特許 7560110 物品移載装置、吸着機構及び物品移載方法

(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】2024-09-24

(45)【発行日】2024-10-02

(54)【発明の名称】物品移載装置、吸着機構及び物品移載方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 17/02 20060101AFI20240925BHJP

   B25J 15/06 20060101ALI20240925BHJP

   B65G 47/91 20060101ALI20240925BHJP

【ＦＩ】

B25J17/02 H

B25J15/06 A

B65G47/91 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020205708

(22)【出願日】2020-12-11

(65)【公開番号】P2022092793

(43)【公開日】2022-06-23

【審査請求日】2023-11-10

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 公開日：令和２年９月２５日公開場所：キリンピバレッジ株式会社滋賀工場（滋賀県犬上郡多賀町敏満寺１６００）公開した物の内容：株式会社エヌテックが、キリンビバレッジ株式会社に、中村亘孝が発明した物品移載装置及び吸着機構をテスト運転により公開した。

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 公開日：令和２年１０月２２日公開場所：キリンピバレッジ株式会社滋賀工場（滋賀県犬上郡多賀町敏満寺１６００）公開した物の内容：株式会社エヌテックが、キリンビバレッジ株式会社に、中村亘孝が発明した物品移載装置及び吸着機構をテスト運転により公開した。

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 公開日：令和２年１１月１３日公開場所：株式会社エヌテック（岐阜県養老郡養老町豊字川原１３４番地）公開した物の内容：株式会社エヌテックが、キリンビバレッジ株式会社に、中村亘孝が発明した物品移載装置及び吸着機構をテスト運転により公開した。

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 公開日：令和２年１１月１３日公開場所：株式会社エヌテック（岐阜県養老郡養老町豊字川原１３４番地）公開した物の内容：株式会社エヌテックが、石塚硝子株式会社に、中村亘孝が発明した物品移載装置及び吸着機構をテスト運転により公開した。

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 公開日：令和２年１１月１９日公開場所：株式会社エヌテック（岐阜県養老郡養老町豊字川原１３４番地）公開した物の内容：株式会社エヌテックが、サントリープロダクツ株式会社に、中村亘孝が発明した物品移載装置及び吸着機構をテスト運転により公開した。

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 公開日：令和２年１１月３０日公開場所：株式会社エヌテック（岐阜県養老郡養老町豊字川原１３４番地）公開した物の内容：株式会社エヌテックが、キリンビバレッジ株式会社に、中村亘孝が発明した吸着檄構の動作フロー図を配布した。

(73)【特許権者】

【識別番号】000128131

【氏名又は名称】株式会社エヌテック

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】中村 亘孝

【審査官】臼井 卓巳

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０３７１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５２０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１４８４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６２６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４０６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１３７６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２７９４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１８１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２３２９９２５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６２０８４５６（ＤＥ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１１７１６３８０（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １１／００－１７／０２

Ｂ６５Ｇ ４７／９１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を吸着して移載する物品移載装置であって、
物品を吸着可能な吸着部を有する吸着機構と、
前記吸着機構を昇降方向を含む移動方向に移動させる移動機構とを備え、
前記吸着機構は、
前記吸着部を傾動可能に支持する傾動機構と、
前記移動機構に支持される本体に対して前記吸着部の傾動支点を前記昇降方向と交差するスライド方向にスライド可能に当該吸着部を支持するスライド機構と、
前記スライド機構による前記傾動支点の基準位置からのスライドを許容しないロック状態と、前記スライド機構による前記傾動支点のスライドを前記基準位置に復帰可能な大きさの弾性付勢力が加わらない状態で許容するロック解除状態とに切り換える第１切換機構とを備え、
前記第１切換機構は、前記ロック解除状態から前記ロック状態へ切り換えるとき、前記傾動支点を前記基準位置に復帰させることを特徴とする物品移載装置。

【請求項2】

前記吸着機構は、前記吸着部を、水平姿勢で傾動不能にロックするロック状態と、傾動を許容するロック解除状態とに切り換える第２切換機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。

【請求項3】

前記移動機構及び前記吸着機構を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第１切換機構による前記吸着部のロックを解除して当該吸着部をスライドが許容された状態とした後、前記吸着部を吸着位置に向かって下降させ、前記吸着部が前記物品を吸着した後に上昇したときに、前記第１切換機構を動作させて前記吸着部をスライド不能にロックされる前記基準位置に復帰させることを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。

【請求項4】

前記移動機構及び前記吸着機構を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記吸着部が前記物品の吸着を解除した荷置位置から上昇したときに、前記第２切換機構を動作させて前記吸着部を傾動不能なロック状態とし、前記移動機構により前記吸着部を当該ロック状態のまま次の物品を吸着する荷取位置の上方位置に向かって移動させることを特徴とする請求項２に記載の物品移載装置。

【請求項5】

前記移動機構及び前記吸着機構を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記第２切換機構を動作させて前記吸着部のロックを解除して当該吸着部を傾動が許容された状態とした後、前記吸着部を吸着位置に向かって下降させ、前記物品を吸着した後も前記吸着部を前記傾動が許容された状態のまま移載先に向かって移動させることを特徴とする請求項２に記載の物品移載装置。

【請求項6】

ロボットのアームに装着される吸着機構であって、
物品を吸着可能な吸着部と、
前記吸着部を傾動可能に支持する傾動機構と、
前記アームに支持される本体に対して前記吸着部の傾動支点を昇降方向と交差するスライド方向にスライド可能に支持するスライド機構と、
前記スライド機構による前記傾動支点の基準位置からのスライドを許容しないロック状態と、前記スライド機構による前記傾動支点のスライドを前記基準位置に復帰可能な大きさの弾性付勢力が加わらない状態で許容するロック解除状態とに切り換える第１切換機構とを備え、
前記第１切換機構は、前記ロック解除状態から前記ロック状態へ切り換えるとき、前記傾動支点を前記基準位置に復帰させることを特徴とする吸着機構。

【請求項7】

物品を吸着して移載する物品移載方法であって、
物品を吸着可能な吸着部を有する吸着機構と、
前記吸着機構を昇降方向を含む移動方向に移動させる移動機構とを備え、
前記吸着機構は、
前記吸着部を傾動可能に支持する傾動機構と、
前記移動機構に支持される本体に対して前記吸着部の傾動支点を前記昇降方向と交差するスライド方向にスライド可能に当該吸着部を支持するスライド機構と、
前記スライド機構による前記傾動支点の基準位置からのスライドを許容しないロック状態と、前記スライド機構による前記傾動支点のスライドを前記基準位置に復帰可能な大きさの弾性付勢力が加わらない状態で許容するロック解除状態とに切り換える第１切換機構とを備え、
前記吸着部の前記傾動支点を前記スライド方向のスライドが許容された状態とするスライド許容ステップと、
前記スライドが許容された状態の前記吸着部を吸着位置に向かって下降させる下降ステップと、
吸着対象の物品を前記吸着部が吸着する吸着ステップと、
前記物品を吸着した前記吸着部を上昇させる上昇ステップと、
前記上昇ステップののち前記傾動支点を前記スライド方向の前記基準位置に復帰させるとともに前記傾動支点を前記スライド方向のスライドが許容されない前記ロック状態に切り換える復帰ステップとを備えることを特徴とする物品移載方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品を移載する物品移載装置、吸着機構及び物品移載方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１、２には、ロボットが物品を１つずつ吸着して移載する移載作業を行う物品移載装置が開示されている。これらの物品移載装置は、回動可能に支持された吸着パッド等の吸着部を備える。特許文献１に記載された物品移載装置は、自在継手を介して傾動可能に支持された吸着部と、吸着部の傾きを検知するセンサとを備える。物品を偏心位置で吸着して少し持ち上げたときにセンサが吸着部の傾斜を検知すると、吸着部はワークを重心部分で吸着し直す。このため、画像処理などを要しない簡単な構成によって、ワークの重心部分を吸着して持ち上げることができる。

【0003】

また、特許文献２に記載された物品移載装置は、鉛直な軸に対して回動可能に支持された吸着部と、吸着部とは別にワークを把持するフィンガとを備え、吸着部は、フィンガの把持方向（水平方向）に平行移動が可能に構成され、平行移動の偏位置から中央位置に向かってばねにより付勢されている。吸着パッドによって持ち上げられたときのワークの位置、方向が、フィンガの把持に対する正規の位置、方向から多少ずれても、回動の余裕と、平行移動の余裕とが与えられることで、このずれ量を吸収してフィンガ、吸着パッドおよびワークに無理な力がかからない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平９－２９０３８５号公報

【文献】特開平４－１２９６９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献２に記載の物品移載装置では、吸着部が傾動できないので、物品が傾いていると、吸着部は物品を吸着できない。一方、特許文献１に記載の物品移載装置では、吸着部が傾動できるので、物品が傾いていても、吸着部が物品の傾きに応じて傾動することで物品を吸着することができる。しかし、吸着部が傾動できても、ワークの傾きが大きい場合、吸着部がワークの大きな傾きまで傾くことができず、吸着部がワークを吸着できない場合があるという課題がある。つまり、吸着部がワークの大きな傾きまで傾動できる傾動可能範囲であっても、傾き不足によって吸着部がワークを吸着できない場合があるという課題がある。

【0006】

本発明の目的は、吸着部が大きく傾いた物品も吸着できる物品移載装置、吸着機構及び物品移載方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する物品移載装置は、物品を吸着して移載する物品移載装置であって、物品を吸着可能な吸着部を有する吸着機構と、前記吸着機構を昇降方向を含む移動方向に移動させる移動機構とを備え、前記吸着機構は、前記吸着部を傾動可能に支持する傾動機構と、前記吸着部の傾動支点を前記昇降方向と交差するスライド方向にスライド可能に当該吸着部を支持するスライド機構とを備える。

【0008】

この構成によれば、物品（ワーク）が昇降方向に対して傾く場合、吸着部は、当該物品を吸着する過程で、傾動支点が当該物品の傾きの低い側にスライドすることで傾動する。すなわち、物品が傾いていても、吸着部が下降して物品に当たると吸着部が傾き、さらに下降すると、吸着部は、その傾動支点が、傾きの低い側にスライドすることで、さらに傾くことができる。よって、吸着部は大きく傾いた物品を吸着することができる。

【0009】

上記物品移載装置において、前記吸着機構は、前記物品が前記昇降方向に対して傾いている場合、当該物品を吸着する過程で傾きの低い側にスライドした前記吸着部の前記傾動支点を、前記スライド方向の基準位置に復帰させる復帰機構を備えてもよい。

【0010】

この構成によれば、傾いた物品を吸着するときにスライドした吸着部は、物品を吸着した後、第１復帰機構によりスライド方向の基準位置（例えばセンタ位置）に復帰できる。吸着部がスライド方向にスライドしたまま次の物品を吸着しようとすると、スライド方向のずれによって物品に対する吸着位置精度が低下する可能性がある。これに対して、次の物品を吸着する前に吸着部がスライド方向の基準位置に復帰するので、物品に対する吸着位置精度の低下を抑制できる。

【0011】

上記物品移載装置において、前記復帰機構は、前記吸着部を前記基準位置でスライド不能にロックするロック状態と、前記スライド方向への前記吸着部のスライドを許容するロック解除状態とに切り換えてもよい。

【0012】

ところで、吸着部をスライド可能に構成した場合、吸着部が移動中に慣性でスライド方向にスライドしてしまう可能性がある。しかし、この構成によれば、傾いた物品を吸着するときにスライドを伴って傾動した吸着部は、第１復帰機構によって基準位置に復帰しその復帰した基準位置に保持（ロック）されるので、移動中の慣性による吸着部のスライド方向の揺れを抑制できる。

【0013】

上記物品移載装置において、前記吸着機構は、前記吸着部を、水平姿勢で傾動不能にロックするロック状態と、傾動を許容するロック解除状態とに切り換える第２切換機構を備えてもよい。

【0014】

この構成によれば、第２切換機構により、吸着部を傾動可能なロック解除状態からロック状態に切り換えることができるので、傾いた物品を吸着するときに傾動した吸着部をその傾動姿勢から水平姿勢に復帰させることができる。例えば、吸着した物品を移載し終わった後、吸着部を水平姿勢に保持することで、吸着部を次の荷取位置へ移動させる移動中における吸着部の揺れを抑制できる。例えば、吸着部を次の物品の荷取位置への移動速度の高速化が可能である。

【0015】

上記物品移載装置において、前記移動機構及び前記吸着機構を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記第１切換機構による前記吸着部のロックを解除して当該吸着部をスライドが許容された状態とした後、前記吸着部を吸着位置に向かって下降させ、前記吸着部が前記物品を吸着した後に上昇したときに、前記第１切換機構を動作させて前記吸着部をスライド不能にロックされる前記基準位置に復帰させてもよい。

【0016】

この構成によれば、傾きの大きな物品を吸着できるとともに、吸着した物品の移動過程におけるスライド方向の揺れを抑制することができる。
上記物品移載装置において、前記移動機構及び前記吸着機構を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記吸着部が前記物品の吸着を解除した荷置位置から上昇したときに、前記第２切換機構を動作させて前記吸着部を傾動不能なロック状態とし、前記移動機構により前記吸着部を当該ロック状態のまま次の物品を吸着する荷取位置の上方位置に向かって移動させてもよい。

【0017】

この構成によれば、移載先で物品の吸着を解除して荷置きした後、次の物品の荷取位置へ吸着部を移動する過程における吸着部の揺れを抑制することができる。例えば、吸着部を荷置位置から次の荷取位置へ移動するときの移動速度の高速化が可能になる。

【0018】

上記物品移載装置において、前記移動機構及び前記吸着機構を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記第２切換機構を動作させて前記吸着部のロックを解除して当該吸着部を傾動が許容された状態とした後、前記吸着部を吸着位置に向かって下降させ、前記物品を吸着した後も前記吸着部を前記傾動が許容された状態のまま移載先に向かって移動させてもよい。

【0019】

この構成によれば、物品を移送中の吸着部が自由に傾動できるので、移送中の物品の揺れによる衝撃を緩和することができる。例えば、移載途中の物品の落下を抑制できる。
上記課題を解決する吸着機構は、ロボットのアームに装着される吸着機構であって、物品を吸着可能な吸着部と、前記吸着部を傾動可能に支持する傾動機構と、前記吸着部を傾動可能な状態で昇降方向と交差するスライド方向にスライド可能に支持するスライド機構とを備える。

【0020】

この構成によれば、吸着機構がロボットのアームに装着されることにより、物品移載装置と同様の効果が得られる。
上記課題を解決する物品移載方法は、物品を吸着して移載する物品移載方法であって、物品を吸着可能な吸着部を有する吸着機構と、前記吸着機構を昇降方向を含む移動方向に移動させる移動機構とを備え、前記吸着機構は、前記吸着部を傾動可能に支持する傾動機構と、前記吸着部の傾動支点を前記昇降方向と交差するスライド方向にスライド可能に当該吸着部を支持するスライド機構とを備え、前記吸着部の前記傾動支点を前記スライド方向のスライドが許容された状態とするスライド許容ステップと、前記スライドが許容された状態の前記吸着部を吸着位置に向かって下降させる下降ステップと、吸着対象の物品が傾いている場合、前記吸着部の端部が当該物品に当たった状態でさらなる下降によって当該吸着部が前記傾動支点のスライドを伴ってさらに傾くことで当該物品を吸着する吸着ステップとを備える。この方法によれば、物品移載装置と同様の効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、吸着部が大きく傾いた物品も吸着できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】一実施形態における物品移載装置を示す模式側面図。

【図2】吸着機構を示す正面図。

【図3】吸着機構を示す側面図。

【図4】吸着機構を示す平面図。

【図5】ロック状態にあるときのスライド機構を示す正面図。

【図6】スライド許容状態にあるときのスライド機構を示す正面図。

【図7】ロック状態にあるときの傾動機構を示す側面図。

【図8】傾動許容状態にあるときの傾動機構を示す側面図。

【図9】移載装置の電気的構成を示すブロック図。

【図10】移載装置の移載作業を示す模式図。

【図11】移載装置の移載作業を示す模式図。

【図12】移載装置の移載作業を示す模式図。

【図13】移載装置の移載作業を示す模式図。

【図14】吸着過程の吸着部を示す模式拡大図。

【図15】吸着過程の吸着部を示す模式拡大図。

【図16】移載装置の移載作業を示す模式図。

【図17】移載装置の移載作業を示す模式図。

【図18】移載装置の移載作業を示す模式図。

【図19】移載装置の移載作業を示す模式図。

【図20】移載装置の移載作業を示す模式図。

【図21】移載制御を示すフローチャート。

【図22】変更例における吸着機構を示す平面図。

【図23】図２２と異なる変更例における吸着機構を示す平面図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、物品移載装置に係る一実施形態を、図面を参照して説明する。なお、図１において、物品移載装置１０が移載対象とする物品Ｗ（ワーク）が載置されるべき載置面を規定する２つの方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向と交差し重力方向と平行な方向を高さ方向Ｚとする。本例では、物品Ｗが複数段に段積みされたパレットＰの積載面（パレットＰの面）を載置面Ｐａとする。また、高さ方向Ｚは、物品Ｗが載置されるべき載置面Ｐａと直交する方向である。また、高さ方向Ｚと直交する方向を水平方向という。本例では、水平方向は、載置面Ｐａと平行な方向である。

【0024】

図１に示すように、物品移載装置１０（以下、単に「移載装置１０」ともいう。）は、パレットＰ上に複数の物品Ｗが段積みされた物品群から、荷を取るべき荷取位置にある物品Ｗを１つずつ吸着して、コンベヤ１２に運び、コンベヤ１２上の荷を置くべき荷置位置に吸着を解除することで物品Ｗを置く移載作業（段ばらし作業）を行う。また、移載装置１０は、コンベヤ１２により搬送されてきた荷取位置にある物品Ｗを、１つずつ吸着してパレットＰに運び、吸着を解除することでパレットＰ上又はパレットＰに段積みされた他の物品Ｗ上の荷置位置に物品Ｗを置く移載作業（段積み作業）を行う。段ばらし作業と段積み作業のいずれを行う場合も、移載装置１０は、荷取位置にある物品Ｗを吸着して把持し、その物品Ｗを荷取位置から荷置位置まで移送し、吸着を解除することで物品Ｗを荷置位置に置く移載作業を行う。

【0025】

図１に示すように、移載装置１０は、物品Ｗを吸着する吸着機構３０を移動させる移動機構の一例としてのロボット２０と、アームの一例としてのロボットアーム２３の先端部に装着された吸着機構３０とを備える。物品群が積載されたパレットＰは、搬送コンベヤまたは電動荷役車両（いずれも図示略）により、図１に示すロボット２０の作業範囲内の所定位置に載置される。本実施形態の物品Ｗは、例えば、袋体である。袋体は、例えば、粉体または粒体（例えば穀粒）を収容するものでもよい。具体的には、袋体の中身は、食料用の粉体（小麦粉等）や粒体（豆等の種子）でもよいし、セメント粉等の工業用粉体または工業用の粒体でもよい。また、袋体は、液体または気体を収容するものでもよい。

【0026】

移載装置１０は、荷取対象の物品Ｗを高さ方向Ｚの上側から下方に向かって撮像可能なカメラ７１を含む撮像装置７０を備える。撮像装置７０のカメラ７１は、工場等の天井近くの所定位置、またはロボットアーム２３の所定位置、あるいは吸着機構３０の所定位置に取り付けられている。図１の例では、カメラ７１は天井近くの所定高さ位置に配置されている。移載装置１０は、カメラ７１により物品群を直上から撮像した画像を解析する画像解析処理を行うことで、物品Ｗが吸着される上面である被吸着面のＸＹ座標位置及び高さ位置を含む位置情報と、荷置位置において物品Ｗが置かれる載置面の高さ位置を含む位置情報とのうち少なくとも一方を取得する。移載装置１０は、取得した位置情報に基づいて荷取位置と荷置位置のうち少なくとも一方を取得する。なお、図１の例では、荷置位置は、コンベヤ１２上の所定位置であるため、予め入力設定された固定の位置情報が用いられる。

【0027】

図１に示すように、ロボット２０は、床面に設置された設置台１３の上面に配置された台部２１と、台部２１に対して鉛直軸を中心に回転可能な回転台２２と、回転台２２に支持された多関節のロボットアーム２３とを備えた多関節式の産業ロボットである。吸着機構３０は、ロボットアーム２３の先端部に装着されている。ロボット２０は、パレットＰ上の物品群のうち最上段の物品Ｗを吸着機構３０により吸着して把持し、その把持した物品Ｗをコンベヤ１２上の所定位置（荷置位置）に載置する移載作業（段ばらし作業）を行う。

【0028】

ロボットアーム２３は、台部２１の側部に配設された駆動機構２４の駆動源２５の動力により、回転台２２と共に軸回転する。また、ロボットアーム２３は、角度変更可能に連結された複数のアーム部２３Ａ～２３Ｃを有する。駆動源２５は、例えば、電動モータ又は電動シリンダ等である。複数のアーム部２３Ａ～２３Ｃは、駆動機構２４が駆動されることにより不図示のリンク機構を介して角度調整される。吸着機構３０は、ロボットアーム２３の先端部にモータ２６を動力源とする回転部２７を介して軸回転可能に吊下状態で支持されている。

【0029】

図１に示すように、吸着機構３０は、台部２１及び回転台２２を経由してロボットアーム２３に沿ってその内部または外部を通る配管と接続され、その配管を含む空気圧回路の負圧源（いずれも図示略）と接続されている。吸着機構３０は、配管の途中に位置する不図示の電磁式の開閉弁が制御部１００により開閉制御されることで、物品Ｗの吸着と吸着の解放とが可能である。本実施形態では、ロボット２０は、カメラ７１が物品群の上面全体を撮像した画像を制御部１００が解析して取得した移載対象の物品Ｗの位置情報に基づいて吸着機構３０を位置制御する。

【0030】

＜吸着機構の構成＞
次に、吸着機構３０の詳細な構成を説明する。
図２に示すように、吸着機構３０は、前述のとおり、ロボットアーム２３の先端部に装着されている。機構本体３１は、ロボットアーム２３の先端部に装着するための被装着部３３と、被装着部３３の下端に固定された支持部３４と、支持部３４に対して吸着部３２を昇降可能に支持する昇降機構３５とを備える。

【0031】

昇降機構３５は、軸線が高さ方向Ｚと平行となる縦型の２つの昇降シリンダ３６を備える。２つの昇降シリンダ３６はロッドが下側となる下向きに配置されており、それぞれのロッド３６ａの下端部は、昇降部材３７に固定されている。２つの昇降シリンダ３６が伸縮駆動することで、昇降部材３７の下側に支持されている吸着部３２は昇降する。

【0032】

昇降部材３７と吸着部３２との間には、吸着部３２を傾動可能に支持する傾動機構４０と、吸着部３２をスライド可能に支持するスライド機構５０とが介在している。
傾動機構４０は、吸着部３２を傾動可能に支持する継手機構４１を備える。継手機構４１は、例えば、十字継手により構成される。

【0033】

図２～図４に示すように、継手機構４１は、その軸線方向がＸ方向と平行な第１軸４２（Ｘ軸）と、その軸線方向がＹ方向と平行な第２軸４３（Ｙ軸）と、両軸４２，４３を９０°の角度をなして交差する状態かつそれぞれが独立して軸回転可能な状態で連結する連結部材４４とを有する。連結部材４４の上端部にはブロック４５が突設されている。

【0034】

図２に示すように、吸着部３２の上面から上方に延出する揺動部材４８は、連結部材４４に対して第２軸４３を中心に回動可能な状態で連結されている。吸着部３２は、継手機構４１を介して傾動可能な状態で支持されている。すなわち、吸着部３２は、第１軸４２を中心とするＸ軸回りの傾動と、第２軸４３を中心とするＹ軸回りの傾動とが可能となっている。

【0035】

ここで、第１軸４２は、第２軸４３よりも長い軸長を有している。継手機構４１を構成する連結部材４４は、第１軸４２に沿ってＸ方向にスライド可能に支持されている。
継手機構４１を構成する第１軸４２の両端部は、スライド機構５０を構成する一対の規制部材５１に対して軸回転可能な状態で支持されている。連結部材４４には、第１軸４２が挿通されており、連結部材４４は第１軸４２に沿ってスライド方向Ｘにスライド可能なスライダーとして機能する。Ｘ方向に所定の距離を隔てて対向する一対の規制部材５１は、第１軸４２に沿ってスライド可能な連結部材４４（スライダー）のスライド方向両側のエンド位置を規定する。すなわち、連結部材４４は、第１軸４２の両端部に位置する一対の規制部材５１と当たる位置の範囲内でＸ方向にスライド可能である。また、連結部材４４は、第２軸４３を中心に回動可能に支持されている。

【0036】

また、吸着部３２は、第１軸４２に沿ってＸ方向にスライド可能となっている。すなわち、吸着部３２は、昇降部材３７に対して第１軸４２（Ｘ軸）及び第２軸４３（Ｙ軸）を中心とする２方向の傾動が可能、かつ、第１軸４２に沿ってＸ方向にスライド可能な状態で支持されている。

【0037】

図２に示すように、吸着部３２は、負圧発生ユニット３８と吸着パッド３９とを備える。吸着パッド３９は、吸着部３２の下端部に位置する。吸着パッド３９は下端部に所定形状の環状をなす緩衝部材３９ａが固定されている。本例の吸着パッド３９は、長円形状を有し、その下面に固定された緩衝部材３９ａは、長円の環状を有する。緩衝部材３９ａは、例えば、気密性を有する弾性部材により構成される。緩衝部材３９ａは、ゴム製でもよいし、気密性及び弾性を有する多孔質材料（例えば発泡材料）よりなる合成樹脂製でもよい。吸着パッド３９の下面は緩衝部材３９ａに囲まれた吸着口３９ｂが開口している。

【0038】

負圧発生ユニット３８は、例えば、エジェクタである。負圧発生ユニット３８は、吸着パッド３９の吸着口３９ｂに負圧を発生させる。負圧発生ユニット３８は、揺動部材４８の下端面に固定された規制板４９の下面に固定されている。

【0039】

＜復帰機構＞
また、昇降部材３７と吸着部３２との間には、傾動機構４０により傾動した吸着部３２を水平姿勢に復帰させる傾動復帰機能と、スライド機構５０によりスライドした吸着部３２をスライド方向Ｘのセンタ位置に復帰させるスライド復帰機能とを有する復帰機構５５を備える。本実施形態の復帰機構５５は、吸着部３２をスライド方向のセンタ位置に復帰させる第１切換機構５６と、傾動した吸着部３２を水平姿勢に復帰させる第２切換機構４６とを備える。本実施形態では、復帰機構５５により復帰した吸着部３２は、スライド方向Ｘの復帰位置であるセンタ位置にロックされ、傾動範囲の復帰姿勢である水平姿勢にロックされる。

【0040】

すなわち、第１切換機構５６は、吸着部３２をセンタ位置でスライド不能にロックするロック状態と、吸着部３２のスライド方向Ｘへのスライドを許容するロック解除状態とに切り換える。第１切換機構５６は、吸着部３２をセンタ位置に復帰する復帰機能に加え、吸着部３２をセンタ位置でスライド不能にロックするロック機構としても機能する。

【0041】

次に、図５、図６を参照して、第１切換機構５６の構成を詳細に説明する。図５は吸着部３２がセンタ位置にロックされたロック状態を示し、図６がロック解除状態を示す。なお、図５、図６では、第２切換機構４６を構成する第２シリンダ４７を省略している。

【0042】

図５、図６に示すように、第１切換機構５６は、スライダーとして機能する連結部材４４の上端部のブロック４５と、ブロック４５を挟むＸ方向の両側に対向して位置する一対の第１シリンダ５７とを備える。第１切換機構５６は、吸着部３２のスライドを許容しない図５に示すロック位置と、吸着部３２のスライド機構５０によるスライドを許容する図６に示すスライド許容位置とに駆動される。一対の第１シリンダ５７が伸長駆動されると、一対のロッド５７ａの先端部がブロック４５をＸ方向の両側から挟持することで、吸着部３２の傾動支点がセンタ位置にスライド不能にロックされる。第１シリンダ５７が収縮駆動されると、一対のロッド５７ａがそれぞれ離間する方向に退避し、ブロック４５がＸ方向に自由に移動できるＸ方向へのスライドが許容された状態になる。つまり、吸着部３２の傾動支点がＸ方向に自由に移動できるＸ方向へのスライドが許容された状態になる。

【0043】

このとき、吸着部３２の傾動が許容された状態にあれば、吸着部３２は、外力が加えられると、第２軸４３（Ｙ軸）回りの傾動が可能となる。本例の吸着部３２は、物品Ｗを吸着するときに物品Ｗに押し付けられるため、物品Ｗの姿勢に応じた方向の外力を物品Ｗから受ける。物品Ｗが傾いていると、吸着部３２は、その物品Ｗの傾いた被吸着面に押し付けられるので、その物品Ｗの被吸着面の傾いた方向に応じた方向に傾動する。そのため、吸着部３２は、物品Ｗの傾きに応じて水平姿勢から、図６に実線で示す反時計回り方向に傾動したり、同図に二点鎖線で示す時計回り方向に傾動したりする。このように吸着部３２が物品Ｗの被吸着面の傾きに応じて傾動することで、傾いた物品Ｗでも、吸着パッド３９の吸着口３９ｂを物品Ｗの被吸着面に全面で押し付けて物品Ｗを吸着することができる。

【0044】

さらに、このように吸着部３２が第２軸４３（Ｙ軸）回りの傾動が可能な状態で、そのＹ軸と交差（例えば直交）するＸ軸方向へのスライドも可能である。このため、吸着部３２は、物品Ｗの被吸着面の傾きに応じて傾動支点を中心に傾動しただけの傾動角よりも、さらにその傾動過程で傾動支点を、その傾動支点の軸方向（Ｙ軸方向）と交差（例えば直交）する方向であるＸ方向にスライドさせることで、大きな傾動角で傾動させることができる。この吸着部３２の傾動支点をＸ方向にスライドさせる力は、傾いた物品Ｗの被吸着面に当たった吸着部３２が、昇降機構３５により下降するときの力の反力を物品Ｗの被吸着面から受ける。このとき吸着部３２が受ける反力は、物品Ｗの被吸着面の傾きに応じて鉛直方向に対して交差する方向の力である。このため、反力のうちのＸ方向成分の力によって吸着部３２は傾動支点をＸ方向にスライドさせつつさらに大きな角度で傾動する。

【0045】

なお、本実施形態では、スライド方向Ｘのセンタ位置が、スライド方向の基準位置の一例に相当する。例えば、センタ位置に対してＸ方向における＋Ｘ方向側にスライドできる長さと、－Ｘ方向側にスライドできる長さとが異なる場合、基準位置は必ずしもスライド可能範囲のセンタ位置でなくてもよい。但し、吸着機構３０全体のセンタを（ロボットアームの先端部に装着される被装着部３３の軸心）を通る鉛直線上の位置の近傍であることが好ましい。つまり、吸着機構３０の重心位置が、物品Ｗの吸着の有無で変化しない位置に基準位置を設定することが好ましい。但し、物品Ｗの移送上問題なければ、スライド範囲内の任意の位置に基準位置を設定してもよい。

【0046】

また、第２切換機構４６は、吸着部３２を、水平姿勢で傾動不能にロックするロック状態と、吸着部３２の傾動を許容するロック解除状態とに切り換える。第２切換機構４６は、傾動した吸着部３２を水平姿勢に復帰させる復帰機能に加え、吸着部３２を復帰姿勢である水平姿勢で傾動不能にロックするロック機構としても機能する。

【0047】

次に、図７、図８を参照して、第２切換機構４６の構成を詳細に説明する。図７は吸着部３２が水平姿勢にロックされたロック状態を示し、図６が吸着部３２が傾動可能なロック解除状態を示す。

【0048】

図７、図８に示すように、第２切換機構４６は、吸着部３２の上端部に固定された規制板４９と、吸着部３２の傾動支点の移動軌跡をＹ方向に挟む両側の位置で規制板４９に対向する下向きに配置された一対の第２シリンダ４７とを備える。

【0049】

図７に示すように、第２シリンダ４７が伸長駆動されると、一対のロッドの先端部に固定された押圧部４７ａが、規制板４９のＹ方向両側の端部を上から同時に押圧することで、規制板４９が水平な状態に保持される。よって、規制板４９を含む吸着部３２は、第１軸４２（Ｘ軸）回りの傾動が不能にロックされた状態で水平姿勢に保持される。

【0050】

また、図８に示すように、第２シリンダ４７が収縮駆動されると、それぞれのロッドの先端部に固定された押圧部４７ａが規制板４９の上面から離間し、吸着部３２の傾動が可能になる。このため、吸着部３２は、外力が加えられると、第１軸４２（Ｘ軸）回りの傾動が可能となる。本例の吸着部３２は、物品Ｗを吸着するときに物品Ｗに押し付けられるため、物品Ｗの姿勢に応じた方向の外力を物品Ｗから受ける。物品Ｗが傾いていると、吸着部３２は、その物品Ｗの傾いた被吸着面に押し付けられるので、その物品Ｗの被吸着面の傾いた方向に応じた方向に傾動する。そのため、吸着部３２は、物品Ｗの傾きに応じて水平姿勢から、図８に実線で示す反時計回り方向に傾動したり、同図に二点鎖線で示す時計回り方向に傾動したりする。このように吸着部３２が物品Ｗの被吸着面の傾きに応じて傾動することで、傾いた物品Ｗでも、吸着パッド３９の吸着口３９ｂを物品Ｗの被吸着面に全面で押し付けて物品Ｗを吸着することができる。

【0051】

また、図４に示すように、吸着機構３０は、吸着部３２が吸着した物品Ｗの底部を保持する保持機構６０を備える。保持機構６０は、吸着部３２に吸着された物品Ｗの底部を保持可能な４つの板状の保持部６１を備える。各保持部６１は、物品Ｗを保持可能な図４に二点鎖線で示される保持位置と、物品Ｗを保持しない位置である退避位置との間で回動軸６１ａを中心に水平に回動する。各保持部６１は、リンク機構６３を介して駆動源であるシリンダ６２のピストンロッド６２ａの先端部と連結されている。

【0052】

シリンダ６２が図４に示す伸長する状態では、リンク機構６３を介して保持部６１が図４に実線で示す退避位置に配置される。一方、シリンダ６２が図４に示す伸長状態から収縮駆動されると、リンク機構６３を介して保持部６１が図４に二点鎖線で示す保持位置に配置される。また、保持機構６０は、保持部６１を昇降させるシリンダ６４を備える。シリンダ６４が収縮状態にあるとき、保持部６１は、吸着パッドの緩衝部材よりも上方に位置する上昇位置に配置される。一方、シリンダ６４が伸長駆動されると、保持部６１は、吸着部３２に吸着された物品Ｗの底面よりも下方の位置まで下降する。そして、この下降状態で保持部６１が退避位置から保持位置まで回動し、さらに保持部６１が物品Ｗの底面に当たる高さ位置まで上昇する。これにより、吸着部３２に吸着された物品Ｗは、複数（例えば４つ）の保持部６１によりその底面の複数箇所（例えば４箇所）を保持された状態で、あるいは、吸着部３２と４つの保持部６１との間に挟持された状態で移載可能となる。なお、物品Ｗを保持する保持部６１は、２つでもよいし、３つでもよい。また、大きな保持部が１つだけでもよい。

【0053】

＜物品移載装置の電気的構成＞
次に図９を参照して、移載装置１０の電気的構成を説明する。図９に示すように、移載装置１０は、移載装置１０を統括的に制御する制御部１００を備える。制御部１００は、コンピュータ１１０（マイクロプロセッサ）とメモリ１２０とを内蔵している。メモリ１２０には、例えば、図２１にフローチャートで示される移載制御用のプログラムが記憶されている。制御部１００は、コンピュータ１１０がプログラムを実行することにより、移載装置１０を制御する。

【0054】

図９に示すように、制御部１００には、入力系として、作業者により操作される入力部１５と、カメラ７１と、吸着部３２が物品Ｗを吸着したことを検知するセンサ７５とが電気的に接続されている。作業者による入力部１５の操作によって、移載装置１０の移載作業に必要な荷役情報の入力、及び移載装置１０に対する移載作業を開始させる指示が行われる。入力部１５は、例えば、操作盤又はパーソナルコンピュータのキーボード及びマウス等よりなる。荷役情報には、物品Ｗの品番、大きさ（サイズ）、重量、内容物などに関する物品関連情報や、荷取位置と荷置位置のうち少なくとも一方の情報など移載作業関連情報が含まれる。センサ７５は、吸着パッド３９の吸着口３９ｂよりも内部の空気圧（負圧）を検出する。吸着部３２が物品Ｗを吸着する前は、吸着口３９ｂから空気が流入するので吸着パッド３９内の負圧は閾値を超えない。吸着部３２が物品Ｗを吸着すると、吸着口３９ｂが物品Ｗで塞がれて空気が流入しなくなるので、吸着パッド３９内の負圧が閾値を超える。制御部１００は、センサ７５の検出圧が閾値を超えて所定値以上の負圧になったことをもって吸着部３２が物品Ｗを吸着できたと判断する。なお、制御部１００は、プログラマブルロジックコントローラ（以下ＰＬＣともいう。）と、ロボットコントローラとにより構成されてもよい。

【0055】

次に、図１０～図２１等を参照して移載装置１０の作用を説明する。なお、図１０～図２０に示す各工程は、吸着部３２が荷取位置で物品Ｗを吸着した後、荷置位置で吸着を解除して物品Ｗを荷置きし、再び次の移載対象の物品Ｗの移載作業を開始するまでの一巡の移載作業を示している。以下では、ロボット２０にパレットＰ上の物品群の最上段から物品Ｗを１つずつコンベヤ１２上へ移載する移載作業（段ばらし作業）を例に説明する。

【0056】

作業者が入力部１５を操作して必要な荷役情報及び移載作業開始の指示を移載装置１０に与える。制御部１００は、入力部１５から指示を受け付けると、移載装置１０の制御を開始する。制御部１００は、荷役情報に基づいて物品Ｗを荷取位置から荷置位置まで移送する経路を把握する。また、制御部１００は、荷役情報に基づいて、物品Ｗの品番、形状及びサイズ等の情報を取得する。そして、制御部１００は、物品Ｗを荷取位置から荷置位置まで移載する移載作業を開始する。制御部１００は、移載制御を行うため、図２１にフローチャートで示される移載制御用のプログラムを実行する。以下、図１０～図２０の各工程及び図２１のフローチャートを参照しつつ制御部１００が行う移載制御について説明する。詳細には、制御部１００内のコンピュータ１１０がプログラムを実行することで移載制御を行う。なお、図１０～図２０では、保持機構６０を省略している。

【0057】

以下、図１に示すように、移載対象の物品Ｗが大きく傾いている場合を例に説明する。なお、移載装置１０は、移載作業の指示を待っている状態では、昇降機構３５の昇降シリンダ３６は伸長状態にあり、第１シリンダ５７及び第２シリンダ４７は伸長状態にある。つまり、昇降機構３５は吸着部３２を下降位置に配置し、吸着部３２がスライド方向Ｘのセンタ位置でロックされ、かつ水平姿勢でロックされている。

【0058】

まずステップＳ１１では、制御部１００は、吸着部３２を荷取位置の上方の所定高さ位置である荷取開始位置に向かって移動させる。例えば、移載装置１０が待機状態にあったときは、吸着部３２を待機位置から移載対象の物品Ｗの直上に位置する荷取開始位置まで移動させる。この吸着部３２の荷取開始位置までの移動は、ロボットアーム２３を駆動することにより行われる。ここで、本例の荷取開始位置は、例えば、吸着部３２をその位置から下降させれば、吸着部３２を荷取対象の物品Ｗを吸着できる高さ位置に配置可能な位置である。

【0059】

ステップＳ１２では、制御部１００は、吸着部３２を傾動許容かつスライド許容状態にする。詳しくは、制御部１００は、第１シリンダ５７を図５に示す伸長状態から図６に示す収縮状態に駆動させるとともに、第２シリンダ４７を図７に示す伸長状態から図８に示す収縮状態に駆動させる。この結果、図６に示すように吸着部３２はＸ方向へのスライドが許容され、かつ図６及び図８に示すように互いに交差する第１軸４２（Ｘ軸）と第２軸（Ｙ軸）との両方の軸に対する傾動が許容される。なお、本実施形態では、このステップがスライド許容ステップの一例に相当する。

【0060】

ステップＳ１３では、制御部１００は、荷取開始位置に到達したか否かを判定する。制御部１００は、カメラ７１が撮像した物品群の画像を解析して今回の移載対象の物品Ｗの位置座標を割り出す。そして、制御部１００は、吸着部３２が目標とする物品Ｗの位置座標から算出した荷取開始位置に到達したか否かを判定する。吸着部３２が荷取開始位置に到達しなければそのまま移動を継続し、吸着部３２が荷取開始位置に到達すればステップＳ１４に進む。例えば、吸着部３２が、図１０に示す荷取開始位置に到達して停止すると、ステップＳ１４に進む。

【0061】

ステップＳ１４では、制御部１００は、吸着部３２を下降させる。すなわち、制御部１００は、ロボットアーム２３を下降させて、吸着部３２を下降させる。制御部１００は、この下降過程で負圧発生ユニット３８を駆動させることで、吸着部３２の吸着口３９ｂに負圧を発生させる。図１０に示す荷取開始位置から下降した吸着部３２は、図１１に示すように傾いた物品Ｗに当たる。吸着部３２が物品Ｗの被吸着面に到達しても、吸着部３２の吸着口３９ｂが被吸着面によって塞がれず、物品Ｗは吸着されない。なお、本実施形態では、このステップが下降ステップの一例に相当する。

【0062】

さらに図１２に示すように、吸着部３２が下降すると、吸着部３２は傾動支点を中心に傾動するが、まだ傾いた物品Ｗとの間に隙間があり、物品Ｗを吸着できない。
さらに図１３に示すように、吸着部３２が下降すると、吸着部３２の傾動支点が傾いた物品Ｗの傾きの低い側へのスライドを伴って吸着部３２が傾動支点を中心に傾動する。このときの吸着部３２の最大傾動可能角度は大きいので、吸着部３２は、傾いた物品Ｗの被吸着面に全面で当接し、物品Ｗを吸着する。

【0063】

ここで、図１４、図１５を参照して、吸着部３２が傾動支点のスライドを伴って大きく傾動することで、傾いた物品Ｗを吸着する過程を説明する。
図１４に示すように、吸着部３２には下向きの矢印で示す下降する力が働き、吸着部３２は傾いた物品Ｗに当たると、その当たった部分が物品Ｗから反力を受ける。この抗力のＸ方向成分の力によって吸着部３２の傾動支点がＸ方向にスライドする。また、このとき、吸着部３２が物品Ｗに当たった図１４における右端箇所が物品Ｗに押し付けられてほぼ固定され、吸着部３２の下降に伴ってその右端箇所を中心に吸着部３２は傾動しようとするが、その傾動を実現するためには傾動支点が右端箇所を中心とする円弧軌跡を描くように移動する必要がある。しかし、そのためには吸着部３２の傾動支点のＸ方向のスライドが必要になる。スライドできない構成である場合、吸着部３２が下降しても、所定の角度でそれ以上の傾動ができなくなる。

【0064】

これに対して、本実施形態の吸着部３２は、傾動支点のＺ方向の変位に加えＸ方向への変位が可能なので、吸着部３２が下降する過程で、吸着部３２が物品Ｗに当たったその端部箇所を中心に傾動支点が円弧を描くような傾動が可能になる。この結果、図１５に示すように、吸着部３２はその吸着口３９ｂの全体が、大きく傾く物品Ｗの被吸着面に塞がれることになり、吸着部３２によって物品Ｗが吸着される。なお、本実施形態では、吸着部３２が物品Ｗに当たってから、吸着部３２が傾動支点のスライドを伴って大きく傾いて物品Ｗを吸着するまでの過程が、吸着ステップの一例に相当する。

【0065】

図２１に戻って、ステップＳ１５では、制御部１００は、吸着を検知したか否かを判定する。制御部１００は、センサ７５の検出圧（検出負圧）が閾値を超えたことをもって吸着を検知したか否かを判定する。吸着を検知すればステップＳ１６に進み、吸着を検知しなければ、吸着を検知するまでそのまま待機する。図１５に示すように、吸着部３２の吸着口３９ｂがその全面で物品Ｗの被吸着面に当接すると、物品Ｗが吸着部３２に吸着され、吸着部３２内の負圧が閾値を超えるので、吸着が検知される。

【0066】

ステップＳ１６では、制御部１００は、吸着部３２を上昇させる。図１６に示すように、吸着部３２に吸着された物品Ｗが持ち上げられる。図１６に示すように、物品Ｗが持ち上げられたとき、吸着部３２の傾動支点はスライド範囲のセンタ位置からずれたままである。

【0067】

ステップＳ１７では、制御部１００は、吸着部３２が荷取終了位置に到達したか否かを判定する。本例の荷取終了位置は、例えば、昇降機構３５が吸着部３２を所定高さ位置まで上昇させた位置である。吸着部３２が荷取終了位置に到達していなければそのまま上昇を継続し、吸着部３２が荷取終了位置に到達すればステップＳ１８に進む。

【0068】

ステップＳ１８では、制御部１００は、吸着部３２をスライド方向のセンタ位置に復帰させる。図１７に示すように、一対の第１シリンダ５７が伸長駆動されることで、吸着部３２の傾動支点がＸ方向のセンタ位置に復帰される。詳しくは、制御部１００は、第１シリンダ５７を図６に示す収縮状態から図５に示す伸長状態に駆動させることで、図５に示すように吸着部３２の傾動支点をスライド範囲のセンタ位置に復帰させる。この結果、吸着部３２の傾動支点はセンタ位置でロックされる。なお、制御部１００は、保持機構６０を駆動させて保持部６１を待機位置から下降、回動及び上昇させることで、保持部６１で物品Ｗを保持してもよい。

【0069】

次のステップＳ１９では、制御部１００は、吸着部３２を荷置開始位置（移載先）に向かって移動させる。この吸着部３２の移動はロボット２０がロボットアーム２３を駆動して行う。この移動過程では、図５、図１７に示すように、吸着部３２の傾動支点がセンタ位置にロックされているので、物品Ｗを保持する吸着部３２はスライド方向のがたつきが抑制される。また、この移動過程では、吸着部３２の傾動はロックされておらず、吸着部３２は傾動可能である。このため、移動中に物品Ｗが揺れても、その物品Ｗの揺れの衝撃を吸着部３２が傾動することで緩和される。例えば、吸着部３２が傾動不能にロックされていると、物品Ｗの揺れに応じて吸着部３２が傾動することができないので、物品Ｗと吸着部３２との間に発生した隙間が原因で物品Ｗが落下する可能性がある。しかし、本実施形態では、物品Ｗの揺れに応じて吸着部３２が傾動することで、物品Ｗと吸着部３２との間の隙間の発生をより効果的に抑制できる。よって、物品Ｗの移動中の落下を抑制することができる。なお、移動過程において、物品Ｗを保持部６１で保持した場合は、物品Ｗが水平な姿勢に保持されるうえ、物品Ｗのがたつきや揺れが一層抑えられる。

【0070】

ステップＳ２０では、制御部１００は、吸着部３２が荷置開始位置に到達したか否かを判定する。荷置開始位置に到達していなければそのまま移動を継続し、荷置開始位置に到達すればステップＳ２１に進む。ここで、本例の荷置開始位置は、その位置から昇降機構３５が吸着部３２を下降させれば、物品Ｗを荷置位置に載置することが可能な位置である。なお、吸着部３２が荷置開始位置に到達すると、保持機構６０を駆動させて保持部６１を保持位置から下降、回動及び上昇させることで退避させる。

【0071】

ステップＳ２１では、制御部１００は、吸着部３２を下降させる。すなわち、制御部１００は、昇降機構３５の昇降シリンダ３６を伸長駆動させることで、吸着部３２を下降させる。なお、吸着部３２の荷置位置までの下降は、昇降機構３５の下降動作とロボットアーム２３の下降動作の両方によるものでもよい。

【0072】

ステップＳ２２では、制御部１００は、吸着部３２が荷置位置に到達したか否かを判定する。吸着部３２が荷置位置に到達していなければそのまま下降を継続し、吸着部３２が荷置位置に到達すればステップＳ２３に進む。図１８に示すように、吸着部３２が物品Ｗをコンベヤ１２上から少し上方に離間した荷置位置に到達すると、ステップＳ２３に進む。なお、図１９に示すように、吸着部３２が物品Ｗをコンベヤ１２上に載置される位置を荷置位置としてもよい。この場合、昇降機構３５の下降動作とロボットアーム２３の下降動作の両方により吸着部３２が荷置位置まで下降される。

【0073】

ステップＳ２３では、制御部１００は、吸着部３２の吸着を解除する。すなわち、制御部１００は、負圧発生ユニット３８の駆動を停止させるとともに吸着部３２の吸着を解除する。例えば、開閉弁を開弁して吸着部３２内を大気に連通することで吸着を解除してもよい。吸着の解除によって物品Ｗは移載先の載置面（本例ではコンベヤ１２）に荷置きされる。なお、図１８における吸着部３２の位置が荷置位置である場合、物品Ｗは少しの落下を伴ってコンベヤ１２上に載置される。

【0074】

次のステップＳ２４では、制御部１００は、吸着部３２を上昇させる。すなわち、制御部１００は、ロボットアーム２３を上昇させることで、吸着部３２を上昇させる。
次のステップＳ２５では、制御部１００は、吸着部３２が荷置終了位置に到達したか否かを判定する。荷置終了位置に到達していなければそのまま上昇を継続し、荷置終了位置に到達すればステップＳ２６に進む。吸着部３２は、例えば、図２０に示す荷置終了位置まで上昇する。

【0075】

ステップＳ２６では、制御部１００は、吸着部３２を傾動不能にロックする。詳しくは、制御部１００は、第２シリンダ４７を図８に示す収縮状態から図７に示す伸長状態に駆動することで、吸着部３２を水平姿勢の状態で傾動不能にロックする。図２０に示すように、吸着部３２は荷置終了位置まで上昇すると、水平姿勢の状態で傾動不能にロックされる。

【0076】

こうして荷置終了位置で吸着部３２を傾動不能な水平姿勢に復帰させると、１サイクルの移載作業を終了する。
次のステップＳ２７では、制御部１００は、次の移載対象の物品Ｗがあるか否かを判定する。次の移載対象の物品Ｗがあれば、ステップＳ１１に戻り、次の移載対象の物品Ｗの移載作業を開始し、吸着部３２を荷取開始位置に向かって移動させる。このときの吸着部３２の移動は、ロボット２０がロボットアーム２３を駆動させることで行われる。この吸着部３２の移動過程では、吸着部３２がスライド不能にロックされるとともに傾動不能にロックされている。このため、吸着部３２はスライド方向にも傾動方向にもがたつかない。よって、吸着部３２を次の物品Ｗの荷取開始位置まで比較的高速度で移動させることができる。この結果、移載作業のサイクルタイムの短縮に貢献できる。

【0077】

制御部１００は、次の移載対象の物品Ｗがあれば、物品ごとに、ステップＳ１１～Ｓ２７の処理を繰り返す。以降、移載装置１０は、移載対象の物品Ｗがなくなるまで、物品Ｗごとの移載作業を行う。そして、次の移載対象の物品Ｗがなくなると、制御部１００は、当該移載制御を終了する。

【0078】

以上詳述したように本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）物品移載装置１０は、物品Ｗを吸着可能な吸着部３２を有する吸着機構３０と、吸着機構３０を昇降方向を含む移動方向に移動させる移動機構の一例としてのロボット２０とを備える。吸着機構３０は、吸着部３２を傾動可能に支持する傾動機構４０と、吸着部３２の傾動支点を昇降方向と交差するスライド方向にスライド可能に当該吸着部３２を支持するスライド機構５０とを備える。この構成によれば、物品Ｗ（ワーク）が昇降方向に対して傾く場合、吸着部３２は、当該物品Ｗを吸着する過程で、傾動支点が当該物品Ｗの傾きの低い側にスライドすることで傾動する。すなわち、物品Ｗが傾いていても、吸着部３２が下降して物品Ｗに当たると吸着部３２が傾き、さらに下降すると、吸着部３２は、その傾動支点が、傾きの低い側にスライドすることで、さらに傾くことができる。よって、吸着部３２は大きく傾いた物品Ｗを吸着することができる。

【0079】

（２）吸着機構３０は、物品Ｗが昇降方向に対して傾いている場合、当該物品Ｗを吸着する過程で傾きの低い側にスライドした吸着部３２の傾動支点を、スライド方向の基準位置に復帰させる復帰機構５５（特に第１切換機構５６）を備える。

【0080】

この構成によれば、傾いた物品Ｗを吸着するときにスライドした吸着部３２は、物品Ｗを吸着した後、復帰機構５５（特に第１切換機構５６）によりスライド方向の基準位置（例えばセンタ位置）に復帰できる。吸着部３２がスライド方向にスライドしたまま次の物品Ｗを吸着しようとすると、スライド方向のずれによって物品Ｗに対する吸着位置精度が低下する可能性がある。これに対して、次の物品Ｗを吸着する前に吸着部３２がスライド方向の基準位置に復帰するので、物品Ｗに対する吸着位置精度の低下を抑制できる。

【0081】

（３）復帰機構５５は、吸着部３２を基準位置でスライド不能にロックするロック状態と、スライド方向への吸着部３２のスライドを許容するロック解除状態とに切り換える第１切換機構５６である。ところで、吸着部３２をスライド可能に構成した場合、吸着部３２が移動中に慣性でスライド方向にスライドしてしまう可能性がある。しかし、この構成によれば、傾いた物品Ｗを吸着するときにスライドを伴って傾動した吸着部３２は、第１切換機構５６によって基準位置に復帰しその復帰した基準位置に保持（ロック）されるので、移動中の慣性による吸着部３２のスライド方向の揺れを抑制できる。

【0082】

（４）吸着機構３０は、吸着部３２を、水平姿勢で傾動不能にロックするロック状態と、傾動を許容するロック解除状態とに切り換える第２切換機構４６を備える。この構成によれば、第２切換機構４６により、吸着部３２を傾動可能なロック解除状態からロック状態に切り換えることができるので、傾いた物品Ｗを吸着するときに傾動した吸着部３２をその傾動姿勢から水平姿勢に復帰させることができる。例えば、吸着した物品Ｗを移載し終わった後、吸着部３２を水平姿勢に保持することで、吸着部３２を次の荷取位置へ移動させる移動中における吸着部３２の揺れを抑制できる。例えば、吸着部３２を次の物品Ｗの荷取位置への移動速度の高速化が可能である。

【0083】

（５）ロボット２０及び吸着機構３０を制御する制御部１００を備える。制御部１００は、第１切換機構５６による吸着部３２のロックを解除して当該吸着部３２をスライドが許容された状態とした後、吸着部３２を吸着位置に向かって下降させ、吸着部３２が物品Ｗを吸着した後に上昇したときに、第１切換機構５６を動作させて吸着部３２をスライド不能にロックされる基準位置に復帰させる。この構成によれば、吸着部３２が傾きの大きな物品Ｗを吸着できるとともに、吸着した物品Ｗの移動過程におけるスライド方向の揺れを抑制することができる。

【0084】

（６）制御部１００は、吸着部３２が物品Ｗの吸着を解除した荷置位置から上昇したときに、第２切換機構４６を動作させて吸着部３２を傾動不能なロック状態とし、ロボット２０により吸着部３２を当該ロック状態のまま次の物品Ｗを吸着する荷取位置の上方位置に向かって移動させる。この構成によれば、移載先で物品Ｗの吸着を解除して荷置きした後、次の物品Ｗの荷取位置へ吸着部３２を移動する過程における吸着部３２の揺れを抑制することができる。例えば、吸着部３２を荷置位置から次の荷取位置へ移動するときの移動速度の高速化が可能になる。

【0085】

（７）制御部１００は、第２切換機構４６を動作させて吸着部３２のロックを解除して当該吸着部３２を傾動が許容された状態とした後、吸着部３２を吸着位置に向かって下降させ、物品Ｗを吸着した後も吸着部３２を傾動が許容された状態のまま移載先に向かって移動させる。この構成によれば、物品Ｗを移送中の吸着部３２が自由に傾動できるので、移送中の物品Ｗの揺れによる衝撃を緩和することができる。例えば、移載途中の物品Ｗの落下を抑制できる。

【0086】

（８）スライド機構５０のスライド軸を継手機構４１の第１軸４２が兼ねるので、部品共通化により、吸着機構３０の小型化を実現できる。
（９）ロボット２０のロボットアーム２３に装着される吸着機構３０は、物品Ｗを吸着可能な吸着部３２と、吸着部３２を傾動可能に支持する傾動機構４０と、吸着部３２を傾動可能な状態で昇降方向と交差するスライド方向にスライド可能に支持するスライド機構５０とを備える。よって、吸着機構３０がロボットアーム２３に装着されることにより、物品移載装置１０と同様の効果が得られる。

【0087】

（１０）物品移載方法は、スライド許容ステップと、下降ステップと、吸着ステップとを備える。スライド許容ステップでは、吸着部３２の傾動支点をスライド方向のスライドが許容された状態とする。下降ステップでは、スライドが許容された状態の吸着部３２を吸着位置に向かって下降させる。吸着ステップでは、吸着対象の物品Ｗが傾いている場合、吸着部３２の端部が物品Ｗに当たった状態でさらなる下降によって吸着部３２が傾動支点のスライドを伴ってさらに傾くことで当該物品Ｗを吸着する。この物品移載方法によれば、物品移載装置１０と同様の効果を得ることができる。

【0088】

前記実施形態は、上記に限定されず、以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、吸着部３２が物品Ｗの長手方向（Ｘ方向）のみにスライド可能なスライド機構５０としたが、吸着部３２がＸ方向とＹ方向との２方向にスライド可能なスライド機構としてもよい。すなわち、吸着部３２が物品Ｗの長手方向と短手方向の両方向にスライド可能に構成してもよい。例えば、図２２に示すスライド機構１５０を採用する。前記実施形態のスライド機構５０を第１スライド機構５０とすると、スライド機構１５０は、吸着部３２の傾動支点をＸ方向にスライド可能な第１スライド機構５０と、吸着部３２の傾動支点をＹ方向にスライド可能な第２スライド機構５８とを含む。第２軸４３は、連結部材４４のＹ方向の長さ寸法よりも長い。連結部材４４は、第１軸４２が挿通されている第１部材４４ａと、第２軸４３が挿通されている第２部材４４ｂとを備え、第２部材４４ｂが第１部材４４ａに対してＹ方向にスライド可能な状態で連結されている。このため、吸着部３２の揺動部材４８は、連結部材４４の第２部材４４ｂに対して第２軸４３を中心に傾動可能に連結されている。このため、吸着部３２は、第１軸４２を中心とするＸ軸回りの傾動と、第２軸４３を中心とするＹ軸回りの傾動と、第１軸４２に沿ったＸ方向のスライドと、第２軸４３に沿ったＹ方向のスライドとが可能である。

【0089】

また、復帰機構５５は、２種類の第１切換機構５６Ａ，５６Ｂを有する。一方の第１切換機構５６Ａは、前記第１実施形態の第１切換機構５６と同様の構成であり、吸着部３２の傾動支点をＸ方向にスライドが許容される状態と、スライド不能にロックされる状態とに切り換える。他方の第１切換機構５６Ｂは、吸着部３２の傾動支点をＹ方向にスライドが許容される状態と、スライド不能にロックされる状態とに切り換える。他方の第１切換機構５６Ｂは、Ｙ方向に対峙する一対のシリンダ５９を有する。一対のシリンダ５９が収縮駆動された状態では、吸着部３２の傾動支点のＹ方向へのスライドが許容される。また、一対のシリンダ５９が伸長駆動されると、連結部材４４の第２部材４４ｂに突設されたブロック（図示略）を一対のロッド５９ａで挟持することで、吸着部３２の傾動支点をＹ方向の基準位置（例えばセンタ位置）に復帰させる。

【0090】

この構成によれば、吸着部３２に対してその長手方向（Ｘ方向）に傾いた物品Ｗを吸着できるうえ、吸着部３２の短手方向（Ｙ方向）に傾いた物品Ｗを吸着できる。さらに、吸着部３２に対してその長手方向（Ｘ方向）に傾く傾き成分と、吸着部３２の短手方向（Ｙ方向）に傾く傾き成分とをもち二方向に傾く物品をも、吸着部によって吸着することができる。よって、物品Ｗの傾きに起因する吸着ミスを一層低減できる。

【0091】

・図２２において、スライド機構として第２スライド機構５８のみを設けてもよい。この構成によれば、吸着部３２の短手方向に傾いた物品Ｗの吸着ミスを低減できる。
・復帰機構５５は、シリンダを用いて基準位置に復帰させる構成に限定されず、ばねの付勢力で復帰する構成でもよい。例えば、図２３に示すように、復帰機構８０は、規制板４９の四隅に配置された４つのばね８１を備える。ばね８１は圧縮ばねであり、吸着部３２の傾動に応じてそれぞれ変位し圧縮又は伸長する。吸着部３２が傾いた物品Ｗを吸着する過程では、吸着部３２はスライドしつつ傾動するので、より大きな傾き角まで傾くことができ、傾いた物品Ｗを吸着できる。吸着部３２が大きく傾くと、傾きの低い側に位置するばね８１が伸長し、傾きの高い側に位置するばね８１が圧縮される。吸着部が物品を吸着した後に上昇すると、ばね８１の付勢力により吸着部は水平姿勢に復帰する。吸着部３２はばね８１によって水平姿勢に戻る方向に付勢されている。

【0092】

・吸着部３２を傾動可能に支持する継手機構４１は、ユニバーサル継手であってもよい。この場合、スライド機構５０のスライド軸は、ユニバーサル継手とは別部材で設ければよい。また、スライド機構は、ＸＹ平面上を任意の方向にスライドできる構成でもよい。この構成によれば、物品がどの方向に傾いていても、その傾いた向きに吸着部が追従して大きく傾くことができるので、物品の傾きに起因する吸着ミスを一層低減することができる。

【0093】

・スライド機構を構成するスライド軸は、吸着部３２を傾動可能に支持する継手機構４１の軸が兼ねる構成に限定されず、継手機構とは別のスライド専用のスライド軸であってもよい。

【0094】

・２軸の回動軸をもつ十字継手に替え、１軸の回動軸のみもつ１軸継手としてもよい。１軸継手であっても、その１軸に沿って吸着部がスライドできれば、吸着過程における吸着部の最大傾動角を大きくすることができる。

【0095】

・前記実施形態では、スライド機構は、昇降方向に対して直交する方向、すなわち水平方向にスライドしたが、吸着部が傾いた場合、吸着部をその傾き方向（昇降方向と鋭角な角度をなして交差する傾斜方向）に沿ってスライドさせる機構であってもよい。例えば、吸着部を傾動可能に支持する継手に対して傾動部材を介して吸着部を支持し、この傾動部材と吸着部との間にスライド軸を介在させることで、吸着部をスライド可能に支持するスライド機構を構成する。このような構成であっても、傾動可能に支持される吸着部の傾動支点が物品の傾き方向に沿ってその傾きの低い側へスライドすることで、吸着部の最大傾動角度を大きくし、大きく傾いた物品（ワーク）でも吸着部によって吸着することができる。

【0096】

・第１切換機構５６に替えて復帰ばねを設けてもよい。復帰ばねの付勢力により吸着部３２の傾動支点をスライド方向の基準位置に復帰させる。
・第２切換機構４６を備えない構成でもよい。また、ばね８１を備えない構成でもよい。

【0097】

・吸着パッド３９は、緩衝部材３９ａがなくてもよい。
・吸着部３２が吸着した物品Ｗを下側から保持する保持機構６０はなくてもよい。
・カメラ７１が撮像した画像を解析して物品Ｗの位置を検出する構成に替え、ロボットアーム２３又は吸着機構３０に設けた距離センサ等のセンサにより物品Ｗの位置を検知する構成でもよい。

【0098】

・物品Ｗは、袋体に限らず、箱などのケースでもよい。袋体以外の物品の形状は直方体に限らず、その他の多角柱状（例えば三角柱又は六角柱）や円柱状でもよい。
・吸着機構３０が吸着パッド３９を複数備え、物品Ｗを複数個ずつ吸着する構成でもよい。

【0099】

・物品移載装置の移載作業は、コンベヤからコンベヤへの移載でもよいし、パレットからパレットへの移載でもよい。また、パレットと台車間の移載、あるいは台車とコンベヤ間の移載でもよい。このように物品移載装置が移載作業を行うときの荷取りと荷置きの物品の載置先は何でもよい。

【0100】

・移動機構は、ロボット２０に限定されない。例えば、Ｘ移動機構とＹ移動機構とＺ移動機構を有し、吸着機構３０をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させる移動機構でもよい。移動機構は、高さ方向Ｚ（昇降方向）のみに移動するＺ移動機構でもよい。また、吸着機構３０が昇降機構３５を備える構成である場合、移動機構は、Ｘ方向のみに移動するＸ移動機構でもよいし、Ｙ方向のみに移動するＹ移動機構でもよい。また、ＸＹＺのうち２方向のみに移動する移動機構でもよい。

【0101】

・吸着機構３０は、昇降機構３５を備えない構成でもよい。この場合、ロボット２０などの移動機構が、吸着部３２の昇降方向の移動を行えばよい。
・吸着機構３０が昇降機構３５を備える構成である場合、昇降機構３５が移動機構の一例を構成してもよい。

【符号の説明】

【0102】

１０…物品移載装置（移載装置）、１２…コンベヤ、１５…入力部、２０…移動機構の一例としてのロボット、２３…アームの一例としてのロボットアーム、２３Ａ～２３Ｃ…アーム部、２４…駆動機構、２５…動力源、２６…モータ、２７…回転部、３０…吸着機構、３１…機構本体、３２…吸着部、３３…被装着部、３５…昇降機構、３６…昇降シリンダ、３７…昇降部材、３８…負圧発生ユニット、３９…吸着パッド、３９ａ…緩衝部材、３９ｂ…吸着口、４０…傾動機構、４１…継手機構、４２…第１軸、４３…第２軸、４４…連結部材、４５…ブロック、４６…第２切換機構、４７…第２シリンダ、４８…揺動部材、４９…規制板、５０…スライド機構（第１スライド機構）、５１…規制部材、５５…復帰機構、５６，５６Ａ，５６Ｂ…第１切換機構、５７…第１シリンダ、５７ａ…ロッド、５８…第２スライド機構、５９…シリンダ、５９ａ…ロッド、６０…保持機構、６１…保持部、６２…シリンダ、６３…リンク機構、６４…シリンダ、７０…撮像装置、７１…カメラ、７５…センサ、８０…復帰機構、８１…ばね、１００…制御部、１１０…コンピュータ、１２０…メモリ、１５０…スライド機構、Ｗ…物品、Ｐ…パレット、Ｐａ…載置面、Ｘ…Ｘ方向（スライド方向）、Ｙ…Ｙ方向、Ｚ…高さ方向。

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】