１００が、図６に示すように、物品１０１に対して適度な高さ位置より低い位置に配された場合、上側支持機構１００が物品１０１を押し潰す方向の負荷を物品１０１全体に与えるという問題が発生する。
この点、物品の高さの検出精度が一定以上のシステムを採用して、上述した問題を解消することが考えられるが、当該システムの採用は、物品の高さを検出するまでの時間が長くなったり、吸着装置全体の製造コストが高くなったりするという別の問題を招来させる。
また、物品毎の形状を揃える（例えば、物品の上側に上方に突出した突起部が形成されないようにする）精度や、設備（例えば、物品を置くパレット）の製造精度にも限界があるため、物品の高さの検出精度を一定以上にしても、物品に過度な負荷が生じる上述した問題は生じる。

【0009】

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、物品に過度な負荷がかかるのを抑制して物品を持ち上げることが可能な吸着装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的に沿う本発明に係る吸着装置は、物品の上側に接触する上側吸着パッド及び該上側吸着パッドが取り付けられた上側吸引ユニットを備えて、前記物品の上側を吸着保持する上側支持機構と、前記物品の側方に接触する側方吸着パッド及び該側方吸着パッドが取り付けられた側方吸引ユニットを備えて、前記物品の側方を吸着保持する側方支持機構とを有する吸着装置において、ベース部に対して前記上側吸引ユニットと一体となって昇降する昇降体と、前記昇降体が上向きの力の作用により前記上側吸引ユニットと共に上昇する上昇状態、及び、前記昇降体が前記上側吸引ユニットと共に前記ベース部に対して自重により下降する自重下降状態が切り替えられる切替手段と、前記上側吸引ユニット、前記側方吸引ユニット及び前記切替手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記切替手段を前記自重下降状態にし、置かれた状態の前記物品の上方に配された前記上側吸引ユニットを該昇降体と共に下降させ、置かれた状態の前記物品の上側を前記上側支持機構に吸着保持させた状態にし、前記側方支持機構に前記物品の側方を吸着保持させる。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る吸着装置は、ベース部に対して上側吸引ユニットと一体となって昇降する昇降体と、昇降体が上向きの力の作用により上側吸引ユニットと共に上昇する上昇状態、及び、昇降体が上側吸引ユニットと共にベース部に対して自重により下降する自重下降状態が切り替えられる切替手段と、上側吸引ユニット、側方吸引ユニット及び切替手段を制御する制御手段とを備え、制御手段が、切替手段を自重下降状態にし、置かれた状態の物品の上方に配された上側吸引ユニットを昇降体と共に下降させ、置かれた状態の物品の上側を上側支持機構に吸着保持させた状態にし、側方支持機構に物品の側方を吸着保持させるので、上側支持機構が物品を押し潰す位置より高い位置に配した状態から上側吸引ユニットを下降させること、及び、物品の側方を吸着保持する前に、上側支持機構が物品を持ち上げた状態で物品の上側を吸着保持するのを回避することを、安定的に行うことができ、結果として、物品に過度な負荷がかかるのを抑制して物品を持ち上げることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施の形態に係る吸着装置の説明図である。

【図2】制御手段の接続を示すブロック図である。

【図3】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、吸着装置が載置面に置かれた物品を持ち上げるまでの工程を説明する説明図である。

【図4】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、吸着装置が載置面に置かれた物品を持ち上げるまでの工程を説明する説明図である。

【図5】従来例に係る吸着装置が物品に負荷をかける様子を示す説明図である。

【図6】従来例に係る吸着装置が物品に負荷をかける様子を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る吸着装置１０は、物品Ｗの上側に接触する上側吸着パッド１１及び上側吸着パッド１１が取り付けられた上側吸引ユニット１２を備えて、物品Ｗの上側を吸着保持する上側支持機構１３と、物品Ｗの側方に接触する側方吸着パッド１４及び側方吸着パッド１４が取り付けられた側方吸引ユニット１５を備えて、物品Ｗの側方を吸着保持する側方支持機構１６を有している。以下、詳細に説明する。

【0014】

本実施形態における物品Ｗは、図１に示すように、飲料入りのペットボトルを収容した略直方体の段ボール箱であり、上側（本実施の形態では、上側面）には重なり合った段ボール紙片がホットメルトＨによって接着された継ぎ目（接着部）が形成されている。
上側支持機構１３が具備する上側吸着パッド１１及び上側吸引ユニット１２は共に平面視して同じ大きさの矩形状（正方形状を含む）であり、上側吸着パッド１１は上側吸引ユニット１２の下側端部に接着剤によって接着されている。上側吸引ユニット１２には図示しない孔が形成され、上側吸引ユニット１２は下側端部からその孔内に空気を取り込むことができる。

【0015】

上側吸引ユニット１２は、図２に示すように、電磁弁１７及びレギュレータ１８を介してエアコンプレッサ１９に接続され、電磁弁１７及びエアコンプレッサ１９は電子回路等によって構成可能な制御手段２０に接続されている。制御手段２０は電磁弁１７及びエアコンプレッサ１９に指令信号を送信して電磁弁１７及びエアコンプレッサ１９を制御できる。以下、特に記載しない限りエアコンプレッサ１９は作動している（圧縮空気を電磁弁１７等に送れる状態にある）ものとして説明する。

【0016】

制御手段２０が電磁弁１７をエアコンプレッサ１９から送られる圧縮空気を上側吸引ユニット１２に与える状態にすることによって、上側吸引ユニット１２は上側吸引ユニット１２に形成された孔内が負圧となって下側端部から空気を吸い込む。一方、制御手段２０が電磁弁１７をエアコンプレッサ１９からの圧縮空気を上側吸引ユニット１２に送らない状態にすることによって、上側吸引ユニット１２は空気の吸い込みを停止する。よって、制御手段２０は、電磁弁１７及びエアコンプレッサ１９の制御により、間接的に上側吸引ユニット１２を制御する（上側吸引ユニット１２の状態を切り替える）。

【0017】

上側吸着パッド１１は弾性体によって形成され、上側吸着パッド１１には上側吸着パッド１１を鉛直方向に貫通する図示しない複数の貫通孔が形成されている。そのため、上側吸引ユニット１２が下側端部から空気を吸い込む状態になると、上側吸着パッド１１の下方の空気が上側吸着パッド１１に形成された複数の貫通孔を経由して上側吸引ユニット１２に吸引される。

【0018】

上側吸引ユニット１２の上方には、図１に示すように、ロボットアーム２２に連結されたベース部の一例であるシリンダチューブ２３、シリンダチューブ２３内で昇降するピストン２４、及び、鉛直に配され上側端部がピストン２４に連結された昇降体の一例であるロッド２５を有するエアシリンダ２６が設けられている。シリンダチューブ２３から下方に突出しているロッド２５の下側端部には、上側吸引ユニット１２が下側に固定された連結部材２７が取り付けられている。

【0019】

軸心が鉛直に配されたシリンダチューブ２３は、図２に示すように、制御手段２０にそれぞれ接続された切替手段の一例である電磁弁２９及びレギュレータ３０を介してエアコンプレッサ１９に接続されている。制御手段２０は、電磁弁２９を制御して、エアコンプレッサ１９からの圧縮空気がシリンダチューブ２３内のピストン２４より下側の領域（以下、「下側領域」と言う）に与えられるようにすることや、シリンダチューブ２３内を大気開放にすることや、シリンダチューブ２３内に対する空気の流出入がなされないようにすることができる。

【0020】

電磁弁２９がシリンダチューブ２３内の下側領域に圧縮空気を送る状態になることにより、ピストン２４に上向きの力が作用して、ロッド２５が上側吸引ユニット１２、連結部材２７及びピストン２４と共にシリンダチューブ２３に対して一体となって上昇する。このときの電磁弁２９の状態を「上昇状態」と言う。電磁弁２９が上昇状態のとき、ロッド２５にはピストン２４を介して上向きの力が作用する（即ち、ロッド２５は上向きの力が作用されて上側吸引ユニット１２と共に上昇する）。

【0021】

また、電磁弁２９がシリンダチューブ２３内を大気開放にする状態になることにより、ロッド２５は、上側吸引ユニット１２、連結部材２７及びピストン２４と共に、ロッド２５、上側吸引ユニット１２、連結部材２７及びピストン２４等の自重によって、シリンダチューブ２３に対して下降する状態となる。このときの電磁弁２９の状態を「自重下降状態」と言う。よって、電磁弁２９は、制御手段２０によって上昇状態及び自重下降状態が切り替えられる。

【0022】

そして、シリンダチューブ２３に対してロッド２５及びピストン２４が上限位置に配された状態で、電磁弁２９がシリンダチューブ２３内の下側領域に圧縮空気を送る状態になることにより、ロッド２５は、上側吸引ユニット１２、連結部材２７及びピストン２４と共にシリンダチューブ２３に対して固定される。
また、制御手段２０には、シリンダチューブ２３内の圧力を計測する圧力センサ２８が接続されている。

【0023】

上側吸着パッド１１の下端部が物品Ｗに非接触な状態で上側吸引ユニット１２が昇降することによって、上側吸着パッド１１は変形することなく上側吸引ユニット１２等と共に昇降する。一方、上側吸着パッド１１の下端部が物品Ｗに接触した状態で上側吸引ユニット１２が下降すると、上側吸着パッド１１は変形して鉛直方向に圧縮される。下端部が物品Ｗに接触し鉛直方向に圧縮した上側吸着パッド１１は、上側吸引ユニット１２の上昇に伴って復元する。

【0024】

上側吸着パッド１１の代わりに実質的に弾性変形しない上側吸着パッドを採用することも可能である。そのような上側吸着パッドは常に上側吸引ユニット１２と共に昇降する。なお、当該上側吸着パッドの下端部が物品Ｗの上側に接触している状態では、たとえ上側吸引ユニット１２等がシリンダチューブ２３に対して昇降可能な状態となっても、上側吸引ユニット１２も当該上側吸着パッドも下降できないことは言うまでもない。

【0025】

また、連結部材２７には、図１に示すように、ロッド３１が水平配置されたエアシリンダ３２のシリンダチューブ３３が固定されている。軸心が水平に配されたシリンダチューブ３３内にはロッド３１の一端部に連結されたピストン３４が設けられている。シリンダチューブ３３から突出しているロッド３１の他端部には鉛直方向に長いアーム３５の上側が固定され、側方吸引ユニット１５はアーム３５の下側に取り付けられている。

【0026】

側方支持機構１６が有する側方吸引ユニット１５及び側方吸着パッド１４は共に側面視して同じ大きさの矩形状（正方形状を含む）である。側方吸着パッド１４は側方吸引ユニット１５の水平方向一側（アーム３５への取り付け側とは反対側）に接着剤で接着されている。側方吸引ユニット１５には水平方向一側端部を開口する図示しない孔が形成されている。

【0027】

側方吸引ユニット１５は、図２に示すように、制御手段２０に接続された電磁弁３６及びレギュレータ１８を介してエアコンプレッサ１９に接続されている。制御手段２０は電磁弁３６に指令信号を送信して電磁弁３６を制御できる。制御手段２０が電磁弁３６をエアコンプレッサ１９から送られる圧縮空気を側方吸引ユニット１５に与える状態にすることによって、側方吸引ユニット１５は水平方向一側端部に開口する孔内が負圧となって水平方向一側端部から空気を吸い込む。

【0028】

一方、制御手段２０が電磁弁３６をエアコンプレッサ１９からの圧縮空気を側方吸引ユニット１５に送らない状態にすることによって、側方吸引ユニット１５は空気を吸い込まなくなる。よって、制御手段２０は、電磁弁３６及びエアコンプレッサ１９の制御により、間接的に側方吸引ユニット１５を制御する（側方吸引ユニット１５の状態を切り替える）。

【0029】

側方吸着パッド１４は弾性体によって形成され、側方吸着パッド１４には側方吸着パッド１４を水平方向に貫通する図示しない複数の貫通孔が形成されている。そのため、側方吸引ユニット１５が水平方向一側端部から空気を吸い込む状態になることによって、側方吸着パッド１４の水平方向一側周辺の空気が側方吸着パッド１４に形成された複数の貫通孔を経由して側方吸引ユニット１５に吸引される。

【0030】

シリンダチューブ３３は、図２に示すように、制御手段２０に接続された電磁弁３７及びレギュレータ３０を介してエアコンプレッサ１９に接続されている。制御手段２０は、電磁弁３７を制御して、エアコンプレッサ１９からの圧縮空気がシリンダチューブ３３内のピストン３４より水平方向一側の領域（以下、「第１領域」と言う）及びシリンダチューブ３３内の水平方向他側の領域（以下、「第２領域」と言う）のいずれか一方に与えられるようにすることや、シリンダチューブ３３内の第１領域及び第２領域のいずれか一方又は双方を大気開放にすることや、シリンダチューブ３３内への空気の流出入がなされないようにすることができる。

【0031】

側方吸引ユニット１５、ピストン３４及びロッド３１は、シリンダチューブ３３内の第１領域に圧縮空気が送られ、第２領域が大気開放されることによってシリンダチューブ３３に対して一体となって水平方向他側（ロッド３１のシリンダチューブ３３からの突出長が長くなる向き）に移動する。また、側方吸引ユニット１５、ピストン３４及びロッド３１は、シリンダチューブ３３内の第１領域が大気開放され、第２領域に圧縮空気が送られることによってシリンダチューブ３３に対して一体となって水平方向一側（ロッド３１のシリンダチューブ３３からの突出長が短くなる向き）に移動する。

【0032】

そして、シリンダチューブ３３内への空気の流出入がなされないようにすることにより、側方吸引ユニット１５、ピストン３４及びロッド３１は、シリンダチューブ３３に対して固定された状態となる。制御手段２０には、シリンダチューブ３３内の圧力を計測する圧力センサ２８ａが接続されている。

【0033】

側方吸着パッド１４の水平方向一側端部が物品Ｗに非接触の状態で、側方吸引ユニット１５がシリンダチューブ３３に対して水平方向一側に移動すると、側方吸着パッド１４は変形することなく側方吸引ユニット１５等と共にシリンダチューブ３３に対して水平方向一側に移動する。これに対し、側方吸着パッド１４の水平方向一側端部が物品Ｗに接触している状態で側方吸引ユニット１５がシリンダチューブ３３に対して水平方向一側に移動すると、側方吸着パッド１４は変形して水平方向に圧縮される。そして、水平方向一側端部が物品Ｗに接触し水平方向に圧縮した側方吸着パッド１４は、側方吸引ユニット１５のシリンダチューブ３３に対する水平方向他側への移動に伴って復元する。なお、側方吸着パッド１４の代わりに実質的に弾性変形しない側方吸着パッドを採用してもよい。

【0034】

また、制御手段２０には、上側吸引ユニット１２の下側端部に開口する孔内の圧力を検出する圧力センサ３８、側方吸引ユニット１５の水平方向一側端部に開口する孔内の圧力を検出する圧力センサ３９及び撮像手段４０で物品Ｗを撮像した撮像画像を基に物品Ｗの位置を検出する画像解析手段４１が接続されている。

【0035】

次に、吸着装置１０を用いて載置面Ｇに置かれた物品Ｗを持ち上げる処理について説明する。

【0036】

＜工程１＞
画像解析手段４１は、載置面Ｇに置かれた物品Ｗを撮像手段４０で撮像した撮像画像を基に、物品Ｗ全体の位置、物品Ｗの上側の高さ位置、及び、側方支持機構１６によって支持する物品Ｗの側方の位置等を検出する。

【0037】

＜工程２＞
制御手段２０は、画像解析手段４１から物品Ｗの各種位置情報を取得し、当該情報を基にロボットアーム２２を作動させて、エアシリンダ２６、３２、上側支持機構１３及び側方支持機構１６等を移動させ、図３（Ａ）に示すように、上側吸引ユニット１２が載置面Ｇに置かれた状態の物品Ｗの真上の所定位置に配されるようにし、ロボットアーム２２を停止させる。物品Ｗの真上の所定位置とは、エアシリンダ２６がシリンダチューブ２３からのロッド２５の突出長を長くして上側吸引ユニット１２を下降でき、エアシリンダ３２がシリンダチューブ３３からのロッド３１の突出長を短くして側方吸引ユニット１５を水平方向一側に移動できる上側吸引ユニット１２の位置を意味する。

【0038】

また、上側吸引ユニット１２が物品Ｗの真上の所定位置に配された際、上側吸着パッド１１は物品Ｗの上側に接触していても接触していなくてもよいが、上側吸引ユニット１２は、上側吸引ユニット１２が上側吸着パッド１１を介して物品Ｗの上部に過度な負荷（例えば、物品Ｗを押し潰すような負荷）を与えず、かつ、ロッド２５のシリンダチューブ２３からの突出長を長くすることにより上側支持機構１３が物品Ｗを載置面Ｇから持ち上げることなく物品Ｗの上側を吸着保持できる高さ位置の範囲に配されている必要がある。

【0039】

更に、上側吸引ユニット１２が物品Ｗの真上の所定位置に配された際、側方吸着パッド１４は、物品Ｗの側方に接触せず、かつ、ロッド３１のシリンダチューブ３３からの突出長を短くすることにより側方支持機構１６が物品Ｗの側方を吸着保持可能な位置に配されている必要がある。

【0040】

＜工程３＞
次に、制御手段２０は、電磁弁２９（即ち、切替手段）を制御して、シリンダチューブ２３内を大気開放状態、即ち、電磁弁２９を自重下降状態にし、載置面Ｇに置かれた状態の物品Ｗの上方に配された上側吸引ユニット１２をロッド２５等と共に下降させ、載置面Ｇに置かれた状態の物品Ｗの上側を上側支持機構１３に吸着保持させる。

【0041】

ここで、シリンダチューブ２３内の下側領域からの空気の単位時間当たりの放出量は、シリンダチューブ２３に対応する図示しない流量調整バルブ（昇降体の下降に抵抗力を与える抵抗力付与手段の一例）によって調節（制限）されている。その空気の単位時間当たりの放出量の調節（その制限）によって、上側吸引ユニット１２及びロッド２５等の下降速度が調整されている。工程３及び後述する工程４では、シリンダチューブ２３はロボットアーム２２によって固定された状態が保たれる。そのため、制御手段２０は、シリンダチューブ２３が固定された状態で電磁弁２９を自重下降状態にする。

【0042】

本実施の形態では、上側吸引ユニット１２をロッド２５等と共に下降させる際、制御手段２０は、電磁弁１７を制御して上側吸引ユニット１２を吸引状態にし上側吸引ユニット１２の吸引による上側吸着パッド１１の下側端部からの空気の吸い込み（即ち、上側吸引ユニット１２の吸引）を上側吸引ユニット１２及びロッド２５等の下降に寄与（上側吸引ユニット１２の吸引力を上側吸引ユニット１２及びロッド２５等を下降させる力に寄与）させる。

【0043】

従って、上側支持機構１３が載置面Ｇに置かれた状態の物品Ｗの上側を吸着保持するまで、ロッド２５及び上側吸引ユニット１２等は、ロッド２５、上側吸引ユニット１２及び上側吸着パッド１１等の自重、並びに、上側吸引ユニット１２の吸引力によって下降することとなる。
上側吸引ユニット１２及びロッド２５等は、図３（Ｂ）に示すように、上側吸着パッド１１が上側吸引ユニット１２及び物品Ｗに挟まれて鉛直方向に圧縮され、上側支持機構１３が物品Ｗを吸着保持した状態となるまで下降して停止する。

【0044】

制御手段２０は、圧力センサ３８の計測値が所定値以上となったのを検出して上側支持機構１３が物品Ｗの上側を吸着保持したことを検知する。本実施の形態において、上側支持機構１３が物品Ｗの上側を吸着保持した状態とは、圧力センサ３８の計測値が予め設定した値以上になった状態（上側支持機構１３が予め定められた大きさ以上の力で物品Ｗの上側を吸着している状態）を意味する。

【0045】

ここで、上側吸着パッド１１の代わりに実質的に弾性変形しない上側吸着パッドを用いる場合、工程２において、ロボットアーム２２が停止した際、上側吸着パッドは物品Ｗの上側まで距離を有する高さ位置に配され、工程３において、上側吸引ユニット１２をロッド２５等と共に下降させる際、ロッド２５及び上側吸引ユニット１２は、ロッド２５及び上側吸引ユニット１２等の自重によって下降するため、上側吸引ユニット１２を吸引状態にする必要はない。但し、上側吸引ユニット１２を吸引状態にせずに上側吸引ユニット１２をロッド２５等と共に下降させる場合、上側支持機構に物品Ｗを吸着保持させるには、上側吸着パッドが物品Ｗの上側に接触した状態で上側吸引ユニット１２を吸引させる必要がある。

【0046】

＜工程４＞
次に、制御手段２０は、電磁弁３７を制御してシリンダチューブ３３内の他側端部に圧縮空気が送られるようにすることによって、シリンダチューブ３３に対してロッド３１を側方支持機構１６及びアーム３５と共に水平方向一側に移動させ、図４（Ａ）に示すように、側方吸着パッド１４を物品Ｗの側方に接触させる。本実施の形態では、ロッド３１及び側方支持機構１６等を水平方向一側に移動させる際、制御手段２０は、電磁弁３６を制御して側方吸引ユニット１５を吸引状態にし側方吸引ユニット１５の吸引による側方吸着パッド１４の水平方向一側からの空気の吸い込みもロッド３１及び側方支持機構１６等の水平方向一側への移動に寄与させる。

【0047】

ロッド３１及び側方支持機構１６等は、側方吸着パッド１４が側方吸引ユニット１５及び物品Ｗに挟まれて水平方向に圧縮変形し、側方支持機構１６が物品Ｗを吸着保持した状態となるまで水平方向一側に移動して停止する。従って、本実施の形態において、制御手段２０は、上側支持機構１３に物品Ｗの上側を吸着保持させた状態にし、側方吸引ユニット１５に吸引を開始させて側方支持機構１６に物品Ｗの側方を吸着保持させる。

【0048】

なお、側方支持機構１６が物品Ｗを吸着保持した状態とは、圧力センサ３９の計測値が予め設定した値以上になった状態（側方支持機構１６が予め定められた力以上で物品Ｗを吸着している状態）を意味する。制御手段２０は、圧力センサ３９の計測値が所定値以上となったのを検出して側方支持機構１６が物品Ｗの側方を吸着保持したことを検知し、電磁弁３７の制御によってシリンダチューブ３３内から空気が放出されないようにして、ロッド３１をシリンダチューブ３３に対して固定する。また、側方吸着パッド１４の代わりに実質的に弾性変形しない側方吸着パッドを採用した場合、側方支持機構は側方吸着パッドが変形することなく物品Ｗの側方を吸着保持する。

【0049】

＜工程５＞
上側支持機構１３が物品Ｗの上側を吸着保持し、側方支持機構１６が物品Ｗの側方を吸着保持した状態で、制御手段２０は、図４（Ｂ）に示すように、電磁弁２９の制御によってシリンダチューブ２３の下側領域に圧縮空気が送られるようにして、即ち、電磁弁２９を上昇状態にして、ロッド２５をシリンダチューブ２３に対して上昇させると共に、ロボットアーム２２の制御により、シリンダチューブ２３を上昇させるようにロボットアーム２２を作動させ、物品Ｗを載置面Ｇから持ち上げる。

【0050】

上述した工程１～工程５を経ることによって、上側支持機構１３が物品Ｗに対し物品Ｗを押し潰す方向に過度の負荷をかけたり、上側支持機構１３のみで物品Ｗを吸着保持した状態で物品Ｗを持ち上げたりするのを確実に回避でき、結果として、物品Ｗ全体に過度な負荷がかかるのを抑制した物品Ｗの持ち上げが可能となる。

【0051】

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、吸着装置によって吸着保持される物品は、飲料入りのペットボトルを収容した段ボール箱に限定されないのは言うまでもない。物品の形状は、上側支持機構及び側方支持機構により吸着される形状であればよく、例えば、三角柱状や円柱状であってもよい。

【0052】

また、昇降体を有するエアシリンダを採用しなくてもよい。エアシリンダの代わりに、例えば、昇降体としてのロッドを有する電動シリンダを採用することや、昇降体としてのラック及びラックに噛み合うピニオンを有する機構を採用することができる。但し、電動シリンダを採用する場合、上側支持機構が物品の上側を吸着保持した状態となってからその状態を検知するまでに要する時間が、エアシリンダを採用する場合に比べて長くなる。また、ラック及びピニオンを有する機構を採用する場合、ピニオンをニュートラルにしてラックを昇降可能の状態にできるようにする必要等があり、エアシリンダを採用する場合に比べて設計が複雑となる。

【0053】

側方支持機構は昇降体及び上側吸引ユニットと一体となって昇降しなくてもよい。その場合、側方支持機構のみを昇降させる機構を設けて、側方支持機構を昇降すればよい。
また、物品の位置の検出を、撮像手段及び画像解析手段によって行う必要はなく、例えば、レーザー距離計や光電センサを用いて物品の位置を検出してもよい。

【符号の説明】

【0054】

１０：吸着装置、１１：上側吸着パッド、１２：上側吸引ユニット、１３：上側支持機構、１４：側方吸着パッド、１５：側方吸引ユニット、１６：側方支持機構、１７：電磁弁、１８：レギュレータ、１９：エアコンプレッサ、２０：制御手段、２２：ロボットアーム、２３：シリンダチューブ、２４：ピストン、２５：ロッド、２６：エアシリンダ、２７：連結部材、２８、２８ａ：圧力センサ、２９：電磁弁、３０：レギュレータ、３１：ロッド、３２：エアシリンダ、３３：シリンダチューブ、３４：ピストン、３５：アーム、３６、３７：電磁弁、３８、３９：圧力センサ、４０：撮像手段、４１：画像解析手段、Ｇ：載置面、Ｈ：ホットメルト、Ｗ：物品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】