特許 7115598 搬送ロボットシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-01

(45)【発行日】2022-08-09

(54)【発明の名称】搬送ロボットシステム

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20220802BHJP

   B25J 15/00 20060101ALI20220802BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08 C

B25J15/00 F

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021109642

(22)【出願日】2021-06-30

【審査請求日】2021-07-05

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(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】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(72)【発明者】

【氏名】青木 明

【審査官】稲垣 浩司

(56)【参考文献】

【文献】実開平５－３８１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－４７５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－２１９１９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００ － ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直方体状の収容箱の搬送に際して前記収容箱を保持するロボットハンドと、
前記ロボットハンドが装着されたロボット本体と、
前記ロボットハンド及び前記ロボット本体の駆動制御を行う駆動制御部と
を備えている搬送ロボットシステムであって、
前記収容箱の外郭を形成し且つ互いに直交する２つの側板部の外側部分には、下側を向く面部が各々形成されており、
前記ロボットハンドには、前記収容箱を保持する場合に、各前記面部に当接し、前記収容箱を支える一組の爪部と、前記収容箱を保持する場合に、鉛直方向に見て前記一組の爪部を通過する仮想線からオフセットした位置にて前記収容箱に当接し、前記仮想線を中心とした前記収容箱の回転を規制した状態を形成する規制機構とが設けられており、
前記規制機構は、前記収容箱に当接する当接部として第１当接部及び第２当接部を有してなり、前記収容箱を保持する場合に、前記収容箱において上側を向く部分である所定の上面部分に前記第１当接部が当接し且つ前記収容箱において下側を向く部分であって鉛直方向に見て前記仮想線に対して前記第１当接部がオフセットされている側と同じ側となる部分である所定の下面部分に前記第２当接部が当接し、それら第１当接部及び第２当接部によって前記仮想線を中心とする前記収容箱の回転を規制した状態を形成し、
前記駆動制御部は、前記ロボットハンドによって前記収容箱を保持する場合に、前記収容箱における前記所定の上面部分に前記第１当接部を当接させた状態で前記収容箱における前記所定の下面部分に前記第２当接部を当接させ、それら第１当接部及び第２当接部が前記収容箱に各々当接している状態で前記爪部により前記収容箱を持ち上げるように前記ロボットハンド及び前記ロボット本体の駆動制御を行う搬送ロボットシステム。

【請求項2】

カメラにより撮影された前記収容箱の画像に基づいて前記収容箱の位置及び向きを解析する解析部を備え、
前記駆動制御部は、前記解析部による解析結果に基づいて前記ロボット本体及び前記ロボットハンドの駆動制御を行う構成となっており、
前記収容箱の前記２つの側板部は、コーナ部を介して連続しており、
前記駆動制御部は、前記収容箱を保持する場合に、前記規制機構を構成している前記第１当接部及び前記第２当接部が前記コーナ部又は当該コーナ部の周辺部にて前記収容箱に当接し且つ前記２つの側板部において前記コーナ部側とは反対の端部寄りとなる各箇所にて前記爪部が前記面部を支持した状態となるように前記ロボット本体及び前記ロボットハンドの動作させる請求項１に記載の搬送ロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送ロボットシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

工場間や工程間等では、ワーク等の物品の保護や搬送効率の向上の観点から物品を収容箱（所謂通箱）に収めた状態で受け渡しを行うことがある。近年では、収容箱を保持可能なロボットハンドを具備した搬送ロボットを用いて搬送ロボットシステムを構築し、収容箱の搬送の自動化を実現することにより、作業負担の軽減や作業効率の向上等を図る技術が提案されている。例えば、特許文献１では、左右一対の爪を収容箱の対辺部分に各々引っ掛けて当該収容箱を保持する搬送ロボットが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平６－２０６６３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、例えば多数の収容箱の受け渡しをまとめて行う場合には、段積みされた収容箱群を縦横に隙間なく又は近接するようにして並べた状態とされることがある。このような配置とすることは荷崩れ等を抑制する上で好ましい。但し、それら収容箱の何れかを搬送ロボットによって保持しようとした場合には、目標とする収容箱に隣接した他の収容箱が邪魔になって当該目標とする収容箱へのロボットハンドのアプローチが難しくなる可能性がある。特に、上面開放型の収容箱の場合には、上面を吸着するといった保持方法も適用できないため、上記アプローチに係る制約が一層強くなると想定される。この点、例えば上記特許文献１に記載されたロボットのように収容箱の一辺に爪を引っ掛けて当該収容箱の片側を持ち上げた後に同収容箱を横に移動させるといった予備動作を行えば、隣接した他の収容箱との間に爪を挿入可能な隙間を生じさせることできる。しかしながら、このような予備動作が必要となることは搬送効率の向上を図る上で妨げになると懸念される。また、収容箱の片側のみを持ち上げて横方に移動させた場合には、当該収容箱とその下側の収容箱とが引っ掛かる可能性が生じる。これは、荷崩れの要因になると懸念される。このように、並べて配置された収容箱を適正に搬送する上で、搬送ロボットシステムに係る構成に未だ改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、収容箱を適正に搬送可能な搬送ロボットシステムを実現することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以下、上記課題を解決するための手段について記載する。

【0007】

直方体状の収容箱を搬送する搬送ロボットに適用され、当該搬送に際して前記収容箱を保持するロボットハンドであって、
前記収容箱の外郭を形成し且つ互いに直交する２つの側板部の外側部分には、下側を向く面部が各々形成されており、
前記収容箱を保持する場合に、各前記面部に当接し、前記収容箱を支える一組の爪部と、
前記収容箱を保持する場合に、前記収容箱に少なくとも上側から当接し、前記一組の爪部を通過する仮想線を中心とした前記収容箱の回転を規制した状態を形成する規制機構とを備えている。

【0008】

複数の収容箱を縦横に並べた場合であっても、少なくとも角に位置する収容箱における互いに直交する２つの側板部は、隣接する他の収容箱と対向しない状態となる。そこで、本手段に示すように、ロボットハンドによって通箱を保持する場合に、それら２つの側板部の外側部分（外面）に各々形成された下側を向く面部に爪部が各々当接し、それら一組の爪部によって収容箱を支える構成とすれば、隣接する他の収容箱によってロボットハンドの保持動作が妨げられることを好適に回避できる。

【0009】

但し、一組の爪部を直交する側板部に各々引っ掛ける場合には、両爪部を通過する仮想線と収容箱の重心とが鉛直方向に見てずれることとなり、当該収容箱を持ち上げる際に上記仮想線を中心とした収容箱の回転（姿勢変化）が生じる。そのような回転が生じた場合には、上記面部に対する爪部の掛かり代が小さくなることで収容箱が脱落する可能性が高くなる。

【0010】

この点、本手段に示す構成によれば、規制機構によってそのような回転が規制され、収容箱の脱落が抑制される。規制機構については収容箱に対して少なくとも上側から当接するが、このような態様とすることで隣接する他の収容箱が規制動作の妨げになることを好適に抑制できる。また、収容箱の搬送に際して当該収容箱の持ち替え等が不要であるため、搬送サイクルの短縮に寄与できる。因みに、収容箱が段積みされている場合であっても、収容箱を上方に持ち上げるだけなので、下側の収容箱のバランスが崩れることはない。以上の理由から、収容箱が並べて配置される場合であっても収容箱を適正に搬送できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態における搬送ロボットシステムを示す概略図。

【図2】搬送ロボットシステムの電気的構成を示すブロック図。

【図3】通箱を斜め上方から見た斜視図。

【図4】通箱側面の支持可能範囲を比較した概略図。

【図5】ハンドを斜め上方から見た斜視図。

【図6】ハンドの縦断面図。

【図7】支持位置と回転規制位置との関係を示す概略図。

【図8】通箱の搬送の流れを示すフローチャート。

【図9】（ａ）支持ユニットの動きを示す概略図、（ｂ）規制ユニットの動きを示す概略図。

【図10】第２の実施形態における規制ユニットを示す斜視図。

【図11】規制ユニットの動きを示す概略図。

【図12】第３の実施形態におけるハンドを示す斜視図。

【図13】ハンドの変形例を示す概略図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、機械組立工場にて通箱を搬送する搬送ロボットシステムに具現化している。

【0013】

図１に示すように、搬送ロボットシステム１０は、垂直多関節型の産業用ロボットであるロボット１１（「搬送ロボット」に相当）を備えており、仕入れ先からパレットＰに段積みされた状態で入荷した複数の通箱８０（「収容箱」に相当）を１つずつコンベアＣへ搬送する。通箱８０には、例えば組み立て用の部品が収容されており、当該部品がコンベアＣによって組み立てラインへ順次供給される。

【0014】

ロボット１１は、ロボット本体２０及びモーションコントローラを有し、それらロボット本体２０とモーションコントローラとが相互に通信可能となるように接続されてなる。ロボット本体２０は、床等に固定されるベース部２２と、ベース部２２により支持されているショルダ部２３と、ショルダ部２３により支持されている下アーム部２４と、下アーム部２４により支持されている第１上アーム部２５と、第１上アーム部２５により支持されている第２上アーム部２６と、第２上アーム部２６により支持されている手首部２７と、手首部２７により支持されているフランジ部２８とを有している。

【0015】

ベース部２２及びショルダ部２３には、それらベース部２２及びショルダ部２３を連結する第１関節部が形成されており、ショルダ部２３は第１関節部の連結軸ＡＸ１を中心として水平方向に回動可能となっている。ショルダ部２３及び下アーム部２４には、それらショルダ部２３及び下アーム部２４を連結する第２関節部が形成されており、下アーム部２４は第２関節部の連結軸ＡＸ２を中心として上下方向に回動可能となっている。下アーム部２４及び第１上アーム部２５には、それら下アーム部２４及び第１上アーム部２５を連結する第３関節部が形成されており、第１上アーム部２５は第３関節部の連結軸ＡＸ３を中心として上下方向に回動可能となっている。第１上アーム部２５及び第２上アーム部２６には、それら第１上アーム部２５及び第２上アーム部２６を連結する第４関節部が形成されており、第２上アーム部２６は第４関節部の連結軸ＡＸ４を中心として捻り方向に回動可能となっている。第２上アーム部２６及び手首部２７には、それら第２上アーム部２６及び手首部２７を連結する第５関節部が形成されており、手首部２７は第５関節部の連結軸ＡＸ５を中心として上下方向に回動可能となっている。手首部２７及びフランジ部２８には、それら手首部２７及びフランジ部２８を連結する第６関節部が形成されており、フランジ部２８は第６関節部の連結軸ＡＸ６を中心として捻り方向に回動可能となっている。各関節部にはそれら関節部を回動させる駆動部としてモータ（具体的にはサーボモータ）が各々配設されている。

【0016】

ショルダ部２３、下アーム部２４、第１上アーム部２５、第２上アーム部２６、手首部２７、フランジ部２８は一連となるように配列されることでロボット本体２０におけるアームを構成しており、当該アームの先端部であるフランジ部２８にはエンドエフェクタであるハンド２９が取り付けられている。なお、上記連結軸ＡＸ１，ＡＸ４，ＡＸ６はアームの長手方向に対して平行となっており、連結軸ＡＸ２，ＡＸ３，ＡＸ５は当該長手方向と直交している。

【0017】

ここで、図２を参照して、搬送ロボットシステム１０の電気的構成等について補足説明する。搬送ロボットシステム１０は、モーションコントローラ２１とともに「制御装置」又は「制御手段」を構成する搬送制御装置１２と、入荷した通箱８０が配置される配置エリアを上方から撮影するカメラ１３とを含んでいる。カメラ１３は上位コントローラである搬送制御装置１２に接続されており、当該カメラ１３によって撮影された画像は搬送制御装置１２に送信される。

【0018】

搬送制御装置１２には、カメラ１３により撮影された画像を解析して通箱８０の位置や向きを特定する画像解析部１８と、画像解析部１８による解析結果に基づいて搬送対象とする通箱８０を決定し且つ当該通箱８０を搬送する際のロボット１１の動作態様を示す動作指令を決定する動作指令決定部１９とが設けられている。動作指令決定部１９にて決定された動作指令は、ロボット１１のモーションコントローラ２１に送信される。この動作指令には、ロボット１１の動作目標位置（以下、目標位置という）を示す情報が含まれる。

【0019】

モーションコントローラ２１は、搬送制御装置１２からの動作指令を受けてプログラム記憶部から当該動作指令に対応した動作プログラムを読み込み且つ読み込んだ動作プログラムから目標位置を特定する。その後は、特定した目標位置とロボット１１のアーム（各可動部）の現在の位置とを滑らかに繋ぐ目標軌道を生成し、当該目標軌道を細分化した位置である補間位置を示す情報をロボット本体２０に付属のサーボアンプ３１に順次送信する。サーボアンプ３１には各関節部に配設されているモータ３２とそれらモータ３２に各々対応するエンコーダ３３とが接続されており、当該サーボアンプ３１はモーションコントローラ２１から受信した情報及びエンコーダ３３から特定した現在の位置転情報とに基づいてモータ３２の駆動制御を行う。

【0020】

本実施形態に示すロボット１１については、通箱８０を適切に保持するための工夫がなされていることを特徴の１つとしている。以下、図３を参照して通箱８０の構造について補足説明する。通箱８０は、上側に開放された箱本体８１と、その開放部分を覆う蓋体９１とで構成されている。これら箱本体８１及び蓋体９１は何れも合成樹脂製となっている。

【0021】

箱本体８１は、矩形状（長方形状）の底板部８２と、当該底板部８２の長辺に沿って設けられた一組の側板部８３，８５と、当該底板部８２の短辺に沿って設けられた一組の側板部８４，８６とを有してなり、それら側板部８３～８６によって開口９０が形成されている。

【0022】

側板部８３～８６には、それら側板部８３～８６の外面から通箱８０の外側に突出するようにして複数の突条部が形成されている。具体的には、縦横に延びる複数のリブ８７と、それら側板部８３～８６の上端に沿って形成された環状（一条）の開口フランジ８８とが設けられており、それらリブ８７及び開口フランジ８８によって箱本体８１が補強されている。なお、リブ８７の１つである上段リブ（横リブ）と開口フランジ８８とは何れも水平となっており、それら横リブと開口フランジ８８とがリブ８７を構成する複数の縦リブによって連結されている。

【0023】

因みに、底板部８２の下面には、下側に膨出する膨出部が形成されており、通箱８０を床等に置いた状態では当該膨出部が床面等に接触する。

【0024】

蓋体９１は、箱本体８１の開口９０を覆う矩形の覆い部９２と、覆い部９２の外周に沿って形成された環状の縁部９３とを有しており、縁部９３が覆い部９２から上側に突出することで蓋体９１の上面に凹部９５が形成されている。

【0025】

箱本体８１と蓋体９１とを組み合わせた状態で通箱８０を積み上げる場合には、上側の通箱８０の箱本体８１（底板部８２）の上記膨出部と下側の通箱８０の蓋体９１の凹部９５とが係合することで上下の通箱８０の位置ずれが規制される。これにより、段積みされた通箱８０の荷崩れが抑制されることとなる。なお、蓋体９１が使用されない場合には、上側の通箱８０の底板部８２に形成された上記膨出部と下側の通箱８０の箱本体８１の開口９０とが係合する。

【0026】

蓋体９１（覆い部９２）の下面には、箱本体８１の側板部８３～８６に内側から対向する対向部９４が形成されている。蓋体９１が箱本体８１に組み合わされた状態では、対向部９４が側板部８３～８６の内面に当たることで蓋体９１の位置ずれや外れが抑制される。

【0027】

本実施形態に示す通箱８０については、箱本体８１と蓋体９１とが非固定となっており、さらには、部品等を収容した状態で搬送される場合には蓋体９１が使用される場合と、使用されない場合とがある。このような事情に配慮して、ロボット１１によって通箱８０を保持する場合の保持対象が箱本体８１となるように規定されている。

【0028】

ここで、図４（ａ）に示すように、目標とする通箱８０に隣接した他の通箱８０が存在していない場合には、当該目標とする通箱８０へのハンド２９のアプローチの方向については自由度が高い。例えば、通箱８０の対辺を任意の位置で各々掴んだり支持したりすることができるため、通箱８０をバランスよく保持することも容易である。

【0029】

これに対して、通箱８０の入荷時等には、段積みされた通箱８０群を縦横に隙間なく又は近接するようにして並べた状態とされることがある（図１参照）。このような通箱８０の集合においては、隣接する他の通箱８０によって目標とする通箱８０へのハンド２９のアプローチ方向が限定される。しかしながら、縦横に通箱８０が並んで集合が構成されている場合であっても、鉛直方向に見て当該集合の角に位置する通箱８０については、４つの側板部８３～８６のうち相互に直交する何れか２つの側板部が隣接する他の通箱８０と対向せず、集合の外側（側方）に露出した状態となる。つまり、側板部８３，８４の組み合わせ、側板部８４，８５の組み合わせ、側板部８５，８６の組み合わせ、側板部８６，８３の組み合わせの何れかが隣接する他の通箱８０と対峙しない状態となる。

【0030】

例えば、図４（ｂ）に示す例では、鉛直方向に見て集合の角に位置している通箱８０については、側板部８５及び側板部８６は隣接する他の通箱８０と対向しているものの、コーナ部ＣＮＲ１を介して連続する側板部８３及び側板部８４については隣接する他の通箱８０と対向していない。つまり、側板部８３及び側板部８４については、ハンド２９によるアプローチ、具体的には側方からのアプローチが許容されている。

【0031】

本実施形態に示すハンド２９については、直交する２つの側面部を利用して通箱８０を保持する工夫がなされている。以下、図５を参照して、ハンド２９について説明する。

【0032】

ハンド２９は、平板状のベース部４１を有している。ベース部４１の外形は通箱８０の上面と同様に横長の矩形状且つ当該上面とほぼ同じ大きさとなっており、通箱８０を保持する場合にはベース部４１における一方の板面が通箱８０の上面に対向した状態となる。以下の説明では、ベース部４１において通箱８０の上面に対向する側の板面を「下面」、反対側の板面を「上面」としてハンド２９の向きを特定する。

【0033】

ベース部４１の中央には当該ベース部４１から上方に起立するようにして円筒状の軸部４２が固定されている。この軸部４２の先端（上端）には、ハンド２９をロボット本体２０のフランジ部２８に取り付ける取付部４３が設けられている。ハンド２９がロボット本体２０に取り付けられた状態では、軸部４２の中心軸線ＡＸ７と上記連結軸ＡＸ６とが一致し、フランジ部２８の回転に合わせてハンド２９の向きが変わる構成となっている。

【0034】

ベース部４１の下面側には、当該ベース部４１の短辺方向に延びる２つのレール部材４４，４５が同ベース部４１の長辺方向に並んだ状態で配設されている。レール部材４４，４５は、互いに近づく側及び遠ざかる側にスライド移動可能となるようにしてベース部４１に取り付けられている。レール部材４４，４５は、平面視にて中心軸線ＡＸ７を挟むように配置されており、レール部材４４，４５の各スライド範囲については中心軸線ＡＸ７を跨がない範囲となるように各々規定されている。

【0035】

ベース部４１にはそれらレール部材４４，４５の相対距離を調整する調整機構４６が搭載されている。ロボット１１（ロボット本体２０）には、調整機構４６の駆動部である空圧式のアクチュエータを具備したハンド制御部３５が設けられている。このハンド制御部３５は、モーションコントローラ２１に接続されており、モーションコントローラ２１からの指示に応じて調整機構４６の駆動制御を行う。

【0036】

レール部材４４は、その一端がベース部４１の長辺から突出するように配置されている。この突出している部分には、通箱８０を支える支持ユニット５１が配設されている。支持ユニット５１は、鉛直方向（中心軸線ＡＸ７と同じ方向）に延びるフック５３を有し、当該フック５３がブラケット５２を介してレール部材４４に固定されている。

【0037】

フック５３の下端部には、レール部材４４の他端側すなわちベース部４１側（内側）へ突出する爪部５４が形成されている。爪部５４の厚さ寸法については、通箱８０の開口フランジ８８と横リブとの隙間寸法よりも小さくなっており、通箱８０を保持する場合には爪部５４が当該隙間に挿入され、爪部５４の上面が開口フランジ８８の下面８９に当接する（図６（ａ）参照）。

【0038】

レール部材４５は、その両端がベース部４１の各長辺から突出している。すなわち、レール部材４５の一端はレール部材４４が突出している側と同じ側に突出しており、レール部材４５の他端はそれとは反対側に突出している。レール部材４５の他端には、通箱８０を支える支持ユニット６１が配設されている。支持ユニット６１は、鉛直方向（中心軸線ＡＸ７と同じ方向）に延びるフック６３及びブラケット６２を有している点では支持ユニット５１と同様である一方、レール部材４５への取付構造が支持ユニット５１と相違している。具体的には、レール部材４５との間に当該支持ユニット６１をベース部４１の長辺方向へスライド移動可能とするスライド機構６５が介在している。上述したハンド制御部３５は、スライド機構６５の駆動部である空圧式のアクチュエータを具備しており、モーションコントローラ２１からの指示に応じてスライド機構６５の駆動制御を行う。

【0039】

フック６３の下端部にも、ハンド２９の中央側（内側）へ突出する爪部６４が形成されている。爪部６４の先端の向きついては上記支持ユニット５１の爪部５４の先端の向きと異なっている。具体的には、爪部６４の先端の向きはベース部４１の長手方向となっているのに対して、爪部５４の先端の向きはベース部４１の短手方向となっており、直交の関係となっている。

【0040】

なお、爪部６４の厚さ寸法についても、通箱８０の開口フランジ８８と横リブとの隙間よりも小さくなっており、通箱８０を保持する場合には爪部６４が当該隙間に挿入され、爪部６４の上面が開口フランジ８８の下面８９に当接する（図６（ａ）参照）。

【0041】

爪部５４の上面と、爪部６４の上面とは鉛直方向における位置（高さ位置）が同一となっている。詳細については後述するが、通箱８０を持ち上げる場合には、ハンド２９を上昇させることでそれら爪部５４，６４が同時に開口フランジ８８に当接することとなる。

【0042】

ハンド２９によって通箱８０を保持する場合には、通箱８０の連続した２つの側板部に形成された開口フランジ８８に爪部５４，６４が下側から各々当接する。この場合、通箱８０には爪部５４，６４を通過する仮想線ＳＬを中心とした回転（姿勢変化）が生じ得る。図７に示す例では、開口フランジ８８において側板部８３から突出している部分（フランジ部８８ａ）が爪部５４によって下側から押され、開口フランジ８８において側板部８４から突出している部分（フランジ部８８ｂ）が爪部６４によって下側から押される。両爪部５４，６４を通過する仮想線ＳＬについては、平面視にて通箱８０の重心ＧＰＣに対して両側板部８３，８４を繋ぐコーナ部ＣＮＲ１側にずれているだけでなく、ワークＷ等の重量を加味した全体の重心ＧＰＡに対してもコーナ部ＣＮＲ１側にずれている。本実施形態に示す通箱８０については、上記部品としてワークＷが底板部８２上に均等に敷き詰められた状態で通箱８０が搬送されることを想定したものとなっており、上記重心ＧＰＡ，ＧＰＣについては鉛直方向に見てほぼ同じ位置となることを想定している。

【0043】

本実施形態に示すハンド２９については、そのような通箱８０の回転を規制することで通箱８０の保持姿勢を安定させる工夫がなされている。以下、図５及び図６（ｂ）を参照して、当該工夫について説明する。

【0044】

図５に示すように、レール部材４５の上記一端には、通箱８０の回転を規制する規制ユニット７１が配設されている。規制ユニット７１は、出力軸を昇降させる（中心軸線ＡＸ７と同じ方向に移動させる）昇降機構７６を有し、当該昇降機構７６がブラケット７２を介してレール部材４５に固定されている。上述したハンド制御部３５は、昇降機構７６の駆動部である空圧式のアクチュエータを具備しており、モーションコントローラ２１からの指示に応じて昇降機構７６の駆動制御を行う。

【0045】

昇降機構７６の出力軸についてはブラケット７２に固定された機構本体から下方に突出しており、その先端（下端）に押圧ブロック７７が取り付けられている。図６（ｂ）に示すように、ハンド２９によって通箱８０を保持する場合には、押圧ブロック７７が降下して蓋体９１の縁部９３に上方から当接する。具体的には、通箱８０において互いに直交する２つの側板部を繋ぐコーナ部の上方に配置され、縁部９３において当該コーナ部の周辺となる部分に当接する。押圧ブロック７７は、縁部９３に当接することでそれ以上の降下が回避されるが、当接後も通箱８０側へ付勢された状態に維持されることとなる。つまり、押圧が継続される構成となっている。

【0046】

また、押圧ブロック７７の下面７８には、蓋体９１の凹部９５内に突出する突起７９が形成されている。この突起７９については蓋体９１の縁部９３に内側から対峙しており、突起７９によって、蓋体９１すなわち通箱８０の位置ずれ（ベース部４１の短手方向の位置ずれ）が規制される。これにより、支持ユニット５１の爪部５４と開口フランジ８８との掛かり代が小さくなって通箱８０が脱落することを抑制している。また、通箱８０の位置ずれによって上述した回転規制機能が上手く作用しなくなることを抑制している。

【0047】

次に、図８を参照して、搬送ロボットシステム１０による通箱８０の搬送の流れについて説明する。

【0048】

搬送ロボットシステム１０はコンベアＣとともに工場における搬送ラインの一部を構成している。入荷した通箱８０群が集積場の配置エリアに配置されると、カメラ１３によって通箱８０群が撮影され、搬送制御装置１２では撮影された画像に基づいて各通箱８０の位置及び向きを特定し、搬送対象（目標）とする通箱８０を決定する（ステップＳ１）。この決定においては、互いに直交する２つの側板部へのアプローチが可能な通箱８０を搬送対象とする。搬送制御装置１２ではロボット１１の動作態様（上記目標位置を含む）を決定し、その結果を動作指令としてモーションコントローラ２１に送信する。モーションコントローラ２１では受信した動作指令に基づいてロボット１１の目標軌道を設定する（ステップＳ２）。

【0049】

その後は、当該目標軌道を細分化した位置である補間位置を示す情報をサーボアンプ３１に順次送信する。サーボアンプ３１はモーションコントローラ２１から受信した情報（指令）及びエンコーダ３３から特定した現在の位置情報に基づいてモータ３２の駆動制御を行う。これにより、ロボット１１の姿勢が変化する。

【0050】

具体的には先ず、搬送対象となっている通箱８０の２つの側面部に対して外側にオフセットした第１目標位置（第１準備位置）へハンド２９を配置するようにロボット１１の姿勢を変更する（ステップＳ３）。この第１目標位置においては、ハンド２９の姿勢が中心軸線ＡＸ７が鉛直方向を向く水平姿勢となり、支持ユニット５１，６１の爪部５４，６４は通箱８０の開口フランジ８８の斜め下方に位置する（図９（ａ１）参照）。また、第１目標位置においては、規制ユニット７１の押圧ブロック７７が上限位置である待機位置に維持されている（図９（ｂ１）参照）。

【0051】

次に、ロボット１１の姿勢を変更し、ハンド２９を水平姿勢のまま第１目標位置から当該第１目標位置よりも搬送対象となっている通箱８０に近い第２目標位置（第２準備位置）へ水平移動させる（ステップＳ４）。具体的には、ベース部４１の短手方向へ水平移動させる。第２目標位置へ水平移動することで、支持ユニット５１の爪部５４が開口フランジ８８とリブ８７（詳しくは横リブ）との間に挿入される。但し、第２目標位置に配置された直後は、爪部５４と開口フランジ８８との間には隙間が確保されたままとなる（図９（ａ２）参照）。第１目標位置から第２目標位置への水平移動では、支持ユニット６１の位置が通箱８０の側板部に沿って変化し、当該支持ユニット６１と通箱８０との距離については変化しない。また、第２目標位置においては、規制ユニット７１の押圧ブロック７７は待機位置に維持されたままとなっており、当該押圧ブロック７７は蓋体９１の縁部９３の上方に位置することとなる（図９（ｂ２）参照）。

【0052】

その後は、ハンド２９を第２目標位置に留めたまま、支持ユニット６１用のスライド機構６５を動作させて当該支持ユニット６１の爪部６４をベース部４１の長手方向へ水平移動させる（ステップＳ５）。これにより、爪部６４が開口フランジ８８とリブ８７（詳しくは横リブ）との間に挿入される。但し、この移動では爪部６４の高さは変更されず、爪部６４と開口フランジ８８との間には隙間が確保されたままとなる（図９（ａ２）参照）。

【0053】

爪部５４，６４を開口フランジ８８の直下に配置した後は、規制ユニット７１用の昇降機構７６を動作させて当該規制ユニット７１の押圧ブロック７７を通箱８０を押圧する押圧位置へ向けて降下させる（ステップＳ６）。これにより、押圧ブロック７７が蓋体９１の縁部９３に上側から押し付けられた状態となり、通箱８０の浮き上がりが規制される。また、押圧ブロック７７の突起７９によってベース部４１の短手方向への通箱８０の位置ずれが規制されることとなる（図９（ｂ３）参照）。なお、押圧ブロック７７については、縁部９３に当接することでそれ以上の降下が回避されるが、昇降機構７６による押圧（付勢）は継続される。

【0054】

押圧ブロック７７を通箱８０に上側から押し付けた状態とした後は、水平姿勢を維持したままハンド２９が上昇するようにロボット１１の姿勢を変更する（ステップＳ７）。具体的には、第２目標位置から当該第２目標位置の直上の第３目標位置へ上昇させる。この過程で、爪部５４，６４が開口フランジ８８の下面８９に当たり、それら爪部５４，６４によって通箱８０が支えらえた状態となる（図９（ａ３）参照）。この際、既に押圧ブロック７７によって通箱８０の回転が規制されており、爪部５４，６４によって通箱８０を支えた際の当該通箱８０の位置ずれが抑えられる。

【0055】

ハンド２９を水平姿勢のまま第３目標位置まで持ち上げた後は、同じくハンド２９を水平姿勢に維持したままロボット１１を水平に旋回させる（ステップＳ８）。そして、コンベアＣの上方の第４目標位置までハンド２９を移動させた後は、ハンド２９を水平姿勢のまま第５目標位置へ降下させて、通箱８０をコンベアＣへ受け渡す（ステップＳ９）。この受け渡しでは、第５目標位置に到達したタイミングで規制ユニット７１の押圧ブロック７７を待機位置へと上昇させるとともに、支持ユニット６１の爪部６４を後退させる。その後は、ハンド２９を上記配置エリアの上方に設定されている初期位置へと復帰させる（ステップＳ１０）。

【0056】

以上詳述した第１の実施形態によれば、以下の優れた効果が期待できる。

【0057】

複数の通箱８０を縦横に並べた場合であっても、少なくとも角に位置する通箱８０については互いに直交する２つの側板部について隣接する他の通箱８０と対向しない状態となる。そこで、それら２つの側板部に形成されたフランジ部に爪部５４，６４が各々当接し、それら一組の爪部５４，６４によって通箱８０を支える構成とすることで、隣接する他の通箱８０によってハンド２９の保持動作が妨げられることを好適に回避できる。

【0058】

但し、一組の爪部５４,６４を直交する側板部に各々引っ掛ける場合には、両爪部５４，６４を通過する仮想線ＳＬと通箱８０の重心とが鉛直方向に見てずれることとなり、当該通箱８０を持ち上げる際に上記仮想線ＳＬを中心とした通箱８０の回転（姿勢変化）が生じ得る。そのような回転が生じた場合には爪部５４，６４の掛かり代が小さくなり、通箱８０が脱落する可能性が高くなる。

【0059】

この点、本実施形態に示した構成によれば、規制ユニット７１によってそのような回転が規制され、回転に起因した通箱８０の脱落が抑制される。規制ユニット７１（押圧ブロック７７）については通箱８０に対して少なくとも上側から当接するが、このような態様とすることで隣接する他の通箱８０が規制動作の妨げになることを好適に抑制できる。また、通箱８０の搬送に際して当該通箱８０の持ち替え等が不要であるため、搬送サイクルの短縮に寄与できる。因みに、通箱８０が段積みされている場合であっても、通箱８０を単に上方に持ち上げるため、下側の通箱８０のバランスが崩れることはない。以上の理由から、通箱８０が並べて配置される場合であってもそれら通箱８０を適正に順次搬送できる。

【0060】

通箱８０の蓋体９１の縁部９３を規制ユニット７１の押圧ブロック７７によって上側から押える構成とした。これには、例えば蓋体９１が取り外された状態で通箱８０が使用される場合にもハンド２９を同じ動作態様（セッティング）でそのまま流用できるメリットがある。

【0061】

ハンド２９を水平移動させて規制ユニット７１を縁部９３の上方へ配置する際には、押圧ブロック７７と縁部９３との引っ掛かりを回避する上でそれら押圧ブロック７７と縁部９３との間にある程度の大きさの動作隙を確保しておくことが好ましい。しかしながら、動作隙が大きくなった場合には、爪部５４，６４によって通箱８０を押し上げる際に通箱８０の姿勢が大きく変化する可能性がある。この点、本実施形態に示したように、通箱８０の持ち上げ前に規制ユニット７１により回転を規制した状態とすることで当該変化を好適に抑制できる。なお、規制ユニット７１については通箱８０に対して上側から当接させる構成であるため、下側から当接させる構成と比較して、当該準備に際して通箱８０の姿勢の乱れが生じることを好適に抑制できる。また、通箱８０へのアプローチが隣接する他の通箱８０によって妨げられることを好適に抑制できる。

【0062】

＜第２の実施形態＞
例えば通箱８０に収容される物品の量が少ない場合には、物品が通箱８０内で移動することにより、通箱８０及び物品の全体の重心が大きくばらつく可能性がある。このような重心のばらつきの範囲が、鉛直方向に見て上記仮想線ＳＬを跨がない場合には、予め想定されている方向（正方向）への回転を規制することで、支持ユニット５１，６１及び規制ユニット７１による通箱８０の保持を好適に実現できる。これに対して、重心のばらつきの範囲が鉛直方向に見て上記仮想線ＳＬを跨ぐ場合には、仮想線ＳＬを中心とした通箱８０の回転方向がその時々によって異なることとなる。本実施形態では、このような事情に配慮して、搬送ロボット（搬送ロボットシステム）の汎用性を高める工夫がなされていることを特徴の１つとしている。以下、図１０を参照して、第１の実施形態との相違点を中心に当該工夫について説明する。

【0063】

本実施形態の規制ユニット７１Ｘは、第１の実施形態に示した規制ユニット７１に、通箱８０に下側から当接することにより仮想線ＳＬを中心とする逆方向への回転を規制する構成が追加されたものとなっている。具体的には、逆方向への回転を規制する構成としてフック７３が配設されている。フック７３は、鉛直方向（中心軸線ＡＸ７と同じ方向）に延びており、その上端部がブラケット７２に固定されている。フック７３の下端部には、ベース部４１側（内側）へ突出する爪部７４が形成されている。爪部７４は、押圧ブロック７７の下方に位置しており、当該押圧ブロック７７の下面７８に対して隙間を隔てて対峙している。なお、爪部７４の厚さ寸法については、通箱８０の開口フランジ８８と横リブとの隙間寸法よりも小さくなっている。

【0064】

次に、図１１を参照して、規制ユニット７１Ｘによる通箱８０の回転規制の流れについて説明する。

【0065】

図１１（ａ）→図１１（ｂ）に示すように、ハンド２９Ｘが水平姿勢のまま上述した第１目標位置（第１準備位置）から第２目標位置（第２準備位置）へ水平移動することで、規制ユニット７１Ｘの爪部７４が箱本体８１の開口フランジ８８とリブ８７（詳しくは横リブ）との間に挿入され、規制ユニット７１Ｘの押圧ブロック７７が蓋体９１の縁部９３の上方に配置される。この状態では、爪部７４と開口フランジ８８とが上下に離間しており、押圧ブロック７７と縁部９３とが上下に離間している。

【0066】

その後は、図１１（ｂ）→図１１（ｃ）に示すように、ハンド２９Ｘを第２目標位置に留めたまま、押圧ブロック７７が待機位置から押圧位置へ向けて降下し、縁部９３に上方から当接した状態となる。

【0067】

押圧ブロック７７によって通箱８０の正方向への回転が規制された状態となった後は、図１１（ｃ）→図１１（ｄ）に示すように、ハンド２９Ｘが第２目標位置から第３目標位置へ上昇する。この過程で、爪部５４，６４が開口フランジ８８の下面８９に当たり、それら爪部５４，６４によって通箱８０が支えらえた状態となる。そして、これと同時に規制ユニット７１Ｘの爪部７４が開口フランジ８８の下面８９に当たり、押圧ブロック７７と爪部７４によって通箱８０の縁が上下に挟まれた状態となる。つまり、爪部７４によって上記逆方向への通箱８０の回転が規制された状態となる。これにより、上記仮想線ＳＬを中心とした正逆両方向への通箱８０の回転が規制される。

【0068】

本実施形態に示した構成によれば、仮想線ＳＬを中心とする正逆両方向への回転が規制される。つまり、通箱８０の回転方向を絞り込むことが困難な場合にも当該通箱８０の回転を好適に規制できる。これにより、搬送ロボットシステム１０の汎用性を高めることができる。

【0069】

また、搬送サイクルの短縮を図るべく搬送速度を速くする場合には、搬送中に通箱８０内で物品が移動して重心が変わる可能性が高くなる。このような事象が発生した場合には、回転モーメントが反転して、保持姿勢が不安定になり得る。この点、本実施形態に示した構成によれば、正逆両方向の回転が規制されるため、物品の移動に起因した保持姿勢の乱れを抑制し、搬送サイクルの短縮に寄与できる。

【0070】

＜第３の実施形態＞
上記各実施形態では、ハンド２９に設けられた支持ユニット５１，６１により通箱８０の開口フランジ８８を下側から支えることで通箱８０を保持する構成とした。本実施形態では、支持ユニット５１，６１に係る構成が上記各実施形態と相違している。以下、図１２を参照して、本実施形態における支持ユニット５１Ｙ，６１Ｙの構成を第１の実施形態等に示した支持ユニット５１，６１との相違点を中心に説明する。

【0071】

本実施形態の支持ユニット５１Ｙ，６１Ｙは、いずれも第１実施形態に示した支持ユニット５１，６１に、爪部５４，６４との間に通箱８０の縁部を挟む構成が追加されたものとなっている。具体的には、出力軸を昇降させる（中心軸線ＡＸ７と同じ方向に移動させる）昇降機構５６，６６が各々配設されている。昇降機構５６はブラケット５２に固定されており、昇降機構６６はブラケット６２に固定されている。

【0072】

上述したハンド制御部３５は、昇降機構５６，６６の駆動部である空圧式のアクチュエータを具備しており、モーションコントローラ２１からの指示に応じて昇降機構５６，６６の駆動制御を行う。

【0073】

昇降機構５６，６６の出力軸についてはブラケット５２，６２に固定された機構本体から下方に突出しており、その先端（下端）に押圧ブロック５７，６７が各々取り付けられている。押圧ブロック５７，６７は、フック５３，６３の爪部５４，６４の上方に位置しており、ハンド２９によって通箱８０を保持する場合には、押圧ブロック５７，６７が待機位置から押圧位置へ向けて降下して蓋体９１の縁部９３に上方から当接する。これら押圧ブロック５７，６７が縁部９３に当接するタイミングについては、規制ユニット７１，７１Ｘの押圧ブロック７７が縁部９３に当接するタイミングと同じタイミングとなるように規定されている。つまり、支持ユニット５１Ｙ，６１Ｙによって通箱８０を保持する場合には、先ず押圧ブロック５７，６７が縁部９３に当接し、その後、ハンド２９Ｙが上昇することで爪部５４，６４が開口フランジ８８に当接する。これにより、通箱８０の縁部が支持ユニット５１Ｙ，６１Ｙによって上下に挟まれた状態となる。

【0074】

なお、押圧ブロック５７，６７の下面には、押圧ブロック７７と同様に突起が各々形成されている。押圧ブロック５７，６７が縁部９３に当接した状態では、それら突起が蓋体９１の凹部９５に内側から対峙し、通箱８０の位置ずれが規制される。具体的には、押圧ブロック５７の下面に形成された突起によって通箱８０がベース部４１の短手方向への変位が規制される。これにより、支持ユニット５１Ｙの爪部５４と開口フランジ８８との掛り代の減少が回避される。また、押圧ブロック６７の下面に形成された突起によって通箱８０がベース部４１の長手方向への変位が規制される。これにより、支持ユニット６１Ｙの爪部６４と開口フランジ８８との掛り代の減少が回避される。

【0075】

各支持ユニット５１Ｙ，６１Ｙに押圧ブロック５７，６７を配設し、通箱８０の縁部を挟む構成とすることで、搬送サイクルを短縮すべく搬送速度を引き上げた場合であっても通箱８０の位置ずれを好適に抑制できる。これは、上述した回転規制機能を適正に発揮させる上で好ましい。

【0076】

＜その他の実施形態＞
なお、上述した各実施形態の記載内容に限定されず例えば次のように実施してもよい。ちなみに、以下の各構成を個別に上記各実施形態に対して適用してもよく、一部又は全部を組み合わせて上記各実施形態に対して適用してもよい。また、上記各実施形態に示した各種構成の全て又は一部を任意に組み合わせることも可能である。この場合、組み合わせの対象となる各構成の技術的意義（発揮される効果）が担保されることが好ましい。

【0077】

・上記各実施形態では、ハンド２９におけるベース部４１の長辺側に規制ユニット７１を配設したが、ベース部４１の短辺側に規制ユニット７１を配設してもよい。すなわち、通箱８０の回転を規制する位置を、通箱８０を上方から見た場合に当該通箱８０の短辺側に設定してもよい。また、通箱８０の回転を規制する位置を、通箱８０を上方から見た場合に当該通箱８０の長辺と短辺とを繋ぐコーナ部に設定してもよい。

【0078】

・上記各実施形態では、コーナ部を介して連続する２つの側板部において当該コーナ部から遠い側の端部付近に支持ユニット５１，６１を配設し、通箱８０の重心ＧＰＣと爪部５４，６４を通過する仮想線ＳＬとの離れを小さくした。ここで、第１の実施形態に示したように、仮想線ＳＬを中心とした通箱８０の回転方向が実質的に１の方向となるように限定する上では、２つの側板部において上記コーナ部と当該コーナ部から遠い側の端部との中間付近に支持ユニット５１，６１を配設する等して、重心ＧＰＣと爪部５４，６４を通過する仮想線ＳＬとの離れをある程度大きくするとよい。

【0079】

・上記第２の実施形態では、通箱８０を保持する場合に、爪部５４，６４を通過する仮想線ＳＬを中心とした通箱８０の正逆両方向の回転を規制ユニット７１Ｘにより規制する構成とした。具体的には、通箱８０に対して上側から当接する押圧ブロック７７により正方向の回転を規制し、通箱８０に対して下側から当接する爪部７４により逆方向の回転を規制した。正逆両方向の回転を規制することができるのであれば、回転規制のための具体的構成については任意である。

【0080】

例えば、図１３（ａ）に示すように、鉛直方向に見て仮想線ＳＬに対して第１の実施形態に示した規制ユニット７１がオフセットされている側とは反対側、具体的には規制ユニット７１と対角となる位置に当該規制ユニット７１と同じ規制ユニット７１を追加してもよい。この場合、両規制ユニット７１がともに通箱８０に対して上側から当接することとなる。両規制ユニット７１の一方（第１の実施形態に示した規制ユニット７１）により正方向の回転が規制され、両規制ユニット７１の他方（新たに追加した規制ユニット７１）により逆方向の回転が規制される。

【0081】

また、図１３（ｂ）に示すように、規制ユニット７１Ｘに代えて、鉛直方向に見て仮想線ＳＬを跨いだ両側にて通箱８０に当接可能な長尺状の押圧ブロック１１１を設け、当該押圧ブロック１１１を昇降機構１１７によって通箱８０の上面に当接させる構成としてもよい。

【0082】

・上記各実施形態では、規制ユニット７１の押圧ブロック７７を通箱８０に当接させた後も当該押圧ブロック７７による通箱８０の押圧が継続される構成としたが、これに限定されるものでは無い。例えば、押圧ブロック７７が通箱８０に当接した場合に、当該押圧ブロック７７の昇降が不可となるようにロックする構成としてもよい。

【0083】

・上記各実施形態では、通箱８０を保持する場合に爪部５４，６４が当接する対象を開口フランジ８８としたが、これを変更し、爪部５４，６４が当接する対象をリブ８７（詳しくは横リブ）とすることも可能である。

【0084】

また、側板部の外面に設けられた凸部（開口フランジ８８）の下面（下面８９）を爪部５４，６４の当接対象（「面部」に相当）として利用したが、側板部の外面に設けられた凹部の内面（上面）を爪部５４，６４の当接対象とすることも可能である。

【0085】

・上記各実施形態では、押圧ブロック７７を通箱８０（詳しくは縁部９３）に当接させた後に、爪部５４，６４を通箱８０（詳しくは開口フランジ８８の下面８９）に当接させる構成としたが、これに限定されるものではない。押圧ブロック７７を通箱８０（詳しくは縁部９３）に当接させるタイミングと、爪部５４，６４を通箱８０（詳しくは開口フランジ８８の下面８９）に当接させるタイミングとを揃える構成としてもよい。

【0086】

・上記各実施形態では、規制ユニット７１の押圧ブロック７７に形成された突起７９によってハンド２９のベース部４１の短手方向における通箱８０の位置ずれを規制する構成としたがこれに代えて又は加えて押圧ブロック７７に形成された突起７９によってハンド２９のベース部４１の長手方向における通箱８０の位置ずれを規制する構成としてもよい。

【0087】

・上記第２の実施形態では、規制ユニット７１Ｘを構成する押圧ブロック７７と、爪部７４とを縦に並ぶようにして配置したが、これに限定されるものではない。押圧ブロック７７と爪部７４とが鉛直方向に見て重ならないように配置をずらす構成とすることも可能である。

【0088】

・上記各実施形態では、物品を出し入れするための開口が上向きとなるように形成された通箱８０を搬送対象とした場合について例示したが、物品を出し入れするための開口が横向きとなるように形成された通箱８０を搬送対象としてもよい。

【0089】

＜上記実施形態から抽出される発明群について＞
以下、上記実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、上記実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。

【0090】

特徴１．直方体状の収容箱（通箱８０）を搬送する搬送ロボット（ロボット１１）に適用され、当該搬送に際して前記収容箱を保持するロボットハンド（ハンド２９）であって、
前記収容箱の外郭を形成し且つ互いに直交する２つの側板部（例えば側板部８３，８４）の外側部分には、下側を向く面部（開口フランジ８８の下面８９）が各々形成されており、
前記収容箱を保持する場合に、各前記面部に当接し、前記収容箱を支える一組の爪部（爪部５４，６４）と、
前記収容箱を保持する場合に、前記収容箱に少なくとも上側から当接し、前記一組の爪部を通過する仮想線（仮想線ＳＬ）を中心とした前記収容箱の回転を規制した状態を形成する規制機構（例えば規制ユニット７１）と
を備えているロボットハンド。

【0091】

複数の収容箱をまとめて受け渡す場合等においてそれら収容箱を縦横に並べた場合であっても、鉛直方向に見て少なくとも角に位置する収容箱における互いに直交する２つの側板部については隣接する他の収容箱と対向しない状態となる。そこで、本特徴に示すように、それら２つの側板部の外側部分（外面）に各々形成された下側を向く面部に爪部が各々当接し、それら一組の爪部によって収容箱を支える構成とすれば、隣接する他の収容箱によってロボットハンドの保持動作が妨げられることを好適に回避できる。

【0092】

但し、一組の爪部を直交する側板部に各々引っ掛ける場合には、両爪部を通過する仮想線と収容箱の重心とが鉛直方向に見てずれることとなり、当該収容箱を持ち上げる際に上記仮想線を中心とした収容箱の回転（姿勢変化）が生じ得る。そのような回転が生じた場合には上記面部に対する爪部の掛かり代が小さなり、収容箱が脱落する可能性が高くなる。

【0093】

この点、本特徴に示す構成によれば、規制機構によってそのような回転が規制され、回転に起因した収容箱の脱落が抑制される。規制機構については収容箱に対して少なくとも上側から当接するが、このような態様とすることで隣接する他の収容箱が規制動作の妨げになることを好適に抑制できる。また、収容箱の搬送に際して当該収容箱の持ち替え等が不要であるため、搬送サイクルの短縮に寄与できる。因みに、収容箱が段積みされている場合であっても、収容箱を上方に持ち上げるだけなので、下側の収容箱のバランスが崩れることはない。以上の理由から、収容箱が並べて配置される場合であっても収容箱を適正に搬送できる。

【0094】

なお、「直方体状の収容箱」については開口を覆う蓋体を有する構成、開口を覆う蓋体を有さない構成の両方を含む。

【0095】

特徴２．前記規制機構は、前記収容箱を保持する場合に、鉛直方向に見て前記仮想線からオフセットした位置にて前記収容箱に当接し、前記仮想線を中心とした前記収容箱の回転を規制した状態を形成する特徴１に記載のロボットハンド。

【0096】

本特徴に示すように、鉛直方向に見て仮想線からオフセットした位置にて収容箱に当接する構成とすれば、収容箱の回転を好適に規制できる。

【0097】

特徴３．前記規制機構は、前記収容箱に当接する当接部として第１当接部（押圧ブロック７７）及び第２当接部（爪部７４）を有してなり、前記収容箱を保持する場合に、前記収容箱において上側を向く部分に前記第１当接部が当接し且つ前記収容箱において下側を向く部分であって鉛直方向に見て前記仮想線に対して前記第１当接部がオフセットされている側と同じ側となる部分に前記第２当接部が当接し、それら第１当接部及び第２当接部によって前記仮想線を中心とする前記収容箱の回転を規制した状態を形成する特徴２に記載のロボットハンド。

【0098】

収容箱にワーク等の物品を収容する場合には、ある程度まとまった量の物品が収容されることにより物品及び収容箱を含んだ全体の重心のばらつき（鉛直方向に見た場合のばらつき）は小さくなる。故に、収容箱の回転規制については正逆両方向を想定する必要は必ずしもない。但し、搬送ロボット（搬送ロボットシステム）の汎用性を高める上では、収容箱に収容される物品の量が少ない場合、すなわち物品の位置によって回転方向が相違し得る場合を想定することが好ましい。この点、本特徴に示す構成によれば、仮想線を中心とする正逆両方向への回転が規制されるため、重心のばらつきが大きく回転方向を絞り込むことが困難な場合にも対応可能となる。また、搬送サイクルの短縮を図るべく搬送速度を速くする場合には、搬送中に収容箱内で物品が移動して重心が変わる可能性が高くなる。このような事象が発生した場合には、回転モーメントが反転して、保持姿勢が不安定になり得る。この点、本特徴に示す構成によれば、正逆両方向の回転が規制されるため、物品の移動に起因した保持姿勢の乱れを抑制し、搬送サイクルの短縮に寄与できる。

【0099】

特徴４．前記第２当接部は、前記規制した状態を形成している場合に、前記第１当接部の下方に位置するように構成されている特徴３に記載のロボットハンド。

【0100】

本特徴に示す構成によれば、第１当接部を収容箱に上側から当接させた場合にその押圧力によって当該収容箱に傾き等が生じることを第２当接部によって好適に抑制できる。また、第２当接部を収容箱に下側から当接させた場合にその押圧力によって当該収容箱に傾き等が生じることを第１当接部によって好適に抑制できる。

【0101】

特徴５．前記規制機構は、前記収容箱に当接する当接部として第１当接部及び第２当接部を有してなり、前記収容箱を保持する場合に、前記収容箱において上側を向く部分に前記第１当接部が当接し且つ前記収容箱において上側を向く他の部分であって鉛直方向に見て前記仮想線に対して前記第１当接部がオフセットされている側と反対側となる部分に前記第２当接部が当接し、それら第１当接部及び第２当接部によって前記仮想線を中心とする前記収容箱の回転を規制した状態を形成する特徴２に記載のロボットハンド。

【0102】

収容箱にワーク等の物品を収容する場合には、ある程度まとまった量の物品が収容されることにより物品及び収容箱を含んだ全体の重心位置のばらつき（鉛直方向に見た場合のばらつき）は小さくなる。故に、収容箱の回転規制については正逆両方向を想定する必要は必ずしもない。但し、搬送ロボット（搬送ロボットシステム）の汎用性を高める上では、収容箱に収容される物品の量が少ない場合、すなわち物品の位置によって回転方向が相違し得る場合を想定することが好ましい。この点、本特徴に示す構成によれば、仮想線を中心とする正逆両方向への回転が規制されるため、重心位置のばらつきが大きく回転方向を絞り込むことが困難な場合にも対応可能となる。また、搬送サイクルの短縮を図るべく搬送速度を速くする場合には、搬送中に収容箱内で物品が移動して重心位置が変わる可能性が高くなる。このような事象が発生した場合には、回転モーメントが反転して、保持姿勢が不安定になり得る。この点、本特徴に示す構成によれば、正逆両方向の回転が規制されるため、物品の移動に起因した保持姿勢の乱れを抑制し、搬送サイクルの短縮に寄与できる。

【0103】

なお、本特徴に示す構成では、第１当接部及び第２当接部が何れも収容箱に上側から当接する構成であるため、複数の収容箱が縦横に並べて配置されている場合であっても、規制動作が隣接する他の収容箱によって妨げられることを好適に抑制できる。

【0104】

特徴６．前記第１当接部及び前記第２当接部の少なくとも一方には、前記規制した状態を形成している状況下にて前記収容箱において当該収容箱の内側を向く壁部に対峙する部分（突起７９）が設けられており、
前記規制した状態が形成されている状況下では前記対峙する部分によって前記爪部と前記面部との掛り代が小さくなる方向へ前記収容箱の変位が規制される特徴３乃至特徴５のいずれか１つに記載のロボットハンド。

【0105】

特徴１等に示したように、爪部及び規制機構によって収容箱を保持する構成とすることには様々な技術的意義がある。しかしながら、爪部については面部に対する掛かり代が小さくなることで収容箱を支える機能が上手く発揮されなくなると懸念される。この点、本特徴に示すように、第１当接部及び第２当接部の少なくとも一方に形成された上記対峙する部分（ストッパ）によって収容箱の変位が規制され、爪部の掛かり代の減少が抑制される構成とすれば、そのような懸念を好適に解消できる。特に、隣接する他の収容箱を避けて動作する規制機構（当接部）を用いて掛かり代の減少を抑えることは、収容箱の配置の影響を受けにくくする上で好ましい。

【0106】

特徴７．特徴１乃至特徴６のいずれか１つに記載のロボットハンドが装着されたロボット本体と、前記ロボットハンド及び前記ロボット本体の駆動制御を行う駆動制御部（搬送制御装置１２及びモーションコントローラ２１）とを備えている搬送ロボットシステム。

【0107】

本特徴に示す搬送ロボットシステムによれば、収容箱が並べて配置される場合であっても収容箱を適正に搬送できる。

【0108】

特徴８．前記駆動制御部は、前記ロボットハンドによって前記収容箱を保持する場合には、前記規制機構により前記規制した状態を形成した後に、前記爪部により前記収容箱を持ち上げるように前記ロボット本体と前記ロボットハンドとの駆動制御を行う特徴７に記載の搬送ロボットシステム。

【0109】

爪部により収容箱を持ち上げる場合には、収容箱を持ち上げた瞬間に収容箱の姿勢が乱れる可能性がある。収容箱の姿勢の乱れは、適正な位置での回転規制を困難としたり、回転規制機能が上手く発揮されなくなったりする要因になると想定される。この点、本特徴に示す構成では、ロボットハンドによって収容箱を保持する場合には、先ず規制機構により上記規制した状態が形成される。このように、収容箱の持ち上げ前に回転規制の準備を行うことで上記不都合の発生を好適に抑制できる。なお、規制機構については収容箱に対して少なくとも上側から当接させる構成であるため、下側からのみ当接させる構成と比較して、当該準備に際して収容箱の姿勢の乱れが生じることを好適に抑制できる。

【0110】

特徴９．カメラ（カメラ１３）により撮影された前記収容箱の画像に基づいて前記収容箱の位置及び向きを解析する解析部（画像解析部１８）を備え、
前記駆動制御部は、前記解析部による解析結果に基づいて前記ロボット本体及び前記ロボットハンドの駆動制御を行う構成となっており、
前記収容箱の前記２つの側板部は、コーナ部（例えばコーナ部ＣＮＲ１）を介して連続しており、
前記駆動制御部は、前記収容箱を保持する場合に、前記規制機構が前記コーナ部又は当該コーナ部の周辺部にて前記収容箱に当接するように前記ロボットハンド及び前記ロボット本体を動作させる特徴７又は特徴８に記載の搬送ロボットシステム。

【0111】

２つの側面部を繋ぐコーナ部やその周辺部にて回転規制を行う構成とすれば、隣接する他の収容箱の存在が規制機構の動作領域の確保の妨げになることを回避できる。また、特徴９との組み合せにおいては特に、小さな力で回転を規制しつつ保持の安定化を好適に実現できる。

【0112】

特徴１０．カメラ（カメラ１３）により撮影された前記収容箱の画像に基づいて前記収容箱の位置及び向きを解析する解析部（画像解析部１８）を備え、
前記駆動制御部は、前記解析部による解析結果に基づいて前記ロボット本体及び前記ロボットハンドの駆動制御を行う構成となっており、
前記収容箱の前記２つの側板部は、コーナ部（例えばコーナ部ＣＮＲ１）を介して連続しており、
前記駆動制御部は、前記収容箱を保持する場合に、前記２つの側板部において前記コーナ部側とは反対の端部寄りとなる各箇所にて前記爪部が前記面部を支持した状態となるように前記ロボット本体及び前記ロボットハンドを動作させる特徴７乃至特徴９のいずれか１つに記載の搬送ロボットシステム。

【0113】

本特徴に示すように、互いに直交する２つの側板部においてコーナ部側とは反対の端部寄りとなる各箇所にて面部を支持する構成とすることで、回転規制に際して規制機構に生じる負荷を好適に軽減できる。

【符号の説明】

【0114】

１０…搬送ロボットシステム、１１…ロボット、１２…搬送制御装置、１３…カメラ、１８…画像解析部、１９…動作指令決定部、２０…ロボット本体、２１…モーションコントローラ、２９…ハンド、５１，６１…支持ユニット、５３，６３…フック、５４，６４…爪部、７１…規制ユニット、７６…昇降機構、７７…押圧ブロック、７９…突起、８０…通箱、８３～８６…側板部、８８ａ，８８ｂ…フランジ部、８９ａ，８９ｂ…下面、９０…開口、９１…蓋体、９３…縁部、９５…凹部、ＳＬ…仮想線、Ｗ…ワーク。

【要約】

【課題】収容箱を適正に搬送可能な搬送ロボットシステムを実現すること。
【解決手段】搬送ロボットシステムは、搬送に際して直方体状の通箱８０を保持するハンド２９が装着されたロボットを有している。通箱８０の箱本体８１は、矩形状の底板部と当該底板部の各辺から起立する４つの側板部とを有してなる。ハンド２９には、通箱８０を保持する場合に、４つの側板部のうち互いに直交する側板部８３，８４に形成されているフランジ部の下面に当接し、通箱８０を支える一組の爪部５４，６４が設けられている。また、ハンド２９には、通箱８０を保持する場合に、当該通箱８０に上側から当接し、爪部５４，６４を通過する仮想線を中心とした通箱８０の回転を規制した状態を形成する規制ユニット７１が設けられている。
【選択図】 図５

【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】