IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社イシダの特許一覧

(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】2024-05-24
(45)【発行日】2024-06-03
(54)【発明の名称】物品把持装置
(51)【国際特許分類】
   B25J 15/00 20060101AFI20240527BHJP
【FI】
B25J15/00 C
【請求項の数】 8
(21)【出願番号】P 2019143734
(22)【出願日】2019-08-05
(65)【公開番号】P2021024026
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2022-07-20
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000147833
【氏名又は名称】株式会社イシダ
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】弁理士法人新樹グローバル・アイピー
(72)【発明者】
【氏名】大林 勇次郎
(72)【発明者】
【氏名】前田 修一
【審査官】神山 貴行
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-025646(JP,A)
【文献】特開2013-136107(JP,A)
【文献】特開2011-251828(JP,A)
【文献】特開2019-058967(JP,A)
【文献】特開2007-125674(JP,A)
【文献】特開2017-052055(JP,A)
【文献】国際公開第2011/152520(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B25J 1/00-21/02
A23L 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
把持部材に物品を把持させ、その後に前記把持部材に前記物品の把持を解除させることで前記物品を排出する物品把持装置であって、
前記把持部材を駆動する駆動機構と、
前記駆動機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動機構の制御モードとして、
前記駆動機構を制御して、前記把持部材を閉状態とすることで前記物品を把持させ、その後に前記把持部材を開状態とすることで前記物品の把持を解除させる第1動作を実行させる第1制御モードと、
前記駆動機構を制御して、前記第1動作後に、前記把持部材に、前記物品を把持させることなく、前記開状態と前記閉状態とを交互に連続的に複数回繰り返させることで、前記把持部材に付着した付着物を除去する第2動作を実行させる、前記第1制御モードとは別の第2制御モードと、
を有する、
物品把持装置。
【請求項2】
前記把持部材が把持している前記物品の重量値を取得する重量取得部、を更に備える、
請求項1に記載の物品把持装置。
【請求項3】
前記第2動作時の前記把持部材の平均動作速度は、前記第1動作時の前記把持部材の平均動作速度に比べて大きい、
請求項1又は2に記載の物品把持装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記第1動作において前記把持部材に前記物品の把持を解除させた直後に、前記第2制御モードで前記駆動機構を制御する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の物品把持装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記第1動作において前記把持部材に前記物品を把持させる前に、前記第2制御モードで前記駆動機構を制御する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の物品把持装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記第2制御モードによる前記駆動機構の制御を定期的に実行する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の物品把持装置。
【請求項7】
洗浄用の液体が貯留されている貯留容器を更に備え、
前記把持部材の前記第2動作は、前記把持部材の少なくとも一部が前記貯留容器内の前記液体に入れられた状態で実行される、
請求項1から6のいずれか1項に記載の物品把持装置。
【請求項8】
把持部材に物品を把持させ、その後に前記把持部材に前記物品の把持を解除させることで前記物品を排出する物品把持装置であって、
前記把持部材を駆動する駆動機構と、
前記駆動機構を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動機構の制御モードとして、
前記駆動機構を制御して、前記把持部材を閉状態とすることで前記物品を把持させ、その後に前記把持部材を開状態とすることで前記物品の把持を解除させる第1動作を実行させる第1制御モードと、
前記駆動機構を制御して、前記把持部材に、前記開状態と前記閉状態とを交互に複数回繰り返させることで、前記把持部材に付着した付着物を除去する第2動作を実行させる、前記第1制御モードとは別の第2制御モードと、
を有し、
前記第2動作時の前記把持部材の平均動作速度は、前記第1動作時の前記把持部材の平均動作速度に比べて大きい、
物品把持装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、把持部材に物品を把持させ、その後に把持部材に物品の把持を解除させることで物品を排出する物品把持装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1(特開平6-3182号公報)のように、把持部材に物品を把持させ、その後に把持部材に物品の把持を解除させて物品を排出する物品把持装置が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
このような物品把持装置では、取り扱われる物品によっては、把持部材に、物品自身やその物品に含まれる粘着性の物質等が付着するおそれがある。このような付着物が把持部材に長時間付着したままになることは衛生的ではない。装置を停止して作業者がメンテナンスを行えば、把持部材の付着物は除去できるが、このようなメンテナンスのために頻繁に装置を停止すると装置の稼働率が低下するおそれがある。
【0004】
本発明の課題は、メンテナンスのために装置を停止させることなく、付着物が把持部材に長時間付着したままとなることが抑制されやすい、衛生的な物品把持装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第1観点に係る物品把持装置は、把持部材に物品を把持させ、その後に把持部材に物品の把持を解除させることで物品を排出する装置である。物品把持装置は、駆動機構と、制御部と、を備える。駆動機構は、把持部材を駆動する。制御部は、駆動機構を制御する。制御部は、駆動機構の制御モードとして、第1制御モードと、第1制御モードとは別の第2制御モードと、を有する。第1制御モードでは、制御部は、駆動機構を制御して、把持部材に物品を把持させ、その後に物品の把持を解除させる第1動作を実行させる。第2制御モードでは、制御部は、駆動機構を制御して、把持部材に、把持部材に付着した付着物を除去する第2動作を実行させる。
【0006】
第1観点の物品把持装置では、把持部材の第2動作により、メンテナンスのために装置を停止させることなく、把持部材に付着物が付着したままの状態となることが抑制され衛生的である。
【0007】
また、ここでは把持部材に物品の把持/把持解除を行わせる駆動機構を利用して、把持部材に第2動作を実行させる。そのため、本物品把持装置では、別機構を設けて把持部材に第2動作を実行させる場合に比べ、部品点数を抑制し、装置のシンプル化を図ることができる。
【0008】
第2観点に係る物品把持装置は、第1観点の物品把持装置であって、重量取得部を更に備える。重量取得部は、把持部材が把持している物品の重量値を取得する。
【0009】
第2観点の物品把持装置では、把持部材に物品が付着したままになったり、把持部材に付着したままの物品が意図しないタイミングで落下したりする状態が発生しにくい。そのため、本物品把持装置では、把持部材の把持する物品の重量値を取得し、重量値を取得した物品を排出する場合に、排出される物品の重量と重量取得部の取得した重量値とのずれが防止されやすい。
【0010】
第3観点に係る物品把持装置は、第1観点又は第2観点の物品把持装置であって、第2動作は、第1動作と異なる動作である。
【0011】
第3観点の物品把持装置では、把持部材が、通常の第1動作とは異なる付着物の除去に適した第2動作を行うことで、把持部材に付着した付着物の除去が促進されやすい。
【0012】
第4観点に係る物品把持装置は、第3観点の物品把持装置であって、第2動作時の把持部材の平均動作速度は、第1動作時の把持部材の平均動作速度に比べて大きい。
【0013】
第4観点の物品把持装置では、把持部材が、通常の第1動作に比べて高速の第2動作を行うことで、把持部材に付着した付着物の除去が促進されやすい。
【0014】
第5観点に係る物品把持装置は、第1観点から第4観点のいずれかの物品把持装置であって、制御部は、第1動作において把持部材に物品の把持を解除させた直後に、第2制御モードで駆動機構を制御する。
【0015】
第5観点の物品把持装置では、物品の把持の解除直後に把持部材が第2動作を行うので、把持部材が把持した物品の全量又は大半を排出することが容易である。
【0016】
第6観点に係る物品把持装置は、第1観点から第4観点のいずれかの物品把持装置であって、制御部は、第1動作において把持部材に物品を把持させる前に、第2制御モードで駆動機構を制御する。
【0017】
第6観点の物品把持装置では、物品の把持前に把持部材が第2動作を行うので、物品を把持する前に、把持部材に付着している付着物を除去もしくは減らすことできる。
【0018】
第7観点に係る物品把持装置は、第1観点から第6観点のいずれかの物品把持装置であって、制御部は、第2制御モードによる駆動機構の制御を定期的に実行する。
【0019】
第7観点の物品把持装置では、定期的に第2制御モードが実行されるので、付着物が把持部材に長期間付着したままとなることが抑制され衛生的である。
【0020】
第8観点に係る物品把持装置は、第1観点から第7観点のいずれかの物品把持装置であって、洗浄用の液体が貯留されている貯留容器を更に備える。把持部材の第2動作は、把持部材の少なくとも一部が貯留容器内の液体に入れられた状態で実行される。
【0021】
第8観点の物品把持装置では、把持部材が水等の洗浄用の液体内に入れられた状態で第2動作が実行されるので、把持部材からの付着物の除去が促進されやすい。
【発明の効果】
【0022】
本発明に係る物品把持装置では、メンテナンスのために装置を停止させることなく、把持部材に付着物が付着したままの状態となることが抑制され衛生的である。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】本発明の一実施形態に係る物品把持装置の模式図である。
図2図1の物品把持装置のブロック図である。
図3図1の物品排出装置のロボット、可動部材、重量取得部及び把持器の概略斜視図である。
図4図1の物品把持装置の可動部材、重量取得部及び把持器の概略斜視図である。
図5A図1の物品把持装置の把持器が取り付けられた可動部材を、把持器の把持部材側から見た底面図である。
図5B図5Aの把持器の1つについて、その把持器の把持部材を下方から見た底面図であり、物品を把持する前又は物品の把持を解除した状態の、遠隔位置に位置している把持部材を描画している。
図5C図5Aの把持器の1つについて、その把持器の把持部材を下方から見た底面図であり、物品を把持する際の、近接位置に位置している把持部材を描画している。
図6A図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、把持器が物品を把持する前の状態(初期状態)を描画している。
図6B図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、物品の把持のため、把持器の把持部材が物品群に差し込まれた状態を描画している。
図6C図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、物品を把持した把持器の把持部材が、物品群収容容器外に移動した状態を描画している。
図6D図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、戴置部が第2位置に移動した状態を描画している。
図6E図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、把持器が物品の排出のためシュートの近傍に移動した状態を描画している。
図6F図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、把持器の一部が物品をシュートに投下した状態を描画している。
図6G図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、一部の把持部材の第2動作の一部を描画している。
図6H図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、一部の把持部材の第2動作の一部を描画している。
図6I図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、組合せに選択されなかった重量値に対応する把持器が物品を物品群収容容器に投下した状態を描画している。
図6J図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、一部の把持部材の第2動作の一部を描画している。
図6K図1の物品把持装置の動作を説明するための物品把持装置の主要部分の概略側面図であり、一部の把持部材の第2動作の一部を描画している。
図7図1の物品把持装置の動作を説明するためのフローチャートである。
図8】変形例Bに係る物品把持装置の動作を説明するためのフローチャートである。
図9】変形例Cに係る物品把持装置の動作を説明するためのフローチャートである。
図10】変形例Eに係る物品把持装置の模式図である。
図11】変形例Gに係る物品把持装置の主要部分の概略側面図である。
図12図11の物品把持装置のブロック図である。
図13図11の物品把持装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本発明の一実施形態に係る物品把持装置100について以下に説明する。
【0025】
(1)全体概要
物品把持装置100の概要を、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、物品把持装置100の模式図である。図2は、物品把持装置100のブロック図である。
【0026】
物品把持装置100は、物品Aの集まりである物品群A1から一部の物品Aを取り出して排出する装置である。具体的には、物品把持装置100は、物品群A1から、重量が目標重量範囲となるように一部の物品Aを取り出して排出する。限定するものではないが、物品把持装置100が排出する物品Aは、図示しない物品把持装置100の後工程で袋に包装されたり、容器に収容されたりして、商品として出荷される。
【0027】
物品把持装置100は、ロボット10と、可動部材20と、把持器30と、重量取得部40と、戴置部50と、戴置部駆動部54と、排出シュート60と、制御部70と、を主に備える(図1及び図2参照)。制御部70は、各種演算を行うと共に、物品把持装置100の各部の動作を制御する。これらの構成について概説する。
【0028】
戴置部50には、物品群A1が戴置される。物品Aは、限定するものではないが、例えば食品である。また、限定するものではないが、物品Aは、例えば、スパゲティ等の麺類や、糖類を多く含む食品等の、粘着性の高い食品である。戴置部50は、戴置部駆動部54により、把持器30が戴置部50に戴置される物品群A1の物品Aを把持する第1位置と、把持器30が戴置部50に戴置される物品群A1から物品Aを把持しない第2位置との間を移動させられる。
【0029】
各把持器30は、物品Aを把持する把持部材32を有する。可動部材20には、把持器30が取り付けられている。特に本実施形態では、可動部材20には、複数の把持器30が取り付けられている。ロボット10は、把持器30が取り付けられている可動部材20を移動させる。重量取得部40は、把持器30のそれぞれが把持する物品Aの重量値を取得する。排出シュート60は、把持器30が把持を解除した物品Aを受けて排出する。制御部70は、戴置部駆動部54、把持部材駆動機構34及びロボット10を含む物品把持装置100の各種構成の動作の制御や、重量取得部40の取得した物品Aの重量値を利用した組合せ計算等を行う。
【0030】
物品把持装置100の動作を概説する。制御部70は、ロボット10の動作を制御して可動部材20を移動させ、把持器30を、物品群A1の戴置されている第1位置に置かれた戴置部50へと近づける。制御部70は、各把持器30の把持部材駆動機構34をそれぞれ制御して、戴置部50に戴置された物品群A1の物品Aの一部を、各把持器30の把持部材32に把持させる。各重量取得部40は、その重量取得部40に対応する把持器30が把持する物品Aの重量値を取得する。制御部70は、各重量取得部40の取得した把持器30の把持する物品Aの重量値に基づいて組合せ計算を行う。組合せ計算は、把持器30のそれぞれが把持する物品Aの重量値を足し合わせた結果、その合計値が目標重量範囲となる重量値の組合せを見つける処理である。制御部70は、組合せ計算の結果に基づいて、目標重量範囲となる重量値の組合せに対応する把持器30の把持部材32に、排出シュート60の上方で物品Aの把持を解除させ、排出シュート60から目標重量範囲の物品Aを排出させる。詳細については後述する。
【0031】
(2)詳細構成
主に図1図5を参照して物品把持装置100の詳細構成について説明する。図3は、ロボット10、可動部材20、重量取得部40及び把持器30の概略斜視図である。図4は、可動部材20、重量取得部40及び把持器30の概略斜視図である。図5Aは、把持器30が取り付けられた可動部材20を、把持器30の把持部材32側(下方)から見た底面図である。図5Bは、図5Aの把持器30の1つについて、その把持器30の把持部材32を下方から見た底面図であり、後述する遠隔位置に位置している把持部材32を描画している。図5Cは、図5Aの把持器30の1つについて、その把持器30の把持部材32を下方から見た底面図であり、後述する近接位置に位置している把持部材32を描画している。
【0032】
(2-1)可動部材
可動部材20は、把持器30が取り付けられている部材である。本実施形態では、可動部材20には、複数の把持器30が取り付けられている。可動部材20は、把持器30を支持するフレームである。可動部材20は、ロボット10により移動させられる、可動の(移動可能な)部材である。
【0033】
なお、ここで、把持器30が可動部材20に取り付けられているという記載は、把持器30が可動部材20に直接取り付けられる態様だけを表すものではない。把持器30が可動部材20に取り付けられているという記載は、把持器30が、他の部材を介して可動部材20に取り付けられている態様を含む。本実施形態では、把持器30は、重量取得部40のセンサ部42を介して可動部材20に取り付けられている(図4参照)。
【0034】
(2-2)ロボット
ロボット10は、可動部材20を支持し、可動部材20を移動させる装置である。本実施形態では、ロボット10は、可動部材20を単一軸に沿って移動させる。具体的には、ロボット10は、可動部材20を、鉛直方向に延びる単一軸に沿って上下に移動させる。
【0035】
本実施形態では、ロボット10は、図1に示すような多関節ロボットである。ただし、ロボット10の種類は、多関節ロボットに限定されない。ロボット10は、所定の方向に可動部材20を移動させることが可能な装置であればよい。
【0036】
また、物品把持装置100は、ロボット10に代えて、可動部材20を所定の方向に移動させることが可能なシリンダを有してもよい。例えば、物品把持装置100は、ロボット10に代えて、可動部材20を単一軸に沿って移動させることが可能なシリンダを有してもよい。
【0037】
(2-3)把持器
把持器30は、物品Aを把持する装置である。
【0038】
各把持器30は、把持部材32と、把持部材32を駆動する駆動機構としての把持部材駆動機構34と、を有する。把持部材駆動機構34は、例えば、モータや流体圧を駆動源として、把持部材32を駆動する。
【0039】
本実施形態では、把持部材32は、棒状又はフィンガ状の部材である(図4参照)。各把持器30は、複数の(図4では3本の)把持部材32を有する。なお、図4等に描画されている把持部材32の数や形状は例示に過ぎず、適宜変更可能である。
【0040】
各把持器30を把持部材32側から見た時に、本実施形態では、複数の把持部材32は周方向に並べて配置されている(図5A参照)。特にここでは、各把持器30の把持部材32側から見た時に、複数の把持部材32は周方向に概ね等間隔に並べて配置されている。各把持器30を把持部材32側から見た時に、把持部材32は径方向に移動可能である(図5A参照)。把持器30は、互いに離れた状態にある把持部材32(図5B参照)を、把持部材駆動機構34で径方向内向きに動かして互いに近づいた状態(図5C参照)にすることで、複数の把持部材32の間に物品Aを挟み込んで物品Aを把持する。また、把持器30は、互いに近づいた状態にある把持部材32(図5C参照)を、把持部材駆動機構34で径方向外向きに動かして互いに離れた状態(図5B参照)にすることで、物品Aの把持を解除する。
【0041】
可動部材20には、図3図4及び図5Aのように、複数の把持器30が取り付けられている。把持器30のそれぞれは、重量取得部40のセンサ部42を介して、可動部材20に取り付けられている。言い換えれば、重量取得部40のセンサ部42は、把持器30と、これを支持する可動部材20との間に配置されている。把持器30の数を限定するものではないが、図3図4及び図5Aに示す例では、11個の把持器30が可動部材20に取り付けられている。可動部材20に取り付けられた複数の把持器30は、ロボット10が可動部材20を上下に移動させることで、一体的に上下に移動する。
【0042】
各把持器30は、可動部材20に取り付けられた把持器30を把持部材32側から見ると略円形状を有する(図5A参照)。限定するのもではないが、本実施形態では、把持器30は、可動部材20に取り付けられた把持器30を把持部材32側から見た時に、概ね千鳥状に配置されている。
【0043】
(2-4)重量取得部
物品把持装置100では、把持器30のそれぞれに対して、1台の重量取得部40が設けられる。重量取得部40は、対応する把持器30の把持部材32が把持している物品Aの重量値を取得する。
【0044】
各重量取得部40は、センサ部42と、図示しない制御部と、を主に含む。
【0045】
各把持器30は、図4のようにセンサ部42を介して可動部材20に取り付けられている。センサ部42は、図示は省略するが、力センサと、加速度センサと、を含む。センサの種類を限定するものではないが、力センサは、例えば、歪みゲージ式ロードセルである。加速度センサは、例えば、歪みゲージ式ロードセルや、MEMS型の小型加速度センサである。
【0046】
重量取得部40の制御部は、物品Aを把持した状態の把持器30が可動部材20の移動に伴い移動させられる時に、センサ部42で計測される力及び加速度に基づいて、把持器30の把持している物品Aの質量を取得する。具体的には、重量取得部40の制御部は、力センサで計測された力を、加速度センサで計測された加速度で除すことで、把持器30の把持している物品Aの質量を取得する。
【0047】
なお、重量取得部は、把持器30の移動時に計測される力と加速度とに基づいて物品Aの質量を取得する重量取得部40に限定されるものではない。重量取得部は、ロードセル等を用いて、静止状態の把持器30が把持している物品Aの重量を取得するものであってもよい。
【0048】
(2-5)戴置部及び戴置部駆動部
戴置部50には、物品群A1が戴置される。具体的には、戴置部50は、物品A(物品群A1)が収容されている物品群収容容器52を含む。戴置部50では、戴置面52a(ここでは、物品群収容容器52の底面)に物品群A1が戴置されている。把持器30は、物品群収容容器52に収容されている物品群A1から、物品Aの一部を把持する。本実施形態では、物品群収容容器52は、上方が開いた直方体状の容器である。本実施形態では、戴置部50は、物品群収容容器52の内部に収容される物品Aの量が減少すると、人又は機械が、内部の物品Aの量が減少した物品群収容容器52を、新たな(物品Aが多く収容されている)物品群収容容器52と交換可能に構成されている。なお、戴置部50は、物品群収容容器52が交換可能に構成される代わりに、物品群収容容器52に物品Aを供給するための物品供給機構を有してもよい。
【0049】
戴置部50は、戴置部駆動部54により、第1位置と、第2位置との間を移動させられる。戴置部駆動部54は、例えば、モータや流体圧を駆動源として、戴置部50を移動させる。第1位置は、把持器30が戴置部50に戴置される物品群A1の物品Aを把持する位置である。第2位置は、把持器30が戴置部50に戴置される物品群A1から物品Aを把持しない位置である。戴置部駆動部54は、戴置部50を、第1位置と第2位置との間で、可動部材20の移動方向と交差する方向に移動させる。言い換えれば、戴置部駆動部54は、戴置部50を、第1位置と第2位置との間で、鉛直方向と交差する方向に移動させる。限定するものではないが、本実施形態では、戴置部駆動部54は、戴置部50を、第1位置と第2位置との間で水平方向に移動させる。
【0050】
戴置部50の第1位置は、具体的には、把持器30の直下の位置である。戴置部50が第1位置にある時には、可動部材20がロボット10により移動させられ、把持器30が戴置部50に対して所定の位置まで近づけられると、把持器30は戴置部50に戴置されている物品Aを把持することができる。また、戴置部50の第1位置は、排出シュート60の直上の位置である。
【0051】
一方、戴置部50の第2位置は、把持器30の直下を外れた位置である。本実施形態では、把持器30の取り付けられている可動部材20が鉛直方向にしか移動しないため、戴置部50が第2位置にある時には、把持器30は戴置部50に戴置されている物品Aを把持することができない。また、戴置部50の第2位置は、排出シュート60の直上を外れた位置である。
【0052】
(2-6)排出シュート
排出シュート60は漏斗状の部材である。排出シュート60は、把持器30の直下に配置される。また、排出シュート60は、戴置部50が第1位置に位置する時、戴置部50の直下に配置される。言い換えれば、第1位置に位置する戴置部50は、把持器30と排出シュート60との間に配置される。一方で、戴置部50が第2位置に位置する時には、把持器30と排出シュート60との間には、戴置部50は配置されない。
【0053】
排出シュート60は、把持器30が把持を解除することで、把持器30から供給される物品Aを物品把持装置100の外に排出する。具体的には、排出シュート60は、戴置部50が第2位置に位置する時に、把持器30が把持を解除して落下させる物品Aを受けて物品把持装置100の外に排出する。
【0054】
(2-7)制御部
制御部70は、図示を省略するCPUや、ROMやRAM等のメモリを有する。制御部70は、ロボット10、把持部材駆動機構34、重量取得部40、戴置部駆動部54と電気的に接続されている(図2参照)。制御部70は、CPUがメモリに記憶されているプログラムを実行することで、ロボット10、把持部材駆動機構34、戴置部駆動部54等の物品把持装置100の各種構成の動作の制御や、重量取得部40の取得した物品Aの重量値を利用した組合せ計算等を行う。なお、制御部70の各種機能は、ソフトウェアで実現されなくてもよく、ハードウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアとが協働することで実現されてもよい。
【0055】
(2-7-1)把持器駆動部の動作の制御
制御部70による把持部材駆動機構34の制御について説明する。
【0056】
制御部70は、把持部材駆動機構34の制御モードとして、第1制御モードと、第1制御モードとは別の第2制御モードとを有する。
【0057】
第1制御モードでは、制御部70は、把持部材駆動機構34を制御して、把持部材32に第1動作を実行させる。第1動作は、把持部材32が、物品Aを把持し、その後に物品Aの把持を解除する動作である。ここでは、第1動作は、図5Bのように互いに離れた位置にある複数の把持部材32が、径方向内向きに動いて図5Cのように互いに近づいた位置に移動し、その後に再び図5Bのように互いに離れた位置に戻る一連の動作である。
【0058】
第2制御モードでは、制御部70は、把持部材駆動機構34を制御して、把持部材32に第2動作を実行させる。第2動作は、把持部材32が、把持部材32に付着した付着物を除去する動作である。付着物は、例えば物品A自体や、物品Aに含まれている粘着性の物質等である。例えば、物品Aがスパゲティである場合、付着物は、麺又は具材や、スパゲティのソース等である。
【0059】
制御部70が、把持部材駆動機構34の制御モードとして第2制御モードを有することで以下のような効果が得られる。
【0060】
把持器30に対応する重量取得部40は、把持部材32が把持している物品Aの重量だけではなく、把持部材32に付着している付着物の重量も物品Aの重量として取得する。しかし、付着物は把持部材32が把持している物品Aではないため、把持部材32が物品Aの把持を解除しても、付着物は把持部材32から落下しないおそれがある。そのため、把持部材32に付着している付着物の重量が増加すると、把持器30の排出する物品Aの重量と、その把持器30と対応する重量取得部40が取得する物品Aの重量とは、乖離するおそれがある。また、付着物が把持部材32に長時間付着したままとなる状態は、衛生的に好ましくない。本実施形態では、制御部70が把持部材駆動機構34の制御モードとして第2制御モードを有し、把持部材32が把持部材32に付着した付着物を除去する第2動作を行うことで、この様な不具合を軽減することができる。
【0061】
把持部材32の第2動作は、限定するものではないが、第1動作と異なる動作である。なお、第1動作と第2動作とが異なるとは、第1動作における把持部材32の動きの態様と、第2動作における把持部材32の動きの態様とが異なる場合を含む。また、第1動作と第2動作とが異なるとは、把持部材32の動きの態様は同一で、第1動作と第2動作とで、把持部材32の動作速度及び動作の実行回数のいずれかが異なる場合を含む。
【0062】
把持部材32の第2動作の具体例を説明する。なお、以下で説明する一の例の把持部材32の第2動作の態様は、互いに矛盾のない範囲で他の例に係る第2動作の態様と適宜組み合わされてもよい。なお、制御部70が、第2制御モードで把持部材駆動機構34を制御するタイミングについては別途後述する。
【0063】
(a)把持部材の第2動作の第1の例
以下では、説明の簡素化のため、図5Bに描画されている複数の把持部材32の位置を遠隔位置と呼び、図5Cに描画されている複数の把持部材32の位置を近接位置と呼ぶ。
【0064】
第1の例の把持部材32の第2動作は、第1動作と同様に、図5Bのように互いに離れて遠隔位置に配置されている複数の把持部材32が、径方向内向きに動いて図5Cのような近接位置へと移動し、その後に再び遠隔位置に戻る一連の動作である。
【0065】
ただし、第2動作時には、遠隔位置から近接位置へと把持部材32が移動する平均動作速度(以後、接近時速度と呼ぶ)が、第1動作時の接近時速度より速い。これに加えて、又は、これに代えて、第2動作時には、近接位置から遠隔位置へと把持部材32が移動する平均動作速度(以後、離反時速度と呼ぶ)が、第1動作時の離反時速度より速い。言い換えれば、第2動作時には、把持部材32の遠隔位置から近接位置への移動、及び/又は、把持部材32の近接位置から遠隔位置への移動が、第1動作時に比べて短時間で行われる。特に、本実施形態では、第2動作時の接近時速度及び離反時速度は、それぞれ、第1動作時の接近時速度及び離反時速度よりも速い。例えば、把持部材32の第2動作時の接近時速度及び離反時速度は、第1動作時の接近時速度及び離反時速度に比べて、2倍以上(さらに好ましくは、5倍以上)高速である。
【0066】
また、第2動作時の、遠隔位置から近接位置へと把持部材32を移動させる際の把持部材32の最大加速度(以後、接近時加速度と呼ぶ)は、第1動作時の接近時加速度より大きい。また、これに加えて、又は、これに代えて、第2動作時の、遠隔位置から近接位置へと把持部材32を移動させる際の把持部材32の最大減速度(減速の際の負の加速度の絶対値、以後、接近時減速度と呼ぶ)は、第1動作時の接近時減速度より大きい。
【0067】
これに加えて、又は、これに代えて、第2動作時の、近接位置から遠隔位置へと把持部材32が移動させる際の把持部材32の最大加速度(以後、離反時加速度と呼ぶ)は、第1動作時の離反時加速度より大きい。また、これに加えて、又は、これに代えて、第2動作時の、近接位置から遠隔位置へと把持部材32が移動させる際の把持部材32の最大減速度(減速の際の負の加速度の絶対値、以後、接近時減速度と呼ぶ)は、第1動作時の離反時加速度より大きい。
【0068】
例えば、把持部材32の第2動作時の接近時加速度及び離反時加速度は、第1動作時の接近時加速度及び離反時加速度に比べて、2倍以上(さらに好ましくは、5倍以上)である。また、把持部材32の第2動作時の接近時減速度及び離反時減速度は、第1動作時の接近時減速度及び離反時減速度に比べて、2倍以上(さらに好ましくは、5倍以上)である。
【0069】
(b)把持部材の第2動作の第2の例
第1の例の把持部材32の第2動作は、第1動作と同様に、図5Bのように互いに離れて遠隔位置に配置されている複数の把持部材32が、径方向内向きに動いて図5Cのような近接位置へと移動し、その後に再び遠隔位置に戻る一連の動作である。
【0070】
ただし、第2動作時には、遠隔位置から近接位置へと又は近接位置から遠隔位置へと把持部材32を動作させる回数が、第1動作時より多い。例えば、第1動作時には、把持部材32が遠隔位置から近接位置に移動し再び遠隔位置に戻る一連の動作が1回実行される。これに対し、第2動作時には、把持部材が遠隔位置から近接位置に移動し再び遠隔位置に戻る一連の動作が複数回実行される。例えば、第2動作時には、把持部材32が一連の動作を2回以上(さらに好ましくは4回以上)実行する。
【0071】
(c)把持部材の第2動作の第3の例
把持部材32は、第2動作時には、第1動作時のように遠隔位置と近接位置との範囲を移動しなくてもよい。例えば、把持部材32は、第2動作時には、第1動作時より狭い範囲で移動してもよい。例えば、第2動作時の把持部材32の移動量は、第1動作時の把持部材32の移動量の3/4以下(さらに好ましくは1/2以下)に設定される。また、限定するものではないが、例えば、第2動作時の把持部材32の移動量は、第1動作時の把持部材32の移動量の1/8以上に設定される。
【0072】
例えば、制御部70は、第2制御モードにおいて、以上の第1~第3の例の態様を組合せて、把持部材32が狭い区間を高速で複数回往復動するように把持部材駆動機構34を制御する。このような制御部70の制御により、把持部材32は、高速振動することとなる。把持部材32がこのような動作を行うことで、把持部材32に付着した付着物の除去が促進されやすくなる。
【0073】
なお、上記の第2動作の第1~第3の例の態様は、全て同時に組み合わせられる必要はなく、適宜組み合わせられればよい。例えば他の形態では、制御部70は、第2制御モードにおいて、把持部材32が第1動作と同一の動き(遠隔位置から近接位置へ移動し、再び遠隔位置へと戻る動き)を、1回だけ、高速で行うように、把持部材駆動機構34を制御してもよい。
【0074】
(2-7-2)物品把持装置の動作
制御部70により制御される物品把持装置100の動作について、図6A図6K及び図7を参照しながら説明する。図6A図6Kは、図1の物品把持装置100の動作を説明するための物品把持装置100の主要部分の概略側面図である。図6A図6Kでは、可動部材20を移動させるロボット10の描画は省略している。図7は、物品把持装置100の動作を説明するためのフローチャートである。
【0075】
図6Aは、把持器30が物品Aを把持する前の初期状態を描画している。初期状態における各構成部材の状態について簡単に説明すると、可動部材20は、把持器30の把持部材32が戴置部50の物品群収容容器52の外に配置されるように、所定位置に配置されている。戴置部50は、把持器30の直下の第1位置に配置されている。各把持器30の把持部材32は、図5Bのように遠隔位置に配置されている。
【0076】
物品把持装置100の運転中には、制御部70は、初期状態から、ロボット10を制御して可動部材20を鉛直下方に移動させ、複数の把持器30を戴置部50に近づける(図7のステップS1)。具体的には、制御部70は、把持器30の把持部材32が物品群収容容器52内の物品Aを把持可能な所定位置に配置されるように、ロボット10の動作を制御し、可動部材20を鉛直下方に移動させる(図6B参照)。より具体的には、制御部70は、把持部材32の少なくとも一部が物品群A1に差し込まれた状態になるように、ロボット10の動作を制御し、可動部材20を鉛直下方に移動させる。
【0077】
次に、ステップS2では、制御部70は、各把持器30の把持部材駆動機構34を制御して、把持部材32に物品Aを把持させる。好ましくは、制御部70は、複数の把持器30に同時に物品Aを把持させる。ただし、これに限定されるものではなく、制御部70は、複数の把持器30に、異なるタイミングで物品Aを把持させてもよい。
【0078】
次に、制御部70は、複数の把持器30が物品Aを把持した状態で、ロボット10を制御して、把持器30の把持部材32が戴置部50の物品群収容容器52の外に配置されるように、可動部材20を鉛直上方に移動させる(図6C及び図7のステップS3参照)。
【0079】
次に、制御部70は、戴置部駆動部54を制御して、戴置部50を第1位置から第2位置へと移動させる(図6D及び図7のステップS4参照)。戴置部50が第2位置へと移動することで、把持器30と排出シュート60との間には戴置部50が配置されない状態となる。
【0080】
次に、制御部70は、ロボット10を制御して可動部材20を鉛直下方に移動させ、複数の把持器30を排出シュート60に近づける(図6E参照)。ロボット10が可動部材20を鉛直下方に移動させる際、各重量取得部40は、対応する把持器30が把持する物品Aの重量を取得する(図7のステップS5参照)。制御部70は、各重量取得部40から取得した各把持器30が把持する物品Aの重量値を用いた組合せ計算を行い、その合計値が目標重量範囲となる重量値の組合せを見つける(図7のステップS6参照)。
【0081】
組合せ計算が終了すると、制御部70は、組合せ計算の結果に基づいて、排出シュート60の上方で目標重量範囲となる重量値の組合せに対応する把持器30に物品Aの把持を解除させ、排出シュート60から物品Aを排出する(図6F図7のステップS7参照)。組合せに選択された把持器30の把持部材32は、この時点で第1動作を完了する。
【0082】
次に、制御部70は、物品Aの把持を解除した把持器30の把持部材32が第1動作において物品Aの把持を解除した直後に、その把持器30の把持部材駆動機構34を制御して、把持部材32に第2動作を実行させる。例えば、制御部70は、把持部材32が遠隔位置(図6H参照)と近接位置(図6G参照)との間を、複数回、高速で移動するように把持部材駆動機構34を制御する。なお、把持部材32の第2動作には、上述したように各種動作を利用可能である。
【0083】
目標重量範囲となる重量値の組合せが複数存在する場合には、組合せ別に、図7のステップS7及びステップS8が行われる。言い換えれば、目標重量範囲となる重量値の組合せが複数存在する場合には、図7のステップS7及びステップS8が、把持器30を変えて複数回行われる。
【0084】
目標重量範囲となる重量値の組合せの全てに対して物品Aの排出が終了すると、制御部70は、ロボット10を制御して、可動部材20を図6Aに描画されている位置と同じ位置へと戻す(図7のステップS9参照)。また、制御部70は、戴置部駆動部54を制御して、戴置部50を第2位置から、把持器30の直下の第1位置に戻す(図6I図7のステップS10参照)。さらに、制御部70は、未だ物品Aを把持している把持器30があれば、その把持器30の把持部材駆動機構34を制御して、その把持器30に物品Aの把持を解除させる(図6I図7のステップS11参照)。言い換えれば、制御部70は、把持している物品Aの重量が組合せに選ばれなかった把持器30があれば、その把持器30の把持部材駆動機構34を制御して、その把持器30に物品Aの把持を解除させる。把持器30の把持していた物品Aは、第1位置に配置されている戴置部50へと落下し、物品群A1の物品Aとして再利用される。この時点で、組合せに選択されていない把持器30の把持部材32は、第1動作を完了する。
【0085】
次に、制御部70は、物品Aの把持を解除した把持器30の把持部材32がステップS11で第1動作において物品Aの把持を解除した直後に、その把持器30の把持部材駆動機構34を制御して、把持部材32に第2動作を実行させる(図7のステップS12参照)。なお、ここでは、第2動作を行った把持部材32は、その後、次のサイクルで直ちに第1動作を再び行うことになる。したがって、制御部70は、第1動作において把持部材32に物品Aを把持させる前に、第2制御モードで戴置部駆動部54を制御して、把持部材32に第2動作を実行させている。なお、把持部材32の第2動作には、上述したように各種動作を利用可能である。
【0086】
ステップS12の実行後、処理はステップS1に戻り、物品把持装置100は以上の動作を繰り返し行う。
【0087】
ここで説明した物品把持装置100の動作は、一例に過ぎず、矛盾しない範囲で適宜変更可能である。
【0088】
例えば、上記の説明では、各重量取得部40が、可動部材20を鉛直下方に移動させるタイミングで、把持器30が把持する物品Aの重量を取得している。これに変えて、各重量取得部40は、可動部材20を鉛直上方に移動させるタイミングで、対応する把持器30が把持する物品Aの重量を取得してもよい。
【0089】
また、例えば、制御部70は、複数の把持器30が物品Aを把持した状態でロボット10を制御して、可動部材20を、図6Bに描画されている位置から図6Cに描画されている位置へと上方に移動させる際、戴置部50を第1位置から第2位置へと移動させる前に、可動部材20を1回以上下方に移動させるようにロボット10を制御してもよい。具体的には、制御部70は、可動部材20を上方に移動させた後、戴置部50を第1位置から第2位置へと移動させる前に、可動部材20を1回だけ下方に所定距離移動させるようにロボット10を制御してもよい。また、例えば、制御部70は、可動部材20を上方に移動させた後、戴置部50を第1位置から第2位置へと移動させる前に、上下方向に往復動させるようにロボット10を制御してもよい。このような可動部材20の動作により、把持部材32に付着している物品をふるい落とすことができる。把持部材32に付着している物品は、把持部材32に把持されておらず、把持部材32の動作によらず落下するおそれのある物品である。可動部材20を下方に移動させて把持部材32に付着している物品を予めふるい落としておくことで、重量取得部40の取得する物品Aの重量を、把持部材32が把持している物品Aの重量に近づけて計量精度を向上することができる。
【0090】
(3)特徴
(3-1)
本実施形態の物品把持装置100は、把持部材32に物品Aを把持させ、その後に把持部材32に物品Aの把持を解除させることで物品Aを排出する装置である。物品把持装置100は、駆動機構の一例としての把持部材駆動機構34と、制御部70と、を備える。把持部材駆動機構34は、把持部材32を駆動する。制御部70は、把持部材駆動機構34を制御する。制御部70は、把持部材駆動機構34の制御モードとして、第1制御モードと、第1制御モードとは別の第2制御モードと、を有する。第1制御モードでは、制御部70は、把持部材駆動機構34を制御して、把持部材32に物品Aを把持させ、その後に物品Aの把持を解除させる第1動作を実行させる。第2制御モードでは、制御部70は、把持部材駆動機構34を制御して、把持部材32に、把持部材32に付着した付着物を除去する第2動作を実行させる。
【0091】
本実施形態の物品把持装置100では、把持部材32の第2動作により、メンテナンスのために装置を停止させることなく、把持部材32に付着物が付着したままの状態となることが抑制され衛生的である。
【0092】
また、ここでは把持部材32に物品Aの把持/把持解除を行わせる把持部材駆動機構34を利用して、把持部材32に第2動作を実行させる。そのため、この物品把持装置100では、別機構を設けて把持部材32に第2動作を実行させる場合に比べ、部品点数を抑制し、装置のシンプル化を図ることができる。
【0093】
(3-2)
本実施形態の物品把持装置100は、重量取得部40を備える。重量取得部40は、把持部材32が把持している物品Aの重量値を取得する。
【0094】
本実施形態の物品把持装置100では、把持部材32に物品Aが付着したままになったり、把持部材32に付着したままの物品Aが意図しないタイミングで落下したりする状態が発生しにくい。そのため、この物品把持装置100では、排出される物品Aの重量と重量取得部40の取得した重量値とのずれが防止されやすい。
【0095】
(3-3)
本実施形態の物品把持装置100では、第2動作は、第1動作と異なる動作である。
【0096】
本実施形態の物品把持装置100では、把持部材32が、通常の第1動作とは異なる付着物の除去に適した第2動作を行うことで、把持部材32に付着した付着物の除去が促進されやすい。
【0097】
なお、把持部材32に付着した付着物の除去が促進可能であれば、第2動作は、第1動作と同一の動作(言い換えれば、把持部材32の動きの態様が第1動作と同一で、把持部材32の動作速度及び動作の実行回数も第1動作と同一の動作)であってもよい。
【0098】
(3-4)
本実施形態の物品把持装置100では、好ましくは、第2動作時の把持部材32の平均動作速度は、第1動作時の把持部材32の平均動作速度に比べて大きい。より具体的には、把持部材32の第2動作時の接近時速度及び/又は離反時速度は、第1動作時の接近時速度及び/又は離反時速度に比べて大きい。
【0099】
本実施形態の物品把持装置100では、把持部材32が、通常の第1動作に比べて高速の第2動作を行うことで、把持部材32に付着した付着物の除去が促進されやすい。
【0100】
(3-5)
本実施形態の物品把持装置100では、制御部70は、第1動作において把持部材32に物品Aの把持を解除させた直後に、第2制御モードで把持部材駆動機構34を制御する。
【0101】
本実施形態の物品把持装置100では、物品Aの把持の解除直後に把持部材32が第2動作を行うので、把持部材32が把持した物品Aの全量又は大半を排出することが容易である。
【0102】
(3-6)
本実施形態の物品把持装置100では、制御部70は、第1動作において把持部材32に物品Aを把持させる前に、第2制御モードで把持部材駆動機構34を制御する。
【0103】
本実施形態の物品把持装置100では、物品Aの把持前に把持部材32が第2動作を行うので、物品Aを把持する前に、把持部材32に付着している付着物を除去もしくは減らすことができる。
【0104】
(3-7)
本実施形態の物品把持装置100では、制御部70は、第2制御モードによる把持部材駆動機構34の制御を定期的に実行する。本実施形態では、制御部70は、第1動作において把持部材32が物品Aの把持を解除するたびに、第2制御モードによる把持部材駆動機構34の制御を実行する。
【0105】
本実施形態の物品把持装置100では、定期的に第2制御モードが実行されるので、付着物が把持部材32に長期間付着したままとなることが抑制され衛生的である。
【0106】
(4)変形例
以下に上記実施形態の変形例を示す。なお、各変形例の内容の一部又は全部は、互いに矛盾しない範囲で上記実施形態の内容や他の変形例の内容と組み合わされてもよい。
【0107】
(4-1)変形例A
上記実施形態における把持器30の種類は、一例に過ぎず、種々の種類の把持器を本開示の把持器として適用可能である。例えば、把持器は、一対の把持部材を互いに近づくように平行移動させることで、物品Aを把持するものであってもよい。
【0108】
また、上記実施形態では、可動部材20に同一種類の把持器30が取り付けられているが、これに限定されるものではなく、可動部材20には、2種類以上の把持器30が取り付けられてもよい。
【0109】
(4-2)変形例B
上記実施形態では、把持部材32が物品Aの把持を解除した直後に、把持部材32が第2動作を行うが、把持部材32が第2動作を行うタイミングは、物品Aの把持の解除直後に限定されるものではない。
【0110】
例えば、図8に示すフローチャートのように、ステップS7で物品Aの把持を解除した把持部材32は、その直後に第2動作を実行しなくてもよい。言い換えれば、図7のフローチャートにおけるステップS8は省略されてもよい。そして、ステップS11で、組合せ非選択の把持器30の把持部材32が物品Aの把持を解除した後に、制御部70は、全ての把持部材駆動機構34を制御して、全ての把持器30の把持部材32に第2動作を実行させてもよい(図8のステップS12a参照)。言い換えれば、制御部70は、第1動作において把持部材32に物品Aを把持させる前(特にここでは把持部材32に物品Aを把持させる直前)に、第2制御モードで把持部材駆動機構34を制御してもよい。
【0111】
(4-3)変形例C
上記実施形態や変形例Bでは、制御部70は、第1動作において把持部材32が物品Aの把持を解除するたびに、第2制御モードによる把持部材駆動機構34の制御を実行する。ただし、これに限定されるものではない。
【0112】
例えば、物品把持装置100は、図8のフローチャートの一部を更に変更して、図9に示すフローチャートのように動作してもよい。
【0113】
図9のフローチャートでは、ステップS11で組合せ非選択の把持器30の把持部材32が物品Aの把持を解除した後に、前回把持部材32が前回第2動作を実行してから所定期間が経過したか否かが判定される(ステップS100参照)。例えば、ステップS100では、前回第2動作を実行してから所定時間(例えば10分)が経過したか否かが判定される。また、ステップS100では、前回第2動作を実行してから、把持器30の把持部材32が第1動作を実行した回数が、所定回数(例えば20回)に到達したか否かが判定されてもよい。そして、前回把持部材32が前回第2動作を実行してから所定期間が経過していないと判定された場合には、処理はステップS1に戻る。一方、前回把持部材32が前回第2動作を実行してから所定期間が経過していると判定された場合に、制御部70は、第2制御モードによる把持部材駆動機構34の制御を実行する(図9のステップS12a参照)。このように、定期的に第2制御モードが実行されることで、付着物が把持部材32に長期間付着したままとなることが抑制され衛生的である。
【0114】
また、フローチャートは省略するが、制御部70は、ユーザが物品把持装置100の図示しない操作部に対して第2制御モードでの把持部材駆動機構34の制御を指示した際に、制御部70は第2制御モードによる把持部材駆動機構34の制御を実行してもよい。言い換えれば、制御部70は、不定期に、第2制御モードによる把持部材駆動機構34の制御を実行してもよい。
【0115】
(4-4)変形例D
上記実施形態では、戴置部駆動部54が、戴置部50を第1位置と第2位置との間で移動させる。ただし、このような態様に限定されるものではなく、戴置部50は不動であってもよい。
【0116】
この場合には、排出シュート60を戴置部50の直下以外の場所に配置し、可動部材20を鉛直方向だけではなく、水平方向にも移動可能とすることが好ましい。このように構成することで、把持器30で戴置部50の物品Aを把持した後、可動部材20を動かして排出シュート60の上方へと把持器30を動かし、排出シュート60の上方で把持器30に物品Aの把持を解除させることで、物品Aを排出することができる。
【0117】
(4-5)変形例E
上記実施形態では、物品把持装置100は、可動部材20に取り付けられた複数の把持器30の把持部材32の動作を制御し、物品群A1の物品Aの一部を把持器30のそれぞれに把持させて、各把持器30が把持する物品Aの重量値を重量取得部40で取得する。そして、制御部70は、重量取得部40の取得した把持器30のそれぞれが把持する物品Aの重量値に基づいて組合せ計算を行う。
【0118】
ただし、物品把持装置は、このような態様に限定されるものではなく、物品把持装置200は、図10のように構成されてもよい。なお、図10では、上記実施形態と同様の構成を有する部材には同一の符号を付している。
【0119】
図10に示す変形例Eの物品把持装置200では、可動部材120は、単一の把持器30を支持する。物品把持装置200では、ロボット10は、可動部材120を、鉛直方向だけではなく、水平方向にも移動させる。物品把持装置200は、図10のように、重量取得部40を有していない。さらに、物品把持装置200は、図10のように、排出シュート60を有さず、排出シュート60の代わりに物品Aあるいは物品Aを入れる図示しない容器を搬送するコンベア160を有する。そして、物品把持装置200は、戴置部50に戴置された物品群A1の物品Aの一部を把持器30に所定量把持させ、物品Aの重量を計量すること無く、把持器30をコンベア160上へと移動させる。そして、把持部材32による物品Aの把持を解除して、コンベア160上に、又は、コンベア160で搬送される図示しない容器上に物品Aを落下させる。
【0120】
このように構成される物品把持装置200においても、制御部70は、把持部材駆動機構34を第2制御モードで制御して、把持部材32に第2動作を実行させる。例えば、好ましくは、制御部70は、把持器30が物品群収容容器52の上方又はコンベア160の上方に配置されている時に、把持部材32に第2動作を実行させる。このように構成されることで、把持器30が戴置部50からコンベア160に移動させる物品Aの量を所定量に制御することが容易である。また、把持部材32に付着した付着物が把持部材32に長時間付着したままになることを抑制できるので、衛生面で優れている。
【0121】
(4-6)変形例F
上記実施形態では、ロボット10は、可動部材20を単一軸に沿って移動させている。しかし、このような態様に限定されるものではなく、ロボット10は、可動部材20を複数方向に移動させてもよい。例えば、ロボット10は、可動部材20を図6Bに描画された位置から図6Cに描画された位置へと上方に移動させる際に、把持部材32に付着した物品Aをふるい落とすように、可動部材20を鉛直方向と直交する水平方向に往復動させてもよい。
【0122】
(4-7)変形例G
物品把持装置は、図11に描画されている物品把持装置300のように、上記実施形態の物品把持装置100の構成に加え、洗浄用の液体Wを貯留している貯留容器80を有してもよい。液体Wは、限定されるものではないが、例えば水である。物品把持装置300では、把持部材32の第2動作が、図11のように、把持部材32の少なくとも一部が貯留容器80内の液体Wに入れられた状態で実行される。
【0123】
物品把持装置300では、把持部材32の第2動作の実行は、例えば以下のような態様で実行される。なお、物品把持装置300は、以下の2点を除き、上記実施形態の物品把持装置100と同様である。
1)物品把持装置300は、貯留容器80及び貯留容器80を駆動する貯留容器駆動部82(図12参照)を有する。
2)物品把持装置300の制御部270(図12参照)により制御される物品把持装置300の動作が、物品把持装置100の動作と一部異なる。
【0124】
ここでは、特に必要ない限り、上記の物品把持装置100との相違点以外の説明を省略する。
【0125】
物品把持装置300は、上述のように貯留容器80を移動させる貯留容器駆動部82を有する。貯留容器駆動部82は、貯留容器80を、待機位置と、洗浄時位置との間で移動させる。貯留容器駆動部82は、例えば、モータや流体圧を駆動源として、貯留容器80を移動させる。貯留容器80の洗浄時位置は、把持器30の直下の位置である。貯留容器80の待機位置は、把持器30の直下を外れた位置である。限定するものではないが、本実施形態では、貯留容器駆動部82は、貯留容器80を、待機位置と洗浄時位置との間で水平方向に移動させる。
【0126】
制御部270により制御される物品把持装置300の動作について、図13のフローチャートを参照しながら説明する。
【0127】
まず、ステップS1~ステップS7、ステップS9~ステップS11、及びステップS100については、上記の変形例Cにおける制御部70による物品把持装置100の動作の制御と同様である。そこで、ステップS1~ステップS7、ステップS9~ステップS11、及びステップS100については、説明の重複を避けるため、ここでは説明を省略する。
【0128】
ステップS100で、判定がYesである場合にはステップS101に進み、判定がNoである場合にはステップS1へ戻る(図13参照)。
【0129】
ステップS101では、制御部270は、戴置部駆動部54を制御して、戴置部50を第1位置から第2位置へと移動させる。またステップS101では、制御部270は、貯留容器駆動部82を制御して、貯留容器80を待機位置から洗浄時位置へと移動させる。
【0130】
ステップS102では、制御部270は、把持器30の把持部材32の少なくとも一部が貯留容器80の液体W内に配置されるように、ロボット10の動作を制御し、可動部材20を鉛直下方に移動させる。
【0131】
そして、制御部270は、把持部材32の少なくとも一部が貯留容器80の液体W内に配置された状態で、全ての把持部材駆動機構34を制御して、全ての把持器30の把持部材32に第2動作を実行させる(図13のステップS12a)。なお、把持部材32の第2動作には、上述したように各種動作を利用可能である。
【0132】
次に、ステップS103では、制御部270は、把持器30の把持部材32が貯留容器80の外に配置されるように、ロボット10の動作を制御し、可動部材20を鉛直上方に(図6Aの初期状態における位置に)移動させる。
【0133】
そして、ステップS104では、制御部270は、貯留容器駆動部82を制御して、貯留容器80を洗浄時位置から待機位置へと移動させる。また、制御部270は、戴置部駆動部54を制御して、戴置部50を第2位置から第1位置へと移動させる。その後、ステップS1に戻る。
【0134】
なお、変形例Gの構成は、適宜変更可能である。
【0135】
例えば、貯留容器80が、戴置部50の物品群収容容器52より上方に配置される場合には、ステップS102およびステップS105において、戴置部50の移動は行われなくてもよい。
【0136】
また、変形例Gでは、貯留容器80が待機位置と洗浄時位置とを移動するが、貯留容器80が不動であってもよい。そして、代わりに、ロボット10が、所定のタイミングで、把持部材32の少なくとも一部が貯留容器80の液体W内に配置されるように可動部材20を移動させてもよい。
【0137】
また、上記実施形態の物品把持装置100の動作と、変形例Gの物品把持装置300の動作とは組合せられてもよい。例えば、制御部270は、図7のフローチャートのように、第1動作において把持部材32が物品Aの把持を解除するたびに、把持部材32が空中に配置された(液体Wには入れられていない)状態で、第2制御モードによる把持部材駆動機構34の制御を実行する。そして、制御部270は、前回把持部材32が液体W中で前回第2動作を実行してから所定期間経過すると、把持部材32の少なくとも一部が貯留容器80内の液体に入れられた状態で、把持部材32に第2動作を実行させてもよい。
【0138】
(4-8)変形例H
上記実施形態では、把持部材32の実行する第2動作の内容が毎回同じであるが、これに限定されるものではない。物品把持装置100は、把持部材32の実行する第2動作が変化するように構成されてもよい。
【0139】
例えば、把持部材32の実行する第2動作には、通常動作と、通常動作よりも時間のかかる(把持部材32を動かしている時間の長い)特殊動作とを含んでもよい。そして、制御部70は、把持部材32に第2動作として通常動作を所定回数実行させるたびに、把持部材32に第2動作として特殊動作を1回実行させるように、把持部材駆動機構34を制御してもよい。
【0140】
(4-9)変形例I
上記実施形態では、物品把持装置100が有する可動部材20及びロボット10はそれぞれ1台であるが、これに限定されるものではない。物品把持装置100は、把持器30が取り付けられている可動部材20及び可動部材20を移動させるロボット10を複数有してもよい。
【0141】
(4-10)変形例J
物品把持装置100は、把持部材32に付着した付着物を除去するための付着物除去機構を有していてもよい。例えば、物品把持装置100は、付着物除去機構として、把持部材32にエアを吹き付けるエア吹付機構を有してもよい。また、物品把持装置100は、付着物除去機構として、把持部材32に接触する接触部材と、接触部材を動かして把持部材32に付着した付着物を掻き落とす駆動部と、を有する掻き落とし機構を有してもよい。把持部材32の第2動作に加え、物品把持装置100がこれらの付着物除去機構を有することで、把持部材32に付着した付着物の除去が促進されやすい。
【0142】
(4-11)変形例K
上記実施形態では、把持器30が取り付けられている可動部材20が移動させられることで、把持器30の把持部材32が、戴置部50に戴置されている物品群A1の物品Aを把持可能な位置に移動させられる。ただし、これに限定されるものではなく、把持器30は不動のフレームに固定されてもよい。そして、戴置部50が上下方向にも移動可能に構成され、把持器30が移動する代わりに、戴置部50が把持器30の把持部材32が物品Aを把持可能な位置に移動してもよい。
【0143】
<付記>
以上で説明した物品把持装置は、物品把持装置の具体例に過ぎず、本開示の技術的範囲を限定するものではない。上記の実施形態には、本開示の趣旨及び範囲から逸脱すること無く、種々の変形が可能なことが理解されるであろう。
【符号の説明】
【0144】
32 把持部材
34 把持部材駆動機構(駆動機構)
40 重量取得部
70 制御部
80 貯留容器
100,200,300 物品把持装置
A 物品
W 液体
【先行技術文献】
【特許文献】
【0145】
【文献】特開平6-3182号公報
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図5C
図6A
図6B
図6C
図6D
図6E
図6F
図6G
図6H
図6I
図6J
図6K
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13