(57)【要約】【課題】支持部をワークに接近させる際に把持部によりワークが押し付けられて変形してしまうことを防止することができるワーク把持装置、ワーク搬送システムおよびワーク把持方法を提供する。【解決手段】ワーク把持装置１０は、ワークを把持するための把持部（例えば、各吸着パッド２１およびエアー吸引部２９）と、把持部を支持する支持部２０と、把持部により把持されるべきワークまでの距離を検出する検出部４０と、支持部２０を初期位置から移動させる駆動部（例えば、ピストン機構３２）と、検出部４０により検出された、支持部２０が初期位置に位置しているときの把持部により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、支持部２０を初期位置から移動させ、支持部２０を移動させた後に把持部によりワークを把持させるよう駆動部および把持部を制御する制御部８０とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持するための把持部と、
前記把持部を支持する支持部と、
前記把持部により把持されるべきワークまでの距離を検出する検出部と、
前記支持部を初期位置から移動させる駆動部と、
前記検出部により検出された、前記支持部が前記初期位置に位置しているときの前記把持部により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、前記支持部を前記初期位置から移動させ、前記支持部を移動させた後に前記把持部によりワークを把持させるよう前記駆動部および前記把持部を制御する制御部と、
を備えた、ワーク把持装置。
【請求項２】
前記支持部が前記初期位置から直線状に往復移動することができるようになっている、請求項１記載のワーク把持装置。
【請求項３】
前記把持部は、ワークを吸着する吸着器を含む、請求項１または２記載のワーク把持装置。
【請求項４】
前記把持部は、ワークは挟持する複数の挟持部材を含む、請求項１または２記載のワーク把持装置。
【請求項５】
前記支持部には、前記把持部の向きを変える回転機構が設けられている、請求項３または４記載のワーク把持装置。
【請求項６】
前記把持部は、当該把持部により把持されるべきワークとの間の間隔が所定の大きさとなるような位置で停止させられる、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のワーク把持装置。
【請求項７】
前記検出部は光学センサを含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のワーク把持装置。
【請求項８】
前記検出部は撮像器を含んでおり、前記撮像器により撮像されたワークの画像に基づいて、前記把持部により把持されるべきワークまでの距離が前記検出部により検出される、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のワーク把持装置。
【請求項９】
ワークを把持するための把持部と、前記把持部を支持する支持部と、前記把持部により把持されるべきワークまでの距離を検出する検出部と、前記支持部を初期位置から移動させる駆動部とを有するワーク把持装置と、
前記ワーク把持装置を移動させる移動装置と、
を備え、
前記ワーク把持装置の前記検出部により検出された、前記支持部が前記初期位置に位置しているときの前記把持部により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、前記移動装置により前記ワーク把持装置を移動させるとともに前記支持部を前記初期位置から移動させ、前記支持部を移動させた後に前記把持部によりワークを把持させるよう、前記移動装置ならびに前記ワーク把持装置の前記駆動部および前記把持部を制御する制御部を備えた、ワーク搬送システム。
【請求項１０】
ワークを把持するための把持部を支持する支持部が初期位置に位置しているときに前記把持部により把持されるべきワークまでの距離を検出部により検出する工程と、
前記検出部により検出された、前記把持部により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、前記支持部を前記初期位置から移動させる工程と、
前記支持部を移動させた後、前記把持部によりワークを把持させる工程と、
を備えた、ワーク把持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを把持するワーク把持装置、このようなワーク把持装置を備えたワーク搬送システムおよびこのようなワーク把持装置によるワーク把持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場の製造ライン等において使用されるロボットにおいて、部品を把持するためのロボットハンドとして従来から様々なタイプのものが用いられている。例えば、特許文献１には、ベース部に設けられた３本の互いに平行に延びる棒状の把持部により対象物を把持するロボットハンドが開示されている。このようなロボットハンドによれば、待機位置からベース部の中心に近づく方向に各把持部を移動させることによって、各把持部により対象物を把持させるようになっている。
【０００３】
また、対象物を吸着パッドによって吸着することにより把持する装置として、特許文献２に開示されるものが知られている。特許文献２に開示される把持装置では、吸着パッドを有するバキュームリフト本体部がジャバラ状パンタグラフによって天井移行部から釣り下げられており、ジャバラ状パンタグラフが伸びることによってバキュームリフト本体部が対象物に接触した後、このバキュームリフト本体部の吸着パッドにより対象物が吸着されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１０４９６７号公報
【特許文献２】特開平０５−１３８５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１等に開示される従来のロボットハンドでは、ベース部を対象物に接近させる際に把持部によって対象物を押し付けてしまうことにより対象物を変形させてしまうおそれがある。また、特許文献２等に開示される従来の把持装置でも、ジャバラ状パンタグラフが伸びることによってバキュームリフト本体部を対象物に接近させる際に吸着パッドが対象物を押し付けてしまうことにより対象物を変形させてしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、支持部をワークに接近させる際に把持部によりワークが押し付けられて変形してしまうことを防止することができるワーク把持装置、ワーク搬送システムおよびワーク把持方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のワーク把持装置は、ワークを把持するための把持部と、前記把持部を支持する支持部と、前記把持部により把持されるべきワークまでの距離を検出する検出部と、前記支持部を初期位置から移動させる駆動部と、前記検出部により検出された、前記支持部が前記初期位置に位置しているときの前記把持部により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、前記支持部を前記初期位置から移動させ、前記支持部を移動させた後に前記把持部によりワークを把持させるよう前記駆動部および前記把持部を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このようなワーク把持装置によれば、支持部が初期位置に位置しているときのワークまでの間の距離を検出し、この検出された距離に基づいて支持部を移動させた後に把持部によってワークを把持させるため、支持部をワークに接近させる際に把持部によりワークが押し付けられて変形してしまうことを防止することができる。
【０００９】
本発明のワーク把持装置においては、前記支持部が前記初期位置から直線状に往復移動することができるようになっていてもよい。
【００１０】
また、前記把持部は、ワークを吸着する吸着器を含んでいてもよい。
【００１１】
あるいは、前記把持部は、ワークは挟持する複数の挟持部材を含んでいてもよい。
【００１２】
また、前記支持部には、前記把持部の向きを変える回転機構が設けられていてもよい。
【００１３】
本発明のワーク把持装置においては、前記把持部は、当該把持部により把持されるべきワークとの間の間隔が所定の大きさとなるような位置で停止させられるようになっていてもよい。
【００１４】
また、前記検出部は光学センサを含んでいてもよい。
【００１５】
また、前記検出部は撮像器を含んでおり、前記撮像器により撮像されたワークの画像に基づいて、前記把持部により把持されるべきワークまでの距離が前記検出部により検出されてもよい。
【００１６】
本発明のワーク搬送システムは、ワークを把持するための把持部と、前記把持部を支持する支持部と、前記把持部により把持されるべきワークまでの距離を検出する検出部と、前記支持部を初期位置から移動させる駆動部とを有するワーク把持装置と、前記ワーク把持装置を移動させる移動装置と、を備え、前記ワーク把持装置の前記検出部により検出された、前記支持部が前記初期位置に位置しているときの前記把持部により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、前記移動装置により前記ワーク把持装置を移動させるとともに前記支持部を前記初期位置から移動させ、前記支持部を移動させた後に前記把持部によりワークを把持させるよう、前記移動装置ならびに前記ワーク把持装置の前記駆動部および前記把持部を制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１７】
このようなワーク搬送システムによれば、ワーク把持装置の支持部が初期位置に位置しているときのワークまでの間の距離を検出し、この検出された距離に基づいてワーク把持装置の支持部を移動させた後に把持部によってワークを把持させるため、ワーク把持装置の支持部をワークに接近させる際に把持部によりワークが押し付けられて変形してしまうことを防止することができる。
【００１８】
本発明のワーク把持方法は、ワークを把持するための把持部を支持する支持部が初期位置に位置しているときに前記把持部により把持されるべきワークまでの距離を検出部により検出する工程と、前記検出部により検出された、前記把持部により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、前記支持部を前記初期位置から移動させる工程と、前記支持部を移動させた後、前記把持部によりワークを把持させる工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
このようなワーク把持方法によれば、支持部が初期位置に位置しているときのワークまでの間の距離を検出し、この検出された距離に基づいて支持部を移動させた後に把持部によってワークを把持させるため、支持部をワークに接近させる際に把持部によりワークが押し付けられて変形してしまうことを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のワーク把持装置、ワーク搬送システムおよびワーク把持方法によれば、支持部をワークに接近させる際に把持部によりワークが押し付けられて変形してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態によるワーク把持装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すワーク把持装置を別の方向から見たときの構成を示す斜視図である。
【図３】図１等に示すワーク把持装置の側面図である。
【図４】図１等に示すワーク把持装置における各吸着パッドおよび回転機構の構成の詳細を示す斜視図である。
【図５】図１等に示すワーク把持装置における検出部の構成を概略的に示す構成図である。
【図６】図１等に示すワーク把持装置における制御系の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】図１等に示すワーク把持装置によりワークを把持する動作を順に示す図である。
【図８】変形例に係るワーク把持装置の把持部の構成を概略的に示す構成図である。
【図９】図８に示す把持部によりワークを把持したときの状態を示す構成図である。
【図１０】図１等に示すワーク把持装置がロボットのアームに取り付けられたときの構成を示すロボットの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図７は、本実施の形態によるワーク把持装置の構成を示す図であり、図８および図９は、変形例に係るワーク把持装置の把持部の構成を概略的に示す図である。また、図１０は、図１等に示すワーク把持装置がロボットのアームに取り付けられたときの構成を示すロボットの正面図である。なお、図１乃至図９において、ワーク把持装置により把持されるワークを参照符合Ｗで示す。
【００２３】
本実施の形態によるワーク把持装置１０は、例えば高さが大きい略直方体形状の箱の内部に収容されている複数のワークのうち１つのワークを把持してこの箱の上面開口から取り出し、別の場所に移し替えるものである。このようなワーク把持装置１０の構成について図１乃至図５を用いて説明する。
【００２４】
図１等に示すように、ワーク把持装置１０は、ワークを吸着することにより把持するための左右一対の吸着パッド２１と、各吸着パッド２１を支持する支持部２０と、支持部２０を図１の上下方向に往復移動させるピストン機構３２と、ピストン機構３２を支持するベース部３０とを備えている。
【００２５】
左右一対の吸着パッド２１の各々にはゴムチューブ等のエアー吸引管（図示せず）が取り付けられており、各エアー吸引管の基端部分にはエアー吸引部２９（図６参照）が取り付けられている。そして、エアー吸引部２９によって各エアー吸引管を介して各吸着パッド２１からエアーが吸引されることにより各吸着パッド２１はワークを吸着するようになっている。本実施の形態では、各吸着パッド２１、各エアー吸引管およびエアー吸引部２９を組み合わせることにより、ワークを把持するための把持部が構成されている。
【００２６】
また、図４に示すように、左右一対の吸着パッド２１は吸着パッド支持部２２に取り付けられている。また、吸着パッド支持部２２は、軸２３を中心して所定の範囲内で回転可能となっている。具体的には、吸着パッド支持部２２は、図４において実線で示すような各吸着パッド２１が下方に向くような位置と、図４において二点鎖線で示すような各吸着パッド２１が斜め下方や横に向くような位置との間で軸２３を中心として回転可能となっている。軸２３は回転自在となるよう支持部２０に取り付けられている。また、図４に示すように、軸２３には歯車２４が取り付けられており、この歯車２４の上方には別の歯車２５が配置されている。そして、歯車２４の歯と歯車２５の歯とが互いに噛み合うようになっている。また、歯車２５には軸２６が取り付けられており、この軸２６を中心として歯車２５が回転するようになっている。また、吸着パッド支持部２２の上方の位置においてステッピングモータ等のモータ２７が支持部２０に取り付けられており、このモータ２７により軸２６を正逆両方向に回転させることができるようになっている。このような構成によれば、モータ２７により軸２６を回転させることによって軸２３を中心として吸着パッド支持部２２を回転させることができるようになるため各吸着パッド２１の向きを変えることができるようになる。本実施の形態では、吸着パッド支持部２２、軸２３、歯車２４、歯車２５、軸２６およびモータ２７を組み合わせることにより、各吸着パッド２１の向きを変える回転機構２８が構成されている。
【００２７】
なお、図４に示す例では、左右一対の吸着パッド２１が吸着パッド支持部２２に位置固定で取り付けられているような態様について説明したが、本実施の形態はこのような態様に限定されることはない。変形例に係るワーク把持装置において、左右一対の吸着パッド２１の間の距離を変えることができるよう、少なくとも１つの吸着パッド２１が他方の吸着パッド２１に向かう方向および他方の吸着パッド２１から遠ざかる方向に移動可能となるよう各吸着パッド２１が吸着パッド支持部２２により支持されるようになっていてもよい。また、吸着パッド支持部２２により支持される吸着パッド２１の数は２つに限定されることはない。変形例に係るワーク把持装置において、１つの吸着パッド２１または３つ以上の吸着パッド２１が吸着パッド支持部２２により支持されるようになっていてもよい。また、別の変形例に係るワーク把持装置において、回転機構２８が設けられておらず、吸着パッド２１の向きを変えることができないようになっていてもよい。
【００２８】
図１等に示すように、ベース部３０にはピストン機構３２が取り付けられており、このピストン機構３２により支持部２０が図１の上下方向に往復移動させられるようになっている。より詳細には、ピストン機構３２は、シリンダ３３と、このシリンダ３３の内部に収容され、図１等における上下方向に往復移動させられる棒状のピストン３４とを有しており、ピストン３４の先端（図１における下端部）に支持部２０が取り付けられるようになっている。また、ピストン３４の隣には左右一対の棒状の補助ガイド部材３６が設けられており、各補助ガイド部材３６はピストン３４と平行に延びるとともにピストン３４と一体的に移動するようになっている。また、支持部２０は各補助ガイド部材３６の先端に取り付けられている。ここで、本実施の形態では、ピストン３４および支持部２０は、図７（ａ）に示すような上端位置と、図７（ｂ）に示すような下端位置との間で往復移動させられるようになっている。
【００２９】
また、ベース部３０には、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離を検出する検出部４０が設けられている。図５に示すように、検出部４０は、発光素子４２および受光素子４４を含む光学センサから構成されており、発光素子４２から発せられたレーザービーム等の光線がワークによって反射することにより受光素子４４により受けられるようになっており、このことによりワークまでの距離が検出されるようになる。なお、検出部４０は、レーザービーム等の光線を照射する光学センサに限定されることはない。検出部４０として、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離を検出することができるものであれば、他の種類の機器が用いられてもよい。例えば、レーザービーム等の光線を用いる代わりに、超音波やミリ波等を用いて各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離を検出してもよい。また、検出部４０として、ステレオカメラやビデオカメラ等の撮像器が用いられ、この撮像器により撮像されたワークの画像に基づいて、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離が検出されるようになっていてもよい。この場合は、各吸着パッド２１により把持されるべきワークの載置状態も検出することができる。また、検出部４０として複数の撮像器が用いられ、各撮像器により撮像された、ワークの複数の画像に基づいて、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離が検出されるようになっていてもよい。検出部４０により検出された、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離に係る情報は後述する制御部８０に送られるようになっている。
【００３０】
また、図１等に示すように、左右一対の補助ガイド部材３６のうち一方の補助ガイド部材３６の上端には被検知板５２が取り付けられている。また、各吸着パッド２１を支持する支持部２０にも被検知板５６が取り付けられている。また、ベース部３０には、下端位置検出センサ５０および上端位置検出センサ５４がそれぞれ取り付けられている。ここで、下端位置検出センサ５０は発光素子および受光素子を含むフォトインタラプタ等から構成されており、ピストン３４および支持部２０が図１や図７（ｂ）等に示すような下端位置に位置するときには、発光素子から発せられた光が被検知板５２により遮られることによって受光素子により受けられなくなる。このことにより、下端位置検出センサ５０は、ピストン３４および支持部２０が図１や図７（ｂ）等に示すような下端位置に位置することを検知する。また、上端位置検出センサ５４も発光素子および受光素子を含むフォトインタラプタ等から構成されており、ピストン３４および支持部２０が図７（ａ）等に示すような上端位置に位置するときには、発光素子から発せられた光が被検知板５６により遮られることによって受光素子により受けられなくなる。このことにより、上端位置検出センサ５４は、ピストン３４および支持部２０が図７（ａ）等に示すような上端位置に位置することを検知する。下端位置検出センサ５０および上端位置検出センサ５４の各々による検知情報は後述する制御部８０に送られるようになっている。
【００３１】
また、図１等に示すように、ベース部３０にはバネ等の複数の緩衝部材７２を介して接続部７０が取り付けられており、この接続部７０は例えば後述するロボット１００のアーム１０４等に接続されるようになっている（図１０参照）。また、ベース部３０と接続部７０との間にバネ等の複数の緩衝部材７２が設けられていることにより、ワーク把持装置１０によりワークを把持する際に、ワークが収容されている箱の内壁等に支持部２０やピストン３４が衝突しても、支持部２０やピストン３４に与えられる衝撃を緩衝部材７２によって緩和することができる。また、図２に示すように、ベース部３０には衝撃検出センサ７４が取り付けられているとともに接続部７０には被検知板７６が取り付けられている。ここで、衝撃検出センサ７４は発光素子および受光素子を含むフォトインタラプタ等から構成されており、外部から支持部２０やピストン３４に衝撃が加えられることにより緩衝部材７２が収縮してベース部３０と接続部７０との間の距離が小さくなると、発光素子から発せられた光が被検知板７６により遮られることによって受光素子により受けられなくなる。このことにより、衝撃検出センサ７４は、外部から支持部２０やピストン３４に衝撃が加えられたことを検知する。衝撃検出センサ７４による検知情報は後述する制御部８０に送られるようになっている。
【００３２】
なお、接続部７０は、後述するロボット１００のアーム１０４等に接続されることに限定されることはない。ワーク把持装置１０を水平方向に搬送するリフト機構の吊り下げ部に当該ワーク把持装置１０の接続部７０が接続されるようになっていてもよい。
【００３３】
このように、本実施の形態のワーク把持装置１０が、ロボット１００のアーム１０４やリフト機構の吊り下げ部等に接続されている場合は、ワーク把持装置１０自体を水平方向や鉛直方向に移動させることができるようになる。
【００３４】
次に、このようなワーク把持装置１０の制御系の構成について図６を用いて説明する。図６に示すように、ワーク把持装置１０は、当該ワーク把持装置１０の各構成部材を制御する制御部８０を有しており、制御部８０には、ピストン機構３２、モータ２７、エアー吸引部２９、検出部４０、下端位置検出センサ５０、上端位置検出センサ５４および衝撃検出センサ７４等がそれぞれ接続されるようになっている。そして、検出部４０により検出された、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離に係る情報や、各検出センサ５０、５４、７４による検出結果に係る情報は制御部８０に送られるようになっている。また、制御部８０は、ピストン機構３２、モータ２７、エアー吸引部２９等に指令信号を送ることによりこれらの構成部材の動作を制御するようになっている。
【００３５】
次に、このようなワーク把持装置１０によるワークの把持方法について図７を用いて説明する。なお、以下に示すような動作は、制御部８０がワーク把持装置１０の各構成部材を制御することにより行われる。
【００３６】
ワーク把持装置１０が待機状態にあるときには、ピストン３４および支持部２０は図７（ａ）に示すような上端位置に位置するようになっている。このような支持部２０の位置を初期位置とする。そして、例えば箱に収容されているワークをこのようなワーク把持装置１０により把持して取り出すにあたり、まず、各吸着パッド２１を把持されるべきワークの上方まで移動させ、当該ワークまでの距離を検出部４０により検出する。次に、図７（ｂ）に示すように、ピストン機構３２においてピストン３４を下方に伸ばすことにより、ピストン３４および支持部２０を図７（ｂ）に示すような下端位置に移動させる。なお、支持部２０が初期位置に位置しているときに、検出部４０により検出された、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離が、支持部２０が下端位置に移動したときの各吸着パッド２１とベース部３０の底面との間の距離よりも短い場合には、ピストン機構３２により支持部２０を上端位置から下端位置に移動させると各吸着パッド２１がワークに衝突してしまう。このため、このような場合には、ピストン機構３２により支持部２０を上端位置から下端位置に移動させる前に、ワーク把持装置１０自体をワークから遠ざける方向に移動させる。そして、検出部４０により検出された、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離が、支持部２０が下端位置に移動したときの各吸着パッド２１とベース部３０の底面との間の距離よりも長くなると、ピストン機構３２により支持部２０を上端位置から下端位置に移動させるようにする。
【００３７】
ピストン機構３２により支持部２０を上端位置から下端位置に移動させた後、ワーク把持装置１０自体をワークに更に接近させる。そして、検出部４０により検出された、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、ワークと各吸着パッド２１との間の距離が所定の大きさ（具体的には、各吸着パッド２１によりワークを吸着可能な距離）になったら、ワーク把持装置１０の動作を一旦停止させる。その後、エアー吸引部２９によって各エアー吸引管を介して各吸着パッド２１からエアーを吸引する。このことにより、図７（ｃ）に示すように、ワークが各吸着パッド２１に吸着され、よって当該ワークは各吸着パッド２１により把持される。なお、ワーク把持装置１０の動作を一旦停止させた後、エアー吸引部２９によって各エアー吸引管を介して各吸着パッド２１からエアーを吸引しながら、ワーク把持装置１０をワークに更に接近させてもよいし、一旦停止させるのではなく、各吸着パッド２１が所定の距離より近づいたら、ワークが各吸着パッド２１に吸着されるまでゆっくりと近づくようにしてもよい。そして、ワークが各吸着パッド２１により把持されると、ピストン機構３２においてピストン３４を上方に移動させることにより、ピストン３４および支持部２０を図７（ｃ）に示すような下端位置から図７（ｄ）に示すような上端位置に移動させる。
【００３８】
その後、ワーク把持装置１０自体を水平方向に移動させ、箱から取り出されたワークが載置されるべきテーブル等の上方の位置にワーク把持装置１０が到達すると、エアー吸引部２９による各吸着パッド２１からのエアーの吸引を停止する。このことにより、図７（ｅ）に示すように、各吸着パッド２１により把持されていたワークが各吸着パッド２１から離れ、テーブル等に載置されるようになる。
【００３９】
以上のような構成からなる本実施の形態のワーク把持装置１０によれば、ワークを把持するための把持部（具体的には、各吸着パッド２１およびエアー吸引部２９）と、各吸着パッド２１を支持する支持部２０と、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離を検出する検出部４０と、支持部２０を初期位置から移動させるピストン機構３２（駆動部）とがそれぞれ設けられており、制御部８０は、検出部４０により検出された、支持部２０が初期位置に位置しているときの各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、支持部２０を初期位置から移動させ、支持部２０を移動させた後に各吸着パッド２１によりワークを把持させるようピストン機構３２およびエアー吸引部２９を制御するようになっている。このようなワーク把持装置１０やワークの把持方法によれば、支持部２０が初期位置に位置しているときのワークまでの間の距離を検出し、この検出された距離に基づいて支持部２０を移動させた後に各吸着パッド２１によってワークを把持させるため、支持部２０をワークに接近させる際に各吸着パッド２１によりワークが押し付けられて変形してしまうことを防止することができる。
【００４０】
また、本実施の形態のワーク把持装置１０においては、上述したように、ピストン機構３２においてピストン３４が図１等における上下方向に往復移動することにより、支持部２０が初期位置から直線状に往復移動することができるようになっている。この場合には、支持部２０を初期位置から最短距離でワークに接近させることができる。また、支持部２０には、把持部（具体的には、各吸着パッド２１）の向きを変える回転機構２８が設けられている。この場合には、各吸着パッド２１の向きを回転機構２８によって変えることにより、様々な形状や位置のワークを把持することができるようになる。とりわけ、検出部４０として例えばステレオカメラやビデオカメラ等の撮像器が用いられる場合には、この撮像器により撮像されたワークの画像に基づいて、各吸着パッド２１の向きを回転機構２８によって変えるようにしてもよい。
【００４１】
また、図７（ｂ）に示すように、各吸着パッド２１は、これらの各吸着パッド２１により把持されるべきワークとの間の間隔が所定の大きさとなるような位置で停止させられるようになっている。このことにより、各吸着パッド２１がワークに衝突してしまうことを防止することができるようになる。
【００４２】
なお、本実施の形態によるワーク把持装置は、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。
【００４３】
例えば上述したワーク把持装置１０では、支持部２０が下端位置および上端位置に位置しているときのみこれらの支持部２０の位置が下端位置検出センサ５０や上端位置検出センサ５４により検知されるが、本実施の形態はこのような態様に限定されることはない。支持部２０が下端位置や上端位置以外の任意の場所に位置しているときでも、この支持部２０の位置が図示しない光学センサ等によって検知されるようになっていてもよい。また、この場合には、ピストン３４や支持部２０を、下端位置や上端位置以外の所定の位置で停止させることができるようになっていてもよい。
【００４４】
このような変形例に係るワーク把持装置によれば、例えば箱に収容されているワークを把持するにあたり、支持部２０が上端位置に位置している状態において、まず、各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離を検出部により検出し、次に、ワークと各吸着パッド２１との間の距離が所定の大きさ（具体的には、各吸着パッド２１によりワークを吸着可能な距離）になるまでピストン機構３２においてピストン３４を下方に伸ばすことにより支持部２０を下降させる。そして、ワークと各吸着パッド２１との間の距離が所定の大きさとなるような位置に各吸着パッド２１が到達すると、ピストン機構３２の動作を停止させて支持部２０を一旦停止させる。その後、エアー吸引部２９によって各エアー吸引管を介して各吸着パッド２１からエアーを吸引する。このことにより、ワークが各吸着パッド２１に吸着され、よって当該ワークは各吸着パッド２１により把持される。なお、このような変形例に係るワーク把持装置でも、ピストン機構３２の動作を停止させて支持部２０を一旦停止させた後、エアー吸引部２９によって各エアー吸引管を介して各吸着パッド２１からエアーを吸引しながら、ピストン機構３２においてピストン３４を更に下方に伸ばすことにより支持部２０を下降させてもよい。そして、ワークが各吸着パッド２１により把持されると、ピストン機構３２においてピストン３４を上方に戻すことにより、ピストン３４および支持部２０を上端位置に移動させる。このことにより、各吸着パッド２１により把持されたワークが箱から取り出されるようになる。
【００４５】
また、ワークを把持する把持部は、ワークを吸着することにより把持する各吸着パッド２１等を有するものに限定されることはない。把持部の他の例として、複数の挟持部材によりワークを挟持するものが用いられてもよい。このような把持部の構成について図８を用いて簡単に説明する。
【００４６】
図８に示すように、変形例に係る把持部９０は、ベース部９２と、軸９４ａを中心としてベース部９２に対して回転自在となるよう当該ベース部９２に取り付けられた複数（具体的には、２つまたは３つ）の接続部９４と、各接続部９４からそれぞれ下方に延びるよう各接続部９４に取り付けられた棒状部材９６とを有している。ここで、各棒状部材９６は互いに平行に延びるようになっている。そして、各接続部９４が軸９４ａを中心としてベース部９２に対して回転することにより、図９に示すように各棒状部材９６が互いに接近する方向に移動するようになっている。このように、各棒状部材９６が互いに接近する方向に移動することによって、ワークを各棒状部材９６により挟持することができる。このようにして、把持部９０によりワークが把持される。
【００４７】
また、本実施の形態によるワーク把持装置１０は、図１０に示すようなロボット１００のアーム１０４に取り付けられていてもよい。このようなロボット１００の構成について簡単に説明する。図１０に示すように、ロボット１００は、胴体部１０２と、胴体部１０２に設けられた左右一対のアーム１０４と、一方のアーム１０４に取り付けられたワーク把持装置１０と、ロボット１の各構成部材を制御する制御部１１０とを備えている。このようなロボット１００では、アーム１０４は、ワーク把持装置１０を移動させる移動装置として機能するようになる。また、このようなロボット１００では、制御部８０によりワーク把持装置１０の各構成部材が制御されるのではなく、制御部１１０によりワーク把持装置１０の各構成部材が制御される。具体的には、制御部１１０は、ワーク把持装置１０の検出部４０により検出された、支持部２０が初期位置に位置しているときの各吸着パッド２１により把持されるべきワークまでの距離に基づいて、アーム１０４によりワーク把持装置１０を移動させるとともに支持部２０を初期位置から移動させ、支持部２０を移動させた後に各吸着パッド２１によりワークを把持させるよう、アーム１０４ならびにワーク把持装置１０のピストン機構３２およびエアー吸引部２９を制御する。このことにより、ワーク把持装置１０によりワークを的確に保持することができ、また、ワーク把持装置１０の支持部２０をワークに接近させる際に各吸着パッド２１によりワークが押し付けられて変形してしまうことを防止することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１      ロボット
１０    ワーク把持装置
２０    支持部
２１    吸着パッド
２２    吸着パッド支持部
２３    軸
２４、２５  歯車
２６    軸
２７    モータ
２８    回転機構
２９    エアー吸引部
３０    ベース部
３２    ピストン機構
３３    シリンダ
３４    ピストン
３６    補助ガイド部材
４０    検出部
４２    発光素子
４４    受光素子
５０    下端位置検出センサ
５２    被検知板
５４    上端位置検出センサ
５６    被検知板
７０    接続部
７２    緩衝部材
７４    衝撃検出センサ
７６    被検知板
８０    制御部
９０    把持部
９２    ベース部
９４    接続部
９４ａ  軸
９６    棒状部材
１００  ロボット
１０２  胴体部
１０４  アーム
１１０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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