(57)【要約】【課題】容器の内容物の移送を効果的に行うことが可能な、ロボットシステム、ロボットハンド、ロボットを提供する。【解決手段】ロボットシステム１は、ロボット１０と、ロボット１０に取り付けられ、物品３を出し入れ可能な開口部２ｏを有するコンテナ２を保持可能なハンド６０と、ロボット１０及びハンド６０の動作を制御するコントローラ２０とを有する。コントローラ２０は、ハンド６０を保持位置に移動させてコンテナ２を保持する動作と、ハンド６０を排出位置に移動させ、コンテナ２を傾けて開口部２ｏから物品３を排出させる動作と、ハンド６０を載置位置に移動させてハンド６０によるコンテナ２の保持を解除する動作とを実行させるように構成されている。【選択図】図１
2014100757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の駆動軸を有するロボットと、
前記ロボットに取り付けられ、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なハンドと、
前記ロボット及び前記ハンドの動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記ハンドを保持位置に移動させて前記容器を保持する動作と、
前記ハンドを排出位置に移動させ、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させる動作と、
前記ハンドを載置位置に移動させて前記ハンドによる前記容器の保持を解除する動作と、を実行させるように構成されている
ことを特徴とする、ロボットシステム。
【請求項２】
前記ハンドは、
前記ロボットの先端に回転軸心周りに回転可能に設けられたブラケットと、
前記ブラケットに前記回転軸心と同じ向きとなるように固定されたプレートと、
前記プレートに設けられ、前記容器を保持する保持機構と、を有する
ことを特徴とする、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記プレートは、
前記容器の高さ方向に当該容器よりも長く形成され、
前記容器が傾けられた際に前記容器の下側に位置するように配置される
ことを特徴とする、請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記ハンドは、
前記プレートに設けられ、前記容器が傾けられた際に前記内容物を滑り下ろすためのシュートを有する
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記プレートは、
前記回転軸心方向に並べられた複数の前記容器を保持可能な長さを有し、
前記保持機構は、
前記複数の容器の各々の一側面部を保持する
ことを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記プレートは、
前記ブラケットの外縁部に固定される
ことを特徴とする、請求項２乃至５のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記ロボットの動作範囲内に配置され前記内容物が入った前記容器が複数置かれる保持側容器置場と、
前記内容物を搬送する搬送機材と、
前記ロボットの前記動作範囲内に配置され前記内容物が排出された前記容器の前記載置位置となる載置側容器置場と、を更に有する
ことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項８】
１以上の駆動軸を有するロボットに取り付けられ、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なロボットハンドであって、
保持位置に移動されて前記容器を保持し、
排出位置に移動され、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させ、
載置位置に移動されて前記容器の保持を解除する、ように構成されている
ことを特徴とする、ロボットハンド。
【請求項９】
１以上の駆動軸を有し、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なハンドを取り付け可能なロボットであって、
前記ハンドを保持位置に移動させて前記容器を保持する動作と、
前記ハンドを排出位置に移動させ、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させる動作と、
前記ハンドを載置位置に移動させて前記ハンドによる前記容器の保持を解除する動作と、を実行する
ことを特徴とする、ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、ロボットシステム、ロボットハンド、ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
荷物を移送する作業をロボットを用いて自動化することが求められており、特許文献１には、箱状の荷物をロボットを用いて移送させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−０８９０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる移送作業を自動化するに際しては経済上の観点からより効率よく作業を行うことが望まれている。
【０００５】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、容器の内容物の移送を効果的に行うことが可能な、ロボットシステム、ロボットハンド、ロボット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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、１以上の駆動軸を有するロボットと、前記ロボットに取り付けられ、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なハンドと、前記ロボット及び前記ハンドの動作を制御するコントローラと、を有し、前記コントローラは、前記ハンドを保持位置に移動させて前記容器を保持する動作と、前記ハンドを排出位置に移動させ、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させる動作と、前記ハンドを載置位置に移動させて前記ハンドによる前記容器の保持を解除する動作と、を実行させるように構成されているロボットシステムが適用される。
【０００７】
また、上記課題を解決するため、本発明の別の観点によれば、１以上の駆動軸を有するロボットに取り付けられ、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なロボットハンドであって、保持位置に移動されて前記容器を保持し、排出位置に移動され、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させ、載置位置に移動されて前記容器の保持を解除する、ように構成されているロボットハンドが適用される。
【０００８】
また、上記課題を解決するため、本発明の別の観点によれば、１以上の駆動軸を有し、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なハンドを取り付け可能なロボットであって、前記ハンドを保持位置に移動させて前記容器を保持する動作と、前記ハンドを排出位置に移動させ、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させる動作と、前記ハンドを載置位置に移動させて前記ハンドによる前記容器の保持を解除する動作と、を実行するロボットが適用される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、容器のデパレタイズ作業と容器からの内容物の取り出し作業とを一連の動作で行うことで、容器の内容物の移送を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施の形態のロボットシステムの全体構成を表す模式図である。
【図２】プラスチックコンテナを上向き姿勢とした際のハンドの姿勢を模式的に表す斜視図、及び、プラスチックコンテナを下向き姿勢とした際のハンドの姿勢を模式的に表す斜視図である。
【図３】ハンドの構成を模式的に表す平面図である。
【図４】ハンドの構成を模式的に表す平面図である。
【図５】コントローラの制御によるロボット及びハンドの動作の一例を説明するための模式図である。
【図６】コントローラの制御によるロボット及びハンドの動作の一例を説明するための模式図である。
【図７】コントローラの制御によるロボット及びハンドの動作の一例を説明するための模式図である。
【図８】コントローラの制御によるロボット及びハンドの動作の一例を説明するための模式図である。
【図９】コントローラの制御によるロボット及びハンドの動作の一例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図面中に「前」「後」「左」「右」「上」「下」の注記がある場合は、明細書中の説明における「前」「後」「左」「右」「上」「下」とは、その注記された方向を指す。
【００１２】
まず、図１〜図４を参照しつつ、本実施形態のロボットシステムの全体構成及びその構成要素について説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態のロボットシステム１は、保持側パレット３０（保持側容器置場）と、ロボット１０と、コントローラ２０と、コンベア（搬送機材）４０と、載置側パレット（載置側容器置場）５０とを有する。保持側パレット３０、コンベア４０、及び載置側パレット５０は、いずれも少なくとも一部がロボット１０の有効な動作範囲内に配設されている。
【００１４】
保持側パレット３０には、１以上の物品３（内容物）が収容された汎用の箱状（詳細には略直方体状）のプラスチックコンテナ２（容器。以下では、適宜「コンテナ２」と略称する）が、複数個積み重ねられて載置されている。なお、保持側パレット３０におけるコンテナ２の載置態様（位置、向き、個数、段数、列数等）は、図１等に示す載置態様に限定されるものではない。
【００１５】
物品３としては、例えば野菜・果物等の農産物（農作物）や魚介類・海藻類等の水産物、工業製品、部品、原材料等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
コンテナ２は、載置状態で上側となる上面部が、物品３を出し入れ可能な開口部２ｏとなっており、載置状態で前側、後側、左側、右側となる側面部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのそれぞれに、貫通孔５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ（作業者がコンテナ２を保持する際の取っ手となる部分）が設けられている。なお、以下では、側面部４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを区別なく示す場合には、適宜「側面部４」といい、貫通孔５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを区別なく示す場合には、適宜「貫通孔５」という。
【００１７】
ロボット１０は、基台１１と、回転体１２と、アーム１３とを有する。
【００１８】
基台１１は、ロボット１０の設置箇所（この例では図示しない床部）に対し、図示しないアンカーボルトにより直立して固定されている。なお、床部以外の箇所（例えば図示しない天井部や壁部等）に基台１１を固定してもよい。
【００１９】
回転体１２は、基台１１の上端部に対し、基台１１の固定面（この例では床部）に略垂直な回転軸心Ａｘ１周りに回転可能に連結されている。この回転体１２は、基台１１との間の関節（又はその近傍）に設けられたアクチュエータＡｃ１の駆動により、基台１１の上端部に対し回転軸心Ａｘ１周りに回転駆動される。
【００２０】
アーム１３は、基端側（回転体１２側）からその反対の先端側にかけて、第１構造体１４、第２構造体１５、第３構造体１６、第４構造体１７、及び第５構造体１８を有する。
【００２１】
第１構造体１４は、回転体１２の上端部に対し、回転軸心Ａｘ１に略垂直な回転軸心Ａｘ２周りに回転可能に連結されている。この第１構造体１４は、回転体１２との間の関節（又はその近傍）に設けられたアクチュエータＡｃ２の駆動により、回転体１２の上端部に対し回転軸心Ａｘ２周りに回転駆動される。
【００２２】
第２構造体１５は、第１構造体１４の先端部に対し、回転軸心Ａｘ２に略沿った回転軸心Ａｘ３周りに回転可能に連結されている。この第２構造体１５は、第１構造体１４との間の関節（又はその近傍）に設けられたアクチュエータＡｃ３の駆動により、第１構造体１４の先端部に対し回転軸心Ａｘ３周りに回転駆動される。
【００２３】
第３構造体１６は、第２構造体１５の先端部に対し、回転軸心Ａｘ３に略垂直な回転軸心Ａｘ４周りに回転可能に連結されている。この第３構造体１６は、第２構造体１５との間の関節（又はその近傍）に設けられたアクチュエータＡｃ４の駆動により、第２構造体１５の先端部に対し回転軸心Ａｘ４周りに回転駆動される。
【００２４】
第４構造体１７は、第３構造体１６の先端部に対し、回転軸心Ａｘ４に略垂直な回転軸心Ａｘ５周りに回転可能に連結されている。この第４構造体１７は、第３構造体１６との間の関節（又はその近傍）に設けられたアクチュエータＡｃ５の駆動により、第３構造体１６の先端部に対し回転軸心Ａｘ５周りに回転駆動される。
【００２５】
第５構造体１８は、第４構造体１７の先端部に対し、回転軸心Ａｘ５に略垂直な回転軸心Ａｘ６周りに回転可能に連結されている。この第５構造体１８は、第４構造体１７との間の関節（又はその近傍）に設けられたアクチュエータＡｃ６の駆動により、第４構造体１７の先端部に対し回転軸心Ａｘ６周りに回転駆動される。
【００２６】
ロボット１０に設けられた上記アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６にはそれぞれ、サーボモータ及び減速機が含まれており、各サーボモータには、出力軸（駆動軸）を備えたモータ及び位置検出器が含まれている。各アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６のモータの回転位置情報は、各アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６の位置検出器からの信号として、所定の演算周期毎にコントローラ２０へ出力される。
【００２７】
また、第５構造体１８の先端部（つまりロボット１０の先端）には、コンテナ２を保持可能なハンド６０（ロボットハンド）が取り付けられている。ハンド６０は、上記アクチュエータＡｃ６の駆動による第５構造体１８の回転軸心Ａｘ６周りの回転駆動により、回転軸心Ａｘ６周りに回転される。したがって、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ハンド６０は、コンテナ２を保持した状態で回転軸心Ａｘ６周りに回転されることにより、当該コンテナ２を傾けることが可能である。詳細には、ハンド６０は、コンテナ２を保持した状態で回転軸心Ａｘ６周りに回転されることにより、当該コンテナ２の姿勢を、開口部２ｏが上向きとなる上向き姿勢（図２（ａ）に示す姿勢）と、開口部２ｏが水平よりも下向きとなる下向き姿勢（図２（ｂ）に示す姿勢）とに、切り替え可能である。
【００２８】
このハンド６０は、図３及び図４に示すように、平板状のブラケット６１と、平板状のプレート６２と、コンテナ２の一側面部４を保持する保持機構６３と、シュート６４とを有する（図１及び図２も参照）。
【００２９】
ブラケット６１は、第５構造体１８の先端部に固定されており、第５構造体１８の回転軸心Ａｘ６周りの回転により、回転軸心Ａｘ６周りに回転する。
【００３０】
プレート６２は、ブラケット６１の外縁部６１ａに、回転軸心Ａｘ６と同じ向き（つまり、回転軸心Ａｘ６と平行）となるように固定されている。このプレート６２は、上向き姿勢であるコンテナ２の高さ方向（図３中では上下方向、図４中では紙面手前−奥方向に相当する上下方向）に、コンテナ２よりも長く形成されている（図２（ａ）も参照）。すなわち、プレート６２の長手方向寸法Ｌは、上向き姿勢であるコンテナ２の高さ方向寸法Ｈよりも大きくなっている。また、プレート６２は、保持機構６３により保持されたコンテナ２が傾けられた際、詳細には、コンテナ２の姿勢が下向き姿勢に切り替えられた際に、当該コンテナ２の下側に位置するように配置されている（図２（ｂ）も参照）。
【００３１】
保持機構６３は、ガイドレール６３１と、一対のスライダ６３２，６３２とを備える。
【００３２】
ガイドレール６３１は、プレート６２の一面６２ａ（図３中では紙面奥側に相当する右側の面、図４中では右側の面）に、回転軸心Ａｘ６方向に延びるように固定されている。
【００３３】
スライダ６３２，６３２は、ガイドレール６３１に対し、回転軸心Ａｘ６方向に沿って互いに遠近する方向に移動する動作（開閉動作）を行うことが可能に係合されている。これらスライダ６３２，６３２は、ハンド６０の適宜の箇所（この例ではプレート６２の一面６２ａ側）に設けられたアクチュエータＡｃ７の駆動により、開閉動作される。アクチュエータＡｃ７としては、例えばソレノイド、サーボモータ、油圧シリンダ、エアシリンダ、電動シリンダ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３４】
また、スライダ６３２，６３２にはそれぞれ、コンテナ２の側面部４に設けられた貫通孔５の長手方向（図３及び図４中では前後方向）両縁部に突っ張り可能な一対のフック６３３，６３３の一方が固定されている。フック６３３，６３３は、上記アクチュエータＡｃ７の駆動によるスライダ６３２，６３２の開閉動作により、回転軸心Ａｘ６方向に沿って互いに遠近する方向に移動される。これらフック６３３，６３３の先端部６３３ａ，６３３ａはそれぞれ、プレート６２における回転軸心Ａｘ６方向中央側と反対向きとなるように、プレート６２に設けられた貫通孔６２ｃを介して、プレート６２の他面６２ｂ（図３中では紙面手前側に相当する左側の面、図４中では左側の面）から外部に突出している。
【００３５】
このような保持機構６３では、アクチュエータＡｃ７が駆動すると、その駆動力が図示しない適宜の伝達機構を介してスライダ６３２，６３２に伝達され、スライダ６３２，６３２が開閉動作する。すると、スライダ６３２，６３２の開閉動作により、フック６３３，６３３が回転軸心Ａｘ６方向に沿って互いに遠近する方向に移動される。これにより、保持機構６３は、コンテナ２の側面部４の保持、及び、当該保持の解除を行うことが可能となっている。すなわち、保持機構６３は、フック６３３，６３３を互いに近接した状態とすると共に、それらの先端部６３３ａ，６３３ａをコンテナ２の外部から側面部４の貫通孔５を介して内部に移動させた後、フック６３３，６３３を互いに遠隔する方向に移動させることにより、フック６３３，６３３を上記貫通孔５の長手方向両縁部に当接させて突っ張らせると共に、それらの先端部６３３ａ，６３３ａをコンテナ２の内部から上記貫通孔５の長手方向両縁部に係合させることによって、コンテナ２の側面部４を保持することが可能となっている。また、保持機構６３は、コンテナ２の側面部４を保持している際に、フック６３３，６３３を互いに近接する方向に移動させると共に、それらの先端部６３３ａ，６３３ａをコンテナ２の内部から側面部４の貫通孔５を介して外部に移動させることにより、コンテナ２の側面部４の保持を解除することが可能となっている。
【００３６】
なお、図４以外の図面中では、フック６３３の先端部６３３ａを除く保持機構６３及びアクチュエータＡｃ７の図示を省略している。
【００３７】
シュート６４は、ステンレスで形成されており、プレート６２の他面６２ｂにおける、フック６３３，６３３の先端部６３３ａ，６３３ａよりも回転軸心Ａｘに対し略垂直な方向一方側（図３中では上側、図４中では紙面手前側に相当する上側）の部分６２ｐ（以下では、適宜「突出部分６２ｐ」という）に着脱自在に固定されている。なお、シュート６４をステンレス以外で形成してもよい。このシュート６４は、回転軸心Ａｘ６方向両端部に壁部６４ａ，６４ａを備えており、保持機構６３により側面部４が保持されたコンテナ２の姿勢が下向き姿勢に切り替えられた際に、当該コンテナ２内の物品３を滑り下ろすことが可能となっている。なお、図２及び図３以外の図面中では、シュート６４の壁部６４ａ，６４ａの図示を省略している。
【００３８】
図１に示すように、コントローラ２０は、例えば演算器、記憶装置、入力装置等を有する１以上のコンピュータで構成されており、ロボット１０に設けられた上記アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ６、及び、ハンド６０に設けられた上記アクチュエータＡｃ７と相互通信可能に接続されている。このコントローラ２０は、アクチュエータＡｃ１〜Ａｃ７の駆動を制御することにより、ロボット１０（詳細には、回転体１２、及び、アーム１３の第１〜第５構造体１４〜１８）及びハンド６０（詳細には保持機構６３）の動作を制御する。なお、コントローラ２０の制御によるロボット１０及びハンド６０の動作については、後で詳しく説明する。
【００３９】
コンベア４０は、コンテナ２内から排出された物品３を所定の搬送経路（図１中の矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３参照）に沿って搬送する。
【００４０】
載置側パレット５０には、物品３が排出されて空となったコンテナ２（以下では、適宜「空のコンテナ２」という）が積み重ねられて載置される。なお、載置側パレット５０におけるコンテナ２の載置態様（位置、向き、個数、段数、列数等）は、図１等に示す載置態様に限定されるものではない。
【００４１】
次に、図５〜図９を参照しつつ、コントローラ２０の制御によるロボット１０及びハンド６０の動作の一例について説明する。これら図５〜図９では、コントローラ２０の制御によるロボット１０及びハンド６０の動作の一例を、図５、図６、図７、図８、図９に向かっての時系列変化で示している。
【００４２】
図５に示すように、コントローラ２０の制御により、回転体１２及びアーム１３の第１〜第５構造体１４〜１８が適宜駆動されることによって、ロボット１０が、保持側パレット３０における保持対象のコンテナ２の載置箇所に応じた保持位置に、ハンド６０を移動させる。そして、コントローラ２０の制御により、保持機構６３が適宜駆動されることによって、ハンド６０が、保持機構６３により上記保持対象のコンテナ２の側面部４（この例では側面部４ｄ）を保持する。
【００４３】
その後、図６に示すように、コントローラ２０の制御により、回転体１２及びアーム１３の第１〜第５構造体１４〜１８が適宜駆動されることによって、ロボット１０が、コンベア４０による物体３の搬送経路上流側の近傍に設定された排出位置に向けて、ハンド６０を上記コンテナ２の側面部４ｄを保持させたまま移動させる。
【００４４】
そして、図７に示すように、ハンド６０が排出位置に移動されると、コントローラ２０の制御により、回転体１２及びアーム１３の第１〜第５構造体１４〜１８が適宜駆動されることによって、ロボット１０が、ハンド６０を上記コンテナ２の側面部４ｄを保持させたまま回転軸心Ａｘ６周りの一方向（この例では時計回り）に回転させる。これにより、当該コンテナ２の姿勢を上向き姿勢から下向き姿勢に切り替え、当該コンテナ２内の物品３を開口部２ｏから出すと共にシュート６４により滑り下ろすことによってコンベア４０上に排出させる。
【００４５】
その後、図８に示すように、上記コンテナ２内の物品３のすべてがコンベア４０上に排出されると、コントローラ２０の制御により、回転体１２及びアーム１３の第１〜第５構造体１４〜１８が適宜駆動されることによって、ロボット１０が、ハンド６０を上記コンテナ２（空のコンテナ２）の側面部４ｄを保持させたまま回転軸心Ａｘ６周りの他方向（この例では反時計回り）に回転させる。これにより、当該空のコンテナ２の姿勢を下向き姿勢から上向き姿勢に戻す。
【００４６】
そして、図９に示すように、コントローラ２０の制御により、回転体１２及びアーム１３の第１〜第５構造体１４〜１８が適宜駆動されることによって、ロボット１０が、載置側パレット５０における上記空のコンテナ２の載置目標箇所に応じた載置位置に、ハンド６０を上記空のコンテナ２の側面部４ｄを保持させたまま移動させる。そして、コントローラ２０の制御により、保持機構６３が適宜駆動されることによって、ハンド６０が、保持機構６３による上記空のコンテナ２の側面部４ｄの保持を解除することにより、当該空のコンテナ２を上記載置目標箇所に載置する。
【００４７】
その後、コントローラ２０の制御により、回転体１２及びアーム１３の第１〜第５構造体１４〜１８が適宜駆動されることによって、ロボット１０が、保持側パレット３０における次の保持対象のコンテナ２の載置箇所に応じた保持位置に、ハンド６０を移動させて、その後は上記と同様の動作を繰り返す。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態においては、コントローラ２０の制御により、ロボット１０が、ハンド６０を、コンテナ２を保持させたまま排出位置に移動させて回転軸心Ａｘ６周りの一方向に回転させる。これにより、当該コンテナ２の姿勢を上向き姿勢から下向き姿勢に切り替えることにより、重力を利用して当該コンテナ２内の物品３を開口部２ｏから排出することができる。したがって、コンテナ２のデパレタイズ作業とコンテナ２からの物品３の取り出し作業とを一連の動作で行うことができ、コンテナ２に収容された物品３の移送を効果的に行うことができる。
【００４９】
また、本実施形態では特に、ハンド６０が、ブラケット６１と、プレート６２と、保持機構６３とを有する。プレート６２は、回転軸心Ａｘ６と同じ向きとなるようにブラケット６１に固定されており、当該プレート６２に設けられた保持機構６３によりコンテナ２が保持される。このとき、プレート６２は、コンテナ２の姿勢が下向き姿勢に切り替えられた際に当該コンテナ２の下側に位置するように配置されている。これにより、コンテナ２の姿勢を下向き姿勢に切り替えた際に、プレート６２でコンテナ２を支持して当該コンテナ２の姿勢を安定させることができる。また、コンテナ２の高さ方向に当該コンテナ２よりも長く形成されるので、コンテナ２の姿勢を下向き姿勢に切り替えた際に、プレート６２の突出部分６２ｐにシュート６４を設けることができる。
【００５０】
また、本実施形態では特に、ハンド６０がコンテナ２内の物品３を滑り下ろすためのシュート６４を有する。これにより、コンテナ２の姿勢を下向き姿勢に切り替えた際に、物品３を円滑に排出することができる。また、シュート６４をステンレス製とすることにより、滑りを良くすることができると共に、水洗いをしてもサビが生じるのを防止することができる。また、シュート６４を着脱してのシュート６４の交換が容易で物品３が多品種の場合にも効率良く作業を行なうことができる。
【００５１】
また、本実施形態では特に、コンテナ２が保持されるプレート６２が、ブラケット６１の外縁部６１ａに固定されている。これにより、プレート６２をブラケット６１の外縁部６１ａ以外（例えば中央部）に設ける場合に比べて、より遠くに位置するコンテナ２にプレート６２を届かせることができる。したがって、ロボット１０の可動範囲を拡大することができる。
【００５２】
また、本実施形態では特に、ハンド６０の保持機構６３により、作業者が使用していた汎用のプラスチックコンテナであるコンテナ２を保持する。これにより、改良された専用のプラスチックコンテナを用いる必要がなく、専用のプラスチックコンテナを準備するのに必要なコストを削減することができる。
【００５３】
なお、実施の形態は、上記内容に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順次説明する。
【００５４】
（１）一度に複数のコンテナを保持可能とする場合
上記実施形態においては、ハンド６０を、一度に１つのコンテナ２を保持可能に構成していたが、これに限定されるものではなく、ハンド６０を、一度に複数コンテナ２を保持可能に構成してもよい。
【００５５】
特に図示はしないが、本変形例のハンド６０においては、ブラケット６１の外縁部６１ａに回転軸心Ａｘ６と同じ向きとなるように固定されたプレート６２が、回転軸心Ａｘ６方向に並べられた複数（例えば３つ）のコンテナ２を保持可能な長さ（例えば複数のコンテナ２の回転軸心Ａｘ６方向寸法よりも大きい長さ）を有する。そして、本変形例のプレート６２には、上記複数のコンテナ２の各々の一側面部４を保持する保持機構６３が設けられている。本変形例の保持機構６３は、ガイドレールと一対のスライダとで構成されるスライド機構を複数組備えており、各一対のスライダにはそれぞれ、一対のフックの一方が固定されている。このような本変形例の保持機構では、ハンド６０の適宜の箇所に設けられた１以上のアクチュエータが駆動すると、その駆動力が適宜の伝達機構を介して各一対のスライダに伝達され、各一対のスライダが開閉動作する。すると、各一対のスライダの開閉動作により、各一対のフックが回転軸心Ａｘ６方向に沿って互いに遠近する方向に移動される。これにより、本変形例の保持機構は、上記複数のコンテナ２の各々の一側面部４の保持、及び、当該保持の解除を行うことが可能となっている。
【００５６】
本変形例によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本変形例にでは、ブラケット６１ではなくプレート６２にコンテナ２を保持する構成とすることにより、次のような効果が得られる。すなわち、一度に複数のコンテナ２を保持する場合、ブラケット６１に複数のコンテナ２を保持すると、ハンド６０を回転軸心Ａｘ６周りに回転させることにより、各コンテナ２の姿勢を下向き姿勢に切り替えた際に、各コンテナ２の排出位置に対する高さが異なることとなり、高い位置のコンテナ２内の物品３が落下の衝撃により毀損するおそれがある。一方、回転軸心Ａｘ６と同じ向きであるプレート６２にコンテナ２を保持すると、ハンド６０を回転軸心Ａｘ６周りに回転させることにより、各コンテナ２の姿勢を下向き姿勢に切り替えた際に、各コンテナ２を排出位置に対して同じ高さで下向き姿勢とすることができ、各コンテナ２内の物品３を毀損させることなく排出することができる。したがって、複数のコンテナ２のデパレタイズ作業と各コンテナ２からの物品３の取り出し作業とを一連の動作で行うことができ、各コンテナ２に収容された物品３の移送を効果的に行うロボットシステム１を実現することができる。
【００５７】
また、本変形例では、プレート６２が、回転軸心Ａｘ６方向に並べられた複数のコンテナ２を保持可能な長さを有しており、保持機構６３が、複数のコンテナ２の各々の一側面部４を保持する。これにより、一度に複数のコンテナ２のデパレタイズ作業と各コンテナ２からの物品３の取り出し作業とを一連の動作で行うことができ、各コンテナ２に収容された物品３の移送を効果的に行うことができるので、タクトタイムを大幅に短縮することができる。
【００５８】
（２）シュートを設けない場合
上記実施形態においては、プレート６２の突出部分６２ｐにシュート６４を固定していたが、これに限定されるものではなく、物品３の性質により十分に円滑に排出可能であればシュート６４を省略して、コンテナ２の姿勢を下向き姿勢に切り替えた際にプレート６２の突出部分６２ｐが物品３の排出路となるように形成してもよい。
【００５９】
（３）プレートをブラケットの外縁部以外の位置に固定する場合
上記実施形態においては、プレート６２を、ブラケット６１の外縁部６１ａに固定していたが、これに限定されるものではなく、プレート６２を、ブラケット６１の外縁部６１ａ以外の位置（例えば中央部）に固定してもよい。この場合も、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
（４）ブラケットにコンテナを保持する場合
上記実施形態においては、ブラケット６１に固定したプレート６２に設けた保持機構６３によりコンテナ２を保持することにより、プレート６２にコンテナ２を保持する構成としていたが、これに限定されるものではない。例えば、ブラケット６１にプレート６２を設けずに、ブラケット６１に保持機構を設け、当該保持機構によりコンテナ２を保持することにより、ブラケット６１にコンテナ２を保持する構成としてもよい。この場合も、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
（５）その他
上記実施形態においては、ロボット１０は、ハンド６０を回転軸心Ａｘ６周りに回転させることにより、コンテナ２の姿勢を下向き姿勢に切り替えることによって、コンテナ２内の物品３を開口部２ｏからコンベア４０上に排出させていたが、これに限定されるものではない。例えば、ロボット１０は、ハンド６０を回転軸心Ａｘ６周りに回転させることにより、コンテナ２を開口部２ｏが略水平となる傾きに傾けることによって、コンテナ２内の物品３を開口部２ｏからコンベア４０上に排出させてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態においては、ハンド６０に設けた、ガイドレール６３１、一対のスライダ６３２，６３２、一対のフック６３３，６３３を備える保持機構６３により、コンテナ２の保持、及び、当該保持の解除を行う内容としていた。しかしながら、保持機構の形状・構成、さらには、ハンドの形状・構成は、コンテナ２の保持、及び、当該保持の解除を行うことが可能な内容であれば、特に限定されるものではない。
【００６３】
また、上記実施形態においては、物品３が収容されたコンテナ２が、保持側パレット３０に載置されていたが、これに限定されるものではなく、保持側パレット３０以外の置場（例えば床部や適宜のコンベアの搬送面等）に載置されていてもよい。この場合、上記保持側パレット３０以外の置場が保持側容器置場に対応する。
【００６４】
また、上記実施形態においては、ロボット１０は、コンテナ２内の物品３を、コンベア４０上に排出させていたが、これに限定されるものではなく、コンテナ２内の物品３を、上記コンベア４０以外（例えば適宜の容器内等）に排出させてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態においては、コンテナ２から排出された物品３を、コンベア４０により搬送していたが、これに限定されるものではなく、コンテナ２から排出された物品３を、コンベア４０以外の搬送機材（例えばリフト等）により搬送してもよい。
【００６６】
また、上記実施形態においては、ロボット１０は、空のコンテナ２を、載置側パレット５０に載置していたが、これに限定されるものではなく、空のコンテナ２を、載置側パレット５０以外の置場（例えばコンベア４０上や床部等）に載置してもよい。この場合、上記載置側パレット５０以外の置場が載置側容器置場に対応する。
【００６７】
また、上記実施形態においては、物品３が収容されたコンテナ２が、汎用のプラスチックコンテナで構成されていたが、これに限定されるものではなく、専用のプラスチックコンテナで構成されてもよい。
【００６８】
また、上記実施形態においては、物品３が、コンテナ２に収容されていたが、これに限定されるものではなく、コンテナ２以外の容器（例えば段ボール箱等）に収容されていてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態においては、物品３が固形物である場合を例にとって説明したが、容器の内容物としては、これに限定されるものではなく、容器に収容され得る液体等の流体であってもよく、また粉末状のものであってもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、ロボット１０を、６つの駆動軸を有するロボットで構成していたが、これに限定されるものではなく、５つ以下の駆動軸を有するロボットで構成してもよいし、７つ以上の駆動軸を有するロボットで構成してもよい。また、上記実施形態では、ロボット１０を、いわゆる単腕ロボットで構成していたが、これに限定されるものではなく、いわゆる多腕ロボットで構成してもよい。
【００７１】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用してもよい。
【００７２】
その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００７３】
１                ロボットシステム
２                プラスチックコンテナ（容器）
２ｏ              開口部
３                物品（内容物）
４，４ａ〜４ｄ    側面部
１０              ロボット
２０              コントローラ
３０              保持側パレット（保持側容器置場）
４０              コンベア（搬送機材）
５０              載置側パレット（載置側容器置場）
６０              ハンド（ロボットハンド）
６１              ブラケット
６１ａ            外縁部
６２              プレート
６３              保持機構
６４              シュート
Ａｘ６            回転軸心
【図１】
2014100757.tif 000003
【図２】
2014100757.tif 000004
【図３】
2014100757.tif 000005
【図４】
2014100757.tif 000006
【図５】
2014100757.tif 000007
【図６】
2014100757.tif 000008
【図７】
2014100757.tif 000009
【図８】
2014100757.tif 000010
【図９】
2014100757.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月24日(2014.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の駆動軸を有するロボットと、
前記ロボットに取り付けられ、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なハンドと、
前記ロボット及び前記ハンドの動作を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記ハンドを保持位置に移動させて前記容器を保持する動作と、
前記ハンドを排出位置に移動させ、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させる動作と、
前記ハンドを載置位置に移動させて前記ハンドによる前記容器の保持を解除する動作と、を実行させるように構成されており、
前記ハンドは、
前記容器を傾けた際に前記内容物の排出路となるプレートを有する
ことを特徴とする、ロボットシステム。
【請求項２】
前記ハンドは、
前記ロボットの先端に回転軸心周りに回転可能に設けられたブラケットと、
前記ブラケットに面方向が前記回転軸心と同じ向きとなるように固定された前記プレートと、
前記プレートに設けられ、前記容器を保持する保持機構と、を有する
ことを特徴とする、請求項１に記載のロボットシステム。
【請求項３】
前記プレートは、
前記容器の高さ方向に当該容器よりも長く形成され、
前記容器が傾けられた際に前記容器の下側に位置するように配置される
ことを特徴とする、請求項２に記載のロボットシステム。
【請求項４】
前記ハンドは、
前記プレートに設けられ、前記容器が傾けられた際に前記内容物を滑り下ろすためのシュートを有する
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載のロボットシステム。
【請求項５】
前記プレートは、
前記回転軸心方向に並べられた複数の前記容器を保持可能な長さを有し、
前記保持機構は、
前記複数の容器の各々の一側面部を保持する
ことを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項６】
前記プレートは、
前記ブラケットの外縁部に固定される
ことを特徴とする、請求項２乃至５のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項７】
前記ロボットの動作範囲内に配置され前記内容物が入った前記容器が複数置かれる保持側容器置場と、
前記内容物を搬送する搬送機材と、
前記ロボットの前記動作範囲内に配置され前記内容物が排出された前記容器の前記載置位置となる載置側容器置場と、を更に有する
ことを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のロボットシステム。
【請求項８】
１以上の駆動軸を有するロボットに取り付けられ、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なロボットハンドであって、
保持位置に移動されて前記容器を保持し、
排出位置に移動され、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させ、
載置位置に移動されて前記容器の保持を解除する、ように構成されており、
前記容器を傾けた際に前記内容物の排出路となるプレートを有する
ことを特徴とする、ロボットハンド。
【請求項９】
１以上の駆動軸を有し、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なハンドを取り付け可能なロボットであって、
前記ハンドを保持位置に移動させて前記容器を保持する動作と、
前記ハンドを排出位置に移動させ、前記容器を傾けて前記ハンドが備えるプレートを排出路として前記開口部から前記内容物を排出させる動作と、
前記ハンドを載置位置に移動させて前記ハンドによる前記容器の保持を解除する動作と、を実行する
ことを特徴とする、ロボット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、１以上の駆動軸を有するロボットと、前記ロボットに取り付けられ、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なハンドと、前記ロボット及び前記ハンドの動作を制御するコントローラと、を有し、前記コントローラは、前記ハンドを保持位置に移動させて前記容器を保持する動作と、前記ハンドを排出位置に移動させ、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させる動作と、前記ハンドを載置位置に移動させて前記ハンドによる前記容器の保持を解除する動作と、を実行させるように構成されており、前記ハンドは、前記容器を傾けた際に前記内容物の排出路となるプレートを有するロボットシステムが適用される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、上記課題を解決するため、本発明の別の観点によれば、１以上の駆動軸を有するロボットに取り付けられ、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なロボットハンドであって、保持位置に移動されて前記容器を保持し、排出位置に移動され、前記容器を傾けて前記開口部から前記内容物を排出させ、載置位置に移動されて前記容器の保持を解除する、ように構成されており、前記容器を傾けた際に前記内容物の排出路となるプレートを有するロボットハンドが適用される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、上記課題を解決するため、本発明の別の観点によれば、１以上の駆動軸を有し、内容物を出し入れ可能な開口部を有する容器を保持可能なハンドを取り付け可能なロボットであって、前記ハンドを保持位置に移動させて前記容器を保持する動作と、前記ハンドを排出位置に移動させ、前記容器を傾けて前記ハンドが備えるプレートを排出路として前記開口部から前記内容物を排出させる動作と、前記ハンドを載置位置に移動させて前記ハンドによる前記容器の保持を解除する動作と、を実行するロボットが適用される。