特許 7282590 物品の積み込み装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-19

(45)【発行日】2023-05-29

(54)【発明の名称】物品の積み込み装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/91 20060101AFI20230522BHJP

   B65G 47/92 20060101ALI20230522BHJP

   B25J 19/06 20060101ALI20230522BHJP

【ＦＩ】

B65G47/91 A

B65G47/92 A

B25J19/06

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019088793

(22)【出願日】2019-05-09

(65)【公開番号】P2020183318

(43)【公開日】2020-11-12

【審査請求日】2022-04-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000137960

【氏名又は名称】株式会社メイキコウ

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小田口 勉

(72)【発明者】

【氏名】佐野 英仁

(72)【発明者】

【氏名】堀 祐正

【審査官】吉川 直也

(56)【参考文献】

【文献】実開平０６－０４２０９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００９－０６６６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２６４２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１６６１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１３１８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－０９７８８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０５－２４６５４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４７／９０－４７／９２

Ｂ２５Ｊ １９／００－１９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上流側の搬送経路と下流側の搬送経路との間に配置されて、前記上流側の搬送経路から前記下流側の搬送経路のコンテナへ物品を積み込む積み込み装置であって、
前記物品を保持する物品保持ハンドと、前記物品保持ハンドを前記上流側の搬送経路と前記下流側の搬送経路との間で移動させるロボットアームを備え、
前記物品保持ハンドは、真空結合部と磁気結合部を介して前記ロボットアームに結合されており、前記真空結合部に対する給気により前記真空結合部による前記物品保持ハンドの前記ロボットアームに対する結合が解除され、前記物品保持ハンドに付加される外力により前記磁気結合部による前記物品保持ハンドの前記ロボットアームに対する結合が解除される構成とされ、
前記物品保持ハンドは、前記真空結合部と前記磁気結合部を介して前記ロボットアームに結合されたハンド本体と、前記物品に当接される真空吸着部を備え、前記真空吸着部は前記ハンド本体に対して前記ハンド本体の前記ロボットアームに対する結合面に直交するＸ軸方向に相対的に変位可能に支持されており、前記真空吸着部の前記Ｘ軸方向の相対変位に基づいて前記真空結合部に給気がなされる積み込み装置。

【請求項2】

請求項１記載の積み込み装置であって、
前記ロボットアームに設けた基台ベースと、前記物品保持ハンドに設けた結合ベースとの間に前記真空結合部と前記磁気結合部が設けられた積み込み装置。

【請求項3】

請求項２記載の積み込み装置であって、
前記基台ベースと、前記結合ベースとの間に、一方の他方に対する相対的な面方向の変位を規制するストッパ部が設けられた積み込み装置。

【請求項4】

請求項１～３の何れか１項に記載の積み込み装置であって、
前記真空吸着部と前記ハンド本体との間に、前記真空吸着部の前記Ｘ軸方向の相対位置を保持するためのプランジャと、前記真空吸着部の相対位置の変化を検知するための検知手段を配置した積み込み装置。

【請求項5】

請求項４記載の積み込み装置であって、前記検知手段として、機械式開閉バルブを用いた積み込み装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば空港ターミナルビルにおいて、航空機の搭乗者の手荷物等の物品を航空機の貨物室まで運搬するコンテナに積み込むための積み込み装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばトラック荷室に積み込まれた多数の箱形の物品をひとつづつ把持して荷降ろしする搬送装置として本願出願人の出願に係るものが下記の特許文献１に開示されている。この搬送装置によれば、多数の物品を画像処理手段を用いつつ、ロボットアームの動作によりトラック荷室から荷降ろしすることができ、この種の荷降ろし作業の省力化を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－２０６３１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記した従来の搬送装置を、例えば空港ターミナルビルにおいて、搭乗者の手荷物をメイクコンベア上から航空機に積み込みまでの搬送経路に適用して省力化を図るには、種々の改良を加える必要がある。

【0005】

本発明は、従来の搬送装置に種々の改良を加えることにより、例えば空港の搬送経路において、手荷物の損傷等を回避しつつ安全にコンテナへの積み込み作業を行えるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の１つの特徴によると、上流側の搬送経路と下流側の搬送経路との間に配置されて、上流側の搬送経路から下流側の搬送経路のコンテナへ物品を積み込む積み込み装置である。積み込み装置は、物品を保持する物品保持ハンドと、物品保持ハンドを上流側の搬送経路と下流側の搬送経路との間で移動させるロボットアームを備えている。物品保持ハンドは、真空結合部と磁気結合部を介してロボットアームに結合されている。真空結合部に対する給気により真空結合部による物品保持ハンドのロボットアームに対する結合が解除され、物品保持ハンドに付加される外力により磁気結合部による物品保持ハンドのロボットアームに対する結合が解除される構成となっている。

【0007】

従って、上流側の搬送経路から下流側の搬送経路のコンテナへの積み込み作業が積み込み装置により行われ、従来の人手を省略して、搬送装置の省力化及び無人化を図ることができる。

【0008】

また、物品保持ハンドは、真空結合部と磁気結合部の双方により、ロボットアームに対して結合状態が維持されることから、真空結合部による吸着力が消失した場合であっても磁気結合部の吸着力により物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が維持される。仮に、物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が真空結合部の吸着力のみで達成される場合には、当該吸着力が消失すると、物品保持ハンドがその自重によるモーメントによりロボットアームから分離されて落下する。この点本開示によれば、真空結合部の吸着力に加えて磁気結合部の吸着力が作用していることから、例えば、停電あるいはエア洩れにより真空結合部の吸着力が消失しても磁気結合部の吸着力により物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が維持される。このことから、例えば空港の手荷物搬送経路において、夜間電力供給が遮断された結果真空結合部に対する真空引きが停止された場合であっても、ロボットアームの先端に物品保持ハンドが支持された状態に維持しておくことができ、その後の積み込み作業の再開を迅速に行うことができる。

【0009】

さらに、物品をコンテナに積み込む段階で、吸着した物品をコンテナ壁部等に衝突させた場合に、衝撃（外力）により物品保持ハンドがロボットアームに対して変位した結果、真空結合部に給気がなされ、かつ磁気結合部の磁力が作用しなくなることで物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除されて分離される。物品がコンテナ壁面等に衝突した場合に、物品保持ハンドがロボットアームから分離されるので、物品の受ける衝撃を抑制することができ、ひいては物品の保護を図ることができる。

【0010】

本開示の他の特徴によると、ロボットアームに設けた基台ベースと、物品保持ハンドに設けた結合ベースとの間に真空結合部と磁気結合部が設けられている。

【0011】

従って、基台ベースと結合ベースが真空結合部と磁気結合部の吸着力により相互に吸着されて、物品保持ハンドがロボットアームに結合されている。真空結合部と磁気結合部の吸着力を解除することで、物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除される。

【0012】

本開示の他の特徴によると、基台ベースと結合ベースとの間に、一方の他方に対する面方向の変位を規制するストッパ部が設けられている。

【0013】

従って、ストッパ部を支点として、結合ベースが基台ベースに対して傾くことで、真空結合部に給気がなされ、また磁気結合部に吸着力が作用しなくなることで、結合ベースと基台ベースとの間の吸着力が解除されて結合ベースが基台ベースから離脱可能となり、ひいては物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除される。

【0014】

本開示の他の特徴によると、物品保持ハンドは、物品に当接される真空吸着部をハンド本体に対して相対的にＸ軸方向に変位可能に備えている。真空吸着部がＸ軸方向に相対変位することで真空結合部に給気がなされて、真空結合部による物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除される。

【0015】

従って、真空吸着部による物品の吸着保持状態で、物品が他部位に衝突等して相対的にＸ軸方向に変位すると、物品保持ハンドにＸ軸方向の外力が付加されてロボットアームに対する結合状態が解除される。物品保治ハンドのロボットアームに対する結合状態が解除されて、Ｘ軸方向の外力に対する物品の保護が図られる。

【0016】

本開示の他の特徴によると、真空吸着部とハンド本体との間に、真空吸着部のＸ軸方向の相対位置を保持するためのプランジャと、この相対位置の変化を検知するための検知手段を配置した。

【0017】

従って、真空吸着部の通常時の位置がプランジャにより保持される一方、衝撃を受けた場合等の非常時にはプランジャの保持力に抗して真空吸着部がハンド本体に対してＸ軸方向に変位する。プランジャの保持力に抗して真空吸着部がハンド本体に対してＸ軸方向に相対変位すると、この相対変位が検知手段で検知される。検知手段で相対変位が検知されたことに基づいて、真空結合部に給気がなされ、従って物品保持ハンドのロボットアームに対する結合状態を解除する構成とすることができる。

【0018】

本開示の他の特徴によると、検知手段として、機械式開閉バルブを用いて真空結合部への給気がなされる。

【0019】

従って、安価且つ簡易な構成で吸着部の相対変位を利用して真空結合部への給気が確実になされる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態に係る搬送装置の全体の概略平面図である。

【図2】積み込み装置の先端部であって、物品保持ハンドの側面図である。

【図3】物品保持ハンドを図２中矢印(III)方向から見た平面図である。

【図4】図２中(IV)-(IV)線断面矢視図であって、基台ベースの前面図である。

【図5】物品保持ハンドを図２中(V)-(V)線矢視図である。

【図6】図３中(VI)-(VI)線断面矢視図であって、物品保持ハンドの縦断面図である。

【図7】図２中(VII)矢視図であって、吸着部及びスライド機構の平面図である。

【図8】図２中(VIII)矢視図であって、吸着部の平面図である。

【図9】図６中(IX)-(IX)線断面矢視図である。本図は、吸着部及びスライド機構の縦断面図であって、プランジャを通る断面を前方から見た図である。

【図10】図６中(X)-(X)線断面矢視図である。本図は、吸着部及びスライド機構の縦断面図であって、ホース接続部を通る断面を前方から見た図である。

【図11】ハンド支持部のエア回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

次に、本発明の実施形態を図１～図１１に基づいて説明する。本実施形態では、空港において搭乗者の手荷物Ｗを搭乗手続きカウンターから航空機４の貨物室に搬送する搬送経路に用いられる搬送装置１を例示する。本実施形態では、積み込み対象物の物品としてキャスタ付きのキャリアケース（旅行鞄）であって、航空機搭乗者の手荷物を例示する。以下、単に手荷物Ｗという。図１に示すように本実施形態の搬送装置１は、上流側の搬送経路に相当するメイクコンベヤ２と、複数台のコンテナ３から航空機４の貨物室に至る下流側の搬送経路を備えている。上流側の搬送経路としてのメイクコンベヤ２と下流側の搬送経路としてのコンテナ３との間には、ピッキング装置１０とサイズ別コンベヤ３０と戻しコンベヤ３９と積み込み装置４０が配置されている。

【0022】

ピッキング装置１０は、手荷物Ｗを真空吸着により吸着保持する物品保持ハンドと、この物品保持ハンドを手荷物Ｗの搬送方向と搬送方向に直交する搬送幅方向及び上下方向に変位させる移動装置６を備えている。ピッキング装置１０によりメイクコンベヤ２上の手荷物Ｗが下流側の搬送経路に移載される。

【0023】

図１に示すようにメイクコンベヤ２上では、多数個の手荷物Ｗが搬送される。多数個の手荷物Ｗは、図では示されていない搭乗手続きカウンターから搬送コンベヤを経て順次メイクコンベヤ２上に搬送される。メイクコンベヤ２は長円形のループ形状を有しており、その搬送方向は図１中白抜き矢印で示すように反時計回り方向とされている。このため、メイクコンベヤ２の図１において右側では手荷物Ｗが図示上側へ搬送される（搬送方向前側）。

【0024】

図１において、メイクコンベヤ２のループ形の右側上方に、搬送状態認識手段５が配置されている。搬送状態認識手段５には、２Ｄカメラや３Ｄカメラが用いられている。搬送状態認識手段５により、メイクコンベヤ２上を搬送される手荷物Ｗの大きさ（幅、長さ、高さ（厚さ））や搬送姿勢等に関する情報が得られる。搬送状態認識手段５により得られた手荷物Ｗに関する情報は、ピッキング装置１０側に提供される。これにより、ピッキング装置１０は、物品保持ハンドを手荷物Ｗに同期して搬送方向に前進させつつ手荷物Ｗに接近させて、その吸着保持がなされる。

【0025】

図１に示すようにピッキング装置１０により、手荷物Ｗが旋回コンベヤ３１上に移載される。旋回コンベヤ３１は約９０°の範囲で旋回可能で、手荷物Ｗをサイズ別コンベヤ３０側若しくは戻しコンベア３９側に切り換えて搬送する機能を有している。旋回コンベヤ３１の搬送方向がサイズ別コンベヤ３０側に切り換わると、手荷物Ｗがサイズ別コンベヤ３０側に搬送される。旋回コンベヤ３１の下流側に、延長コンベヤ３２を経てリフトコンベヤ３２ａが配置されている。リフトコンベヤ３２ａの下流側であって、メイクコンベヤ２を跨いで配置された延長コンベヤ３３ａを経てカーブコンベヤ３３が配置されている。カーブコンベヤ３３の下流側に搬入コンベヤ３４が配置されている。手荷物Ｗは、搬入コンベヤ３４を経てサイズ別コンベヤ３０に搬送される。サイズ別コンベヤ３０の下流側に、コンベア付きのトラバーサ２０が配置されている。サイズ別コンベア３０からトラバーサ２０上に移載された手荷物Ｗが、多関節形のロボットアーム４５に物品保持ハンド５０を搭載した積み込み装置４０によりコンテナ３に積み込まれる。コンテナ３に積み込まれた手荷物Ｗは航空機４の貨物室に積み込まれる。

【0026】

手荷物Ｗの主として大きさによりサイズ別コンベヤ３０に分配される。サイズ別コンベヤ３０は搬入コンベヤ３４の停止位置により決定される。サイズ別コンベヤ３０は、図１において上側から、小形の手荷物Ｗ用のＳサイズコンベヤ３５と、中形でやや小さめの手荷物Ｗ用のＭ１サイズコンベヤ３６と、中形でやや大きめの手荷物Ｗ用のＭ２サイズコンベヤ３７と、大形の手荷物Ｗ用のＬサイズコンベヤ３８との４段階に分けられている。搬入コンベヤ３４は、任意のサイズコンベヤ３５，３６，３７，３８の搬送方向後側に停止して、カーブコンベヤ３３から受け取った手荷物Ｗをその大きさに適合するサイズコンベヤ３５，３６，３７，３８に搬入する。

【0027】

各サイズコンベヤ３５，３６，３７，３８の搬送方向前部には滞留用ストッパ３５ａ，３６ａ，３７ａ，３８ａが設けられている。各サイズコンベヤ３５，３６，３７，３８上に概ね大きさが揃えられて複数個の手荷物Ｗが滞留される。各サイズコンベヤ３５，３６，３７，３８の前方を横切る方向に、コンベア付きのトラバーサ２０が移動して、各サイズコンベヤ３５，３６，３７，３８から手荷物Ｗを受け取る。各サイズコンベヤ３５，３６，３７，３８の搬送方向先端側の手荷物Ｗがトラバーサ２０上に搬送されると、積み込み装置４０の物品保持ハンド５０に吸着保持されて順次コンテナ３内に積み込まれる。手荷物Ｗを満載したコンテナ３が航空機の貨物室へそのまま積み込まれ、若しくは手作業により手荷物Ｗが貨物室内に移し替えられる。

【0028】

旋回コンベヤ３１の搬送方向が戻しコンベヤ３９側に切り換わると、ピッキング装置１０により移載された手荷物Ｗが戻しコンベア３９上に搬入される。戻しコンベア３９上に搬入された手荷物Ｗは、優先手荷物等と判別されたもので例えば人手で積み込むために再びメイクコンベア２へ戻される。本実施形態は、手荷物Ｗを下流側の搬送経路としてのコンテナ３内に積み込む積み込み装置４０について特徴を有している。

【0029】

積み込み装置４０は、バックヤード建屋の天井に沿って配置されている。積み込み装置４０は、この移動基台４１に吊り下げ状態で支持されている。移動基台４１は、積み込み装置４０をＸ軸方向（図１において上下方向）に移動させるＸ軸フレーム４２と、積み込み装置４０をＹ軸方向（図１において左右方向）に移動させるＹ軸フレーム４３を連結させたスライドテーブル機構を備えている。移動基台４１により、積み込み装置４０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向又はその合成方向に移動して、コンテナ３への手荷物Ｗの積み込み作業が行われる。

【0030】

積み込み装置４０は、多関節形のロボットアーム４５と、物品保持ハンド５０を備えている。ロボットアーム４５には、相互に平行な３軸回りの関節と、これに直交する軸線回りの複数の関節を有するものが用いられている。図２以降では、先端側のＸ軸及びＹ軸回りの関節部のみが示されている。

【0031】

ロボットアーム４５の前部には矩形平板形状を有する基台ベース４６が取り付けられている。物品保持ハンド５０の後部には同じく矩形平板形状を有する結合ベース５１が取り付けられている。基台ベース４６に対して結合ベース５１が重ね合わせ状態で一体化されることで、ロボットアーム４５の先端に物品保持ハンド５０が結合されている。

【0032】

物品保持ハンド５０は、ハンド本体５２と真空吸着部５３を備えている。ハンド本体５２の後部に上記した結合ベース５１が上下左右に張り出す状態に設けられている。結合ベース５１と基台ベース４６との間に、真空結合部４７と磁気結合部４８が設けられている。真空結合部４７は、基台ベース４６側に設けた真空引きエリア４７ａを真空引きして結合ベース５１に対する吸着力（結合力）を発生させる構成を有している。真空引きエリア４７ａの全周にシールリング４７ｂが装着されている。シールリング４７ｂに結合ベース５１が当接されることで、真空引きエリア４７ａが気密にシールされる。真空引きエリア４７ａには１つの真空引き孔４７ｃが設けられている。この真空引き孔４７ｃには、真空発生器６０が接続されている。真空引き孔４７ｃを経て真空引きエリア４７ａが真空発生器６０により真空引きされる。図５に示すように真空発生器６０は、基台ベース４６の後面に取り付けられている。

【0033】

基台ベース４６の上部には、磁気結合部４８が設けられている。本実施形態では、磁気結合部４８としてマグネット（永久磁石）が取付けられている。磁気結合部４８は、左右に一対取り付けられている。この磁気結合部４８の磁力により、物品保持ハンド５０の結合ベース５１が基台ベース４６に対して重ね合わせ状態に吸着保持される。磁気結合部４８の磁力は、物品保持ハンド５０に外部からの衝撃を受けない静止状態では、真空結合部４７での吸着力がなくなっても結合ベース５１の基台ベース４６に対する重ね合わせ状態が維持されるに必要十分な磁力に設定されている。このため、後述するように物品保持ハンド５０に対して外部からの衝撃が付加された場合には、磁気結合部４８の磁力では結合ベース５１と基台ベース４６の吸着状態（重ね合わせ状態）が維持されず、従って結合ベース５１は基台ベース４６から分離して物品保持ハンド５０のロボットアーム４５に対する結合が解除される。

【0034】

図４に示すように基台ベース４６の上下及び左右の各側部にはストッパ部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄが設けられている。各ストッパ部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄは、それぞれ前方へ張り出して、重ね合わせ状態の結合ベース５１の各側部の側方に至っている。上側のストッパ部４６ａにより、結合ベース５１の上方への相対変位が規制される。下側のストッパ部４６ｂにより、結合ベース５１の下方への相対変位が規制される。左側のストッパ部４６ｃにより、結合ベース５１の左方への相対変位が規制される。右側のストッパ部４６ｄにより、結合ベース５１の右方への相対変位が規制される。

【0035】

真空吸着部５３が吸着保持した手荷物Ｗが他部位に干渉等して衝撃が付加され、その結果物品保持ハンド５０に対して上下、左右からの外力が付加されて真空結合部４７と磁気結合部４８の吸着力が解除されると、物品保持ハンド５０は、ロボットアーム４５に対して上下左右に変位して結合状態が解除される。物品保持ハンド５０に対して上方から下方に向けたＺ軸方向の外力が付加された場合には、物品保持ハンド５０は下側のストッパ部４６ｂを支点にして下方へ回動してロボットアーム４５に対する結合状態が解除される。物品保持ハンド５０に対して下方から上方に向けたＺ軸方向の外力が付加された場合には、物品保持ハンド５０は上側のストッパ部４６ａを支点にして上方へ回動してロボットアーム４５に対する結合状態が解除される。

【0036】

物品保持ハンド５０に対して左方から右方に向けたＹ軸方向の外力が付加された場合には、物品保持ハンド５０は右側のストッパ部４６ｄを支点にして右方へ回動してロボットアーム４５に対する結合状態が解除される。物品保持ハンド５０に対して右方から左方に向けたＹ軸方向の外力が付加された場合には、物品保持ハンド５０は左側のストッパ部４６ｃを支点にして左方へ回動してロボットアーム４５に対する結合状態が解除される。このように、吸着保持した手荷物ＷがＹ軸（左右方向）又はＺ軸方向（上下方向）の衝撃を受けた場合には、物品保持ハンド５０がストッパ部４６ａ（又は４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ）を支点にして回動し、その結果真空結合部４７の気密性が解除されて強制的に給気がなされ、かつ磁気結合部４８の吸着状態が衝撃（外力）で解除されることにより、物品保持ハンド５０がロボットアーム４５から切り離され、これにより手荷物Ｗの保護が図られるようになっている。

【0037】

また、基台ベース４６から結合ベース５１が離間してその重ね合わせ状態（結合状態）が解除されたことが例えば近接センサ等の別途手段により検知され、この検知結果に基づいてロボットアーム４５の動作が停止されることで、手荷物Ｗの保護が確実に図られるようになっている。

【0038】

図６～図８に示すようにハンド本体５２の下面側に真空吸着部５３が支持されている。ハンド本体５２と真空吸着部５３との間にはスライド機構５４が介在されている。スライド機構５４により真空吸着部５３はハンド本体５２に対してＸ軸方向（前後方向）に変位可能に支持されている。スライド機構５４の支持体５５は、ハンド本体５２の下面側にねじ止めされている。スライド機構５４のスライド体５６は、真空吸着部５３の上面にねじ止めされている。支持体５５の左右側部とスライド体５６の左右側部との間には、転動体を介在させた直動ベアリング５４ａが介在されている。左右の直動ベアリング５４ａにより、スライド体５６は支持体５５に対してがたつきやバックラッシュがほぼない状態で前後にスライド可能に支持されている。

【0039】

真空吸着部５３の上面には、２つのホース接続部５７が設けられている。図６に示すように２つのホース接続部５７には、それぞれ真空引き用のノズル部５７ａが一体に設けられている。図６及び図１０に示すように２つのノズル部５７ａは、ホース接続部５７から下方に延びて、真空吸着部５３の真空引きエリア５３ａに連通されている。真空吸着部５３は、下向きに開口された矩形箱形の枠体５３ｂと枠体５３ｂの下面側の開口に沿って取り付けた吸着パッド５３ｃを備えている。枠体５３ｂと吸着パッド５３ｃの内側が真空引きエリア５３ａとなっている。

【0040】

ノズル部５７ａは固定ナット５７ｂの締め込みにより真空吸着部５３の枠体５３ｂに対して移動不能に固定されている。ノズル部５７ａの上部に結合されたホース接続部５７は、ハンド本体５２の上面に位置されている。図３に示すようにハンド本体５２とスライド機構５４の支持体５５には、真空吸着部５３のＸ軸方向の移動に伴ってノズル部５７ａの変位を許容するための逃がし窓部５２ａ，５５ａが設けられている。

【0041】

２つのホース接続部５７には、それぞれバキュームホース５８が接続されている。２本のバキュームホース５８は、それぞれ基台ベース４６の上部側の左右角部に設けた中継ダクト５９に配管されている。図３に示すようにホース接続部５７から中継ダクト５９までの２本のバキュームホース５８の配管経路は、相互にＸ形に交差して左右逆側に配管されている。これにより、後述するように真空吸着部５３がハンド本体５２に対して前後にスライドする際におけるバキュームホース５８の無理な伸びや屈曲が回避されて、前後に滑らかに伸長するように取り回されている。

【0042】

２本のバキュームホース５８は、中継ダクト５９を経てロボットアーム４５側に配管されている。なお、結合ベース５１の上部側の左右角部は、ホース接続部５７を逃がすために円弧形に欠落されている。２本のバキュームホース５８は、前記真空発生器６０とは別途設けられた物品吸着保持用の真空発生器４４に接続されている。比較的小型の真空発生器６０により真空結合部４７の真空引きがなされる一方、比較的大型の真空発生器４４では真空吸着部５３の真空引きエリア５３ａの真空引きがなされる。真空吸着部５３用の真空発生器４４は、ロボットアーム４５を支持する移動基台４１に設置されている。

【0043】

スライド機構５４の支持体５５とスライド体５６との間には、プランジャ６１が介装されている。図６及び図９に示すように本実施形態では、スライド体５６に３つのプランジャ６１がナット６１ａの締め込みにより取り付けられている。各プランジャ６１には、先端にばね付勢された鋼球を有するボールプランジャが用いられている。各プランジャ６１の先端部（鋼球）は、支持体５５の下面に設けた係合凹部５５ｂに弾性的に嵌まり込んでいる。

【0044】

３つのプランジャ６１の先端部が支持体５５の係合凹部５５ｂに弾性的に嵌まり込むことで、真空吸着部５３がハンド本体５２に対してＸ軸方向の前進端位置に弾性的に保持される。真空吸着部５３は常時にはこの前進端位置に保持されて手荷物Ｗの吸着保持及びコンテナ３への積み込み作業がなされる。

【0045】

積み込み作業時に手荷物Ｗに対して前方から後方に向けたＸ軸方向の外力が付加されると、３つのプランジャ６１の先端部が弾性力に抗して同時に係合凹部５５ｂから離脱された後、真空吸着部５３が図２及び図３中二点鎖線で示すようにハンド本体５２に対して後方へ変位する。

【0046】

図６及び図７に示すようにスライド機構５４のスライド体５６の後部には、検知体６２が取り付けられている。検知体６２は後方へ長く延びている。検知体６２の後方に開閉バルブ６３が配置されている。開閉バルブ６３には、常時閉形のエア開閉バルブであってローラレバー式の機械式開閉バルブが用いられている。開閉バルブ６３は、ハンド本体５２に対する真空吸着部５３の後方への相対変位を検知するための検知手段として機能する。図１１に示すように開閉バルブ６３の入力側には圧縮エア供給源としてのエアコンプレッサＰが接続されている。開閉バルブ６３の出力側は、給気孔４７ｄを経て真空引きエリア４７ａに接続されている。開閉バルブ６３がオンするとエアコンプレッサＰから真空引きエリア４７ａに給気がなされて真空結合部４７の吸着力が開放される。

【0047】

上記したように吸着把持した手荷物Ｗに衝撃が付加されたことにより真空吸着部５３が後方へ変位すると、検知体６２が一体で後方へ変位する。後方へ変位する検知体６２により検知レバー６３ａが押されて、開閉バルブ６３がオンして開放側に切り替わる。開閉バルブ６３が開放側に切り替わると、圧縮エア供給源であるエアコンプレッサＰから真空結合部４７に圧縮エアが給気される。真空結合部４７に給気されることで、結合ベース５１に対する吸着力が開放される。吸着保持中の手荷物ＷにＸ軸方向の衝撃が付加されることにより真空結合部４７の吸着力が開放され、これとともに磁気結合部４８の吸着力も開放され、その結果物品保持ハンド５０がロボットアーム４５から切り離されて手荷物Ｗの保護が図られる。

【0048】

真空結合部４７及び磁気結合部４８の吸着力が解除されて、物品保持ハンド５０のロボットアーム４５に対する結合状態が解除されると、物品保持ハンド５０は結合ベース５１の下部を下側のストッパ部４６ｂに乗せ掛け、この乗せ掛け部位を支点にして自重により下方へ回動して手荷物Ｗを衝突部位から離間させる。また、真空結合部４７に給気がなされて物品保持ハンド５０のロボットアーム４５に対する結合状態が解除された時点で、ロボットアーム４５が停止されて、手荷物Ｗの保護が図られる。

【0049】

図６に示すように真空吸着部５３には、手荷物Ｗの吸着保持を検知するための検知ロッド６５が設けられている。検知ロッド６５は上下に長い棒材で、枠体５３ｂの上部に上下に変位可能に支持されている。検知ロッド６５は圧縮ばねにより下方へ突き出す側に付勢されている。検知ロッド６５の下部側は吸着パッド５３ｃの内周側に至っている。吸着パッド５３ｃが手荷物Ｗに当接されない状態では、検知ロッド６５の下端部が吸着パッド５３ｃよりもわずかに下方へ突き出す状態に付勢されている。吸着パッド５３ｃが手荷物Ｗに当接されると検知ロッド６５が手荷物Ｗに突き当てられることによりばね付勢力に抗して相対的に上方へ変位する。検知ロッド６５の上方への変位が近接形の磁気センサ６６により検知される。磁気センサ６６により検知ロッド６５の上方への変位が検知されることで吸着パッド５３ｃが手荷物Ｗに当接されたと判断され、この時点でロボットハンド４５の動作が停止されて、物品吸着ハンド５０の下降動作が停止される。稼働中は常時真空発生器４４により真空引きエリア５３ａの真空引きがなされていることから、吸着パッド５３ｃが当接された時点で手荷物Ｗが真空吸引力により物品保持ハンド５０に吸着保持される。

【0050】

以上のように構成した本実施形態の搬送装置１によれば、上流側の搬送経路の手荷物Ｗのコンテナ３への積み込み作業が積み込み装置４０によりなされることから、従来の人手を省略して、搬送装置１の省力化及び無人化を図ることができる。

【0051】

また、積み込み装置４０の物品保持ハンド５０は、真空結合部４７と磁気結合部４８を介してロボットアーム４５に結合されている。真空結合部４７に対する給気により真空結合部４７の吸着力が解除され、物品保持ハンド５０に付加される外力（衝撃）により磁気結合部４８の吸着力が解消されて物品保持ハンド５０のロボットアーム４５に対する結合が解除される。

【0052】

このことから、例えば、停電あるいはエア洩れにより真空結合部４７の吸着力が消失した場合であっても、物品保持ハンド５０に特別な外力（衝撃）が付加されない状態では、磁気結合部４８に永久磁石（マグネット）を用いることにより物品保持ハンド５０の結合状態が維持される。このため、空港の手荷物搬送経路において、夜間電力供給が遮断された積み込み装置４０の休止状態であっても、物品保持ハンド５０のロボットアーム４５の先端に対する結合状態を維持しておくことができ、その後の積み込み作業の再開を迅速に行うことができる。

【0053】

さらに、例示した積み込み装置４０によれば、例えば真空吸着部５３で吸着把持した手荷物Ｗをコンテナ３に積み込む際に、手荷物Ｗが他部位に当接する等して衝撃が付加されると、真空結合部４７と磁気結合部４８による吸着力が解除されて、物品保持ハンド５０のロボットアーム４５に対する結合が解除されて、手荷物Ｗに対する損傷等が低減若しくは回避されてその保護が図られる。

【0054】

手荷物Ｗに衝撃が付加された際における物品保持ハンド５０のロボットアーム４５に対する結合状態の解除については、Ｘ軸方向の衝撃については開閉バルブ６３がオンして真空結合部４７に給気がなされることで達成され、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の衝撃については物品保持ハンド５０が相対変位して、その結合ベース５１が基台ベース４６から離間し、これにより真空結合部４７の気密性がなくなって強制的に給気されることで達成される。Ｘ－Ｙ－Ｚ軸方向の何れの方向からの衝撃についても物品保持ハンド５０がロボットアーム４５から切り離されて手荷物Ｗが逃がされることでその保護が図られる。

【0055】

また、例示した積み込み装置４０によれば、ロボットアーム４５の基台ベース４６に、結合ベース５１の面方向（上下方向及び左右方向）の変位を規制するストッパ部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄが設けられている。これにより物品保持ハンド５０のロボットアーム４５に対する分離動作は、ストッパ部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄに対する結合ベース５１の当接部位を支点にして物品保持ハンド５０が回動する（傾く）ことによりなされる。このように物品保持ハンド５０の平行移動ではなく傾きによりロボットアーム４５に対する結合状態を解除する構成であることから、物品保持ハンド５０の比較的小さな変位でロボットアーム４５に対する係合状態の解除が確実になされる。

【0056】

以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、磁気結合部４８は省略してもよい。前記例示した夜間電源遮断時であって真空結合部４７の吸着力が発生しない場合には、別途クランプ手段やねじ結合手段等の電力を必要としない結合手段を用いる等して基台ベース４６と結合ベース５１の重ね合わせ状態（物品保持ハンド５０のロボットアーム４５に対する結合状態）を維持することができる。この場合、真空結合部４７の吸着力により当該結合状態が維持される段階（積み込み装置４０の稼働時）には、クランプ手段やねじ結合手段を取り除いておくことができる。

【0057】

また、物品保持ハンド５０において、物品としての手荷物Ｗを保持する手段として真空吸着により保持する真空吸着部５３を例示したが、これに代えて例えばクランプアーム等の他の保持手段により物品を保持する構成としてもよい。

【0058】

さらに、ハンド本体５２に対する真空吸着部５３のＸ軸方向の位置を保持するために３つのプランジャ６１を用いる構成を例示したが、位置保持のためにはプランジャに代えて例えばマグネットを用いることができる。また、用いるプランジャやマグネットの個数を変更することにより真空吸着部の位置保持力を調整することができ、これにより物品保持ハンド５０のロボットアーム４５に対する結合状態を解除するための条件であって、Ｘ軸方向の外力について基準外力を適切に設定して手荷物Ｗの保護がより確実になされるようにすることができる。

【0059】

また、搬送対象の物品として航空機搭乗者のキャスタ付きのスーツケース（手荷物Ｗ）を例示したが、段ボール箱、プラスチックケース等の箱形の物品、さらには箱形を有しないスキー板バッグやゴルフバッグ、あるいは野菜や食料品等を搬送対象とすることもできる。従って、空港ターミナルビルにおいて搭乗客の手荷物Ｗを航空機４の貨物室に積み込むまでの搬送経路を例示したが、宅配荷物の集荷場等における搬送経路について例示した搬送装置を適用することができる。

【符号の説明】

【0060】

Ｗ…手荷物（物品）
Ｐ…エアコンプレッサ
１…搬送装置
２…メイクコンベヤ（上流側の搬送経路）
３…コンテナ（下流側の搬送経路）
４…航空機
５…搬送状態認識手段（３Ｄカメラ）
６…移動装置
１０…ピッキング装置
２０…トラバーサ
３０…サイズ別コンベヤ
３１…旋回コンベヤ
３２…延長コンベヤ
３２ａ…リフトコンベヤ
３３…カーブコンベヤ
３３ａ…延長コンベヤ
３４…搬入コンベヤ
３５…Ｓサイズコンベヤ
３６…Ｍ１サイズコンベヤ
３７…Ｍ２サイズコンベヤ
３８…Ｌサイズコンベヤ
３５ａ～３８ａ…滞留用ストッパ
３９…戻しコンベヤ
４０…積み込み装置
４１…移動基台
４２…Ｘ軸フレーム
４３…Ｙ軸フレーム
４４…真空発生器
４５…ロボットアーム
４６…基台ベース
４６ａ…ストッパ部（上）、４６ｂ…ストッパ部（下）
４６ｃ…ストッパ部（左）、４６ｄ…ストッパ部（右）
４７…真空結合部
４７ａ…真空引きエリア、４７ｂ…シールリング、４７ｃ…真空引き孔、４７ｄ…給気孔
４８…磁気結合部（マグネット）
５０…物品保持ハンド
５１…結合ベース
５２…ハンド本体
５２ａ…逃がし窓部
５３…真空吸着部
５３ａ…真空引きエリア、５３ｂ…枠体、５３ｃ…吸着パッド
５４…スライド機構
５５…支持体
５５ａ…逃がし窓部、５５ｂ…係合凹部
５６…スライド体
５７…ホース接続部
５７ａ…ノズル部、５７ｂ…固定ナット
５８…バキュームホース
５９…中継ダクト
６０…真空発生器
６１…プランジャ
６１ａ…ナット
６２…検知体
６３…開閉バルブ
６３ａ…検知レバー
６５…検知ロッド
６６…磁気センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】