保持装置以及具备其的机器人的制作方法

1.本发明涉及用于保持工件的保持装置以及具备其的机器人。


背景技术：

2.以往以来，公知有用于保持工件的保持装置。作为这样的保持装置，例如有专利文献1的机器人手。
3.对于专利文献1的机器人手而言，首先，利用升降用致动器使吸盘下降后，启动该吸盘而吸附工件。接下来，边利用升降用致动器使吸盘上升，边利用开闭用致动器关闭爪。此时，伴随着两个爪向轴心移动，工件的角被引导至该两个爪的v字槽，从而工件的位置被修正。然后，保持关闭两个爪的状态而暂时关闭吸盘来释放工件，在准确设定吸盘后，通过再次启动吸盘来可靠地把持工件。
4.专利文献1：日本特开平5
‑
293784号公报
5.在专利文献1中，提出有机器人手通过具备两个保持机构(即，能够吸附并保持工件的吸盘、及能够夹持并保持工件的两个爪)，来可靠地保持工件。但是，专利文献1的机器人手为了如此保持工件而需要进行复杂的动作。


技术实现要素：

6.因此，本发明的目的在于提供一种能够通过简单的动作来可靠地保持工件的保持装置以及具备其的机器人。
7.为了解决上述课题，本发明所涉及的保持装置是用于保持工件的保持装置，其特征在于，具备：基部；引导部件，其安装于上述基部，并在第一方向上延伸；第一保持机构，其通过被施加外力，从而被上述引导部件引导而能够在上述第一方向上移动，并且能够保持上述工件；以及第二保持机构，其具有第一部件和第二部件，上述第一部件和上述第二部件分别在上述第一方向上隔着上述第一保持机构而对置，并且分别通过被致动器驱动而能够相对于上述基部移动，上述第二保持机构通过在上述第一方向上变更上述第一部件与上述第二部件之间的距离，从而能够利用上述第一部件和上述第二部件夹持并保持上述工件。
8.根据上述结构，第一保持机构保持工件后，减小第一部件与第二部件之间的距离，由此利用第一部件及第二部件中的任一部件，经由工件对第一保持机构施加沿着第一方向的外力。于是，第一保持机构边被在第一方向上延伸的引导部件引导，边与上述任一部件及工件一体地移动。由此，无论第一保持机构保持工件的哪一部分，均能够边维持利用第一保持机构保持工件的状态，边减小第一部件与第二部件之间的距离，从而利用第二保持机构夹持并保持工件。其结果是，本发明所涉及的保持装置能够通过简单的动作可靠地保持工件。
9.也可以构成为，具有：第三部件，其能够与上述第一部件一体地移动，并在上述第一方向上配置在上述第一保持机构与上述第二部件之间；以及第四部件，其能够与上述第二部件一体地移动，并在上述第一方向上配置在上述第一保持机构与上述第一部件之间，
上述第三部件以及上述第四部件在上述第一部件与上述第二部件之间的距离为最大距离时，通过把持上述第一保持机构而在上述第一方向上定位上述第一保持机构，在上述第一部件与上述第二部件之间的距离比上述最大距离小时，将上述第一保持机构从已定位的状态释放。
10.根据上述结构，使第一部件与第二部件之间的距离成为最大距离后，利用第一保持机构进行保持工件的作业，由此能够利用已定位的第一保持机构防止该第一保持机构在第一方向上移动，并且抑制第一部件及第二部件与工件碰撞。并且，利用第一保持机构保持工件后，使第一部件与第二部件之间的距离比最大距离小，由此能够从已定位的状态释放第一保持机构，并进行利用第一部件和第二部件夹持并保持工件的作业。由此，能够高效地进行边维持利用第一保持机构保持工件的状态，边利用第二保持机构夹持并保持工件的作业。
11.也可以构成为，上述第一保持机构能够抵接于上述工件的上部来保持上述工件，上述第二保持机构通过使上述第一部件抵接于上述工件的侧部中的位于上述第一方向的一侧的第一部分，并使上述第二部件抵接于上述工件的侧部中的位于上述第一方向的另一侧的第二部分，从而能够夹持并保持上述工件。
12.根据上述结构，能够利用第一保持机构及第二保持机构更加可靠地保持工件。
13.例如，也可以构成为，上述第一保持机构能够利用负压吸附并保持上述工件。
14.也可以构成为，上述第一保持机构具有：伸缩部，其能够在与上述第一方向正交的第二方向上伸缩；以及保持部，其设置于上述伸缩部的前端，用于保持上述工件，上述第一保持机构构成为：在上述伸缩部处于收缩状态时，上述保持部的前端位于比上述第一部件以及上述第二部件各自的前端靠基端侧的位置，在上述伸缩部处于伸长状态时，上述保持部的前端位于比上述第一部件以及上述第二部件各自的前端靠前端侧的位置。
15.根据上述结构，即使是存在与工件邻接的其他物体的情况下，也能够通过简单的动作可靠地保持工件，而不被该其他物体妨碍。
16.为了解决上述课题，本发明所涉及的机器人的特征在于，具备：上述任一项上述的保持装置；以及机器人手臂，在其前端设置有上述保持装置，并具有至少一个关节轴。
17.根据上述结构，由于具备上述任一项上述的保持装置，因此能够通过简单的动作可靠地保持工件。
18.例如，也可以构成为，在上述至少一个关节轴，分别设置有用于旋转驱动自身的第一伺服马达，用于驱动上述第一部件以及上述第二部件的上述致动器构成为第二伺服马达，上述机器人还具备用于对上述第一伺服马达以及上述第二伺服马达分别进行伺服控制的机器人控制装置。
19.根据本发明，能够提供一种通过简单的动作来可靠地保持工件的保持装置以及具备其的机器人。
附图说明
20.图1是表示本发明的实施方式所涉及的保持装置应用于用于搬运瓦楞纸箱的现场的样子的概略图。
21.图2是表示具备本发明的实施方式所涉及的保持装置的机器人的控制系统的框
图。
22.图3是表示本发明的实施方式所涉及的保持装置的主视图。
23.图4是本发明的实施方式所涉及的保持装置的剖视图，(a)是沿着图3所示的iva
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iva线的剖视图，(b)是沿着同图所示的ivb
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ivb线的剖视图。
24.图5是本发明的实施方式所涉及的保持装置的剖视图，(a)是沿着图3所示的va
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va线的剖视图，(b)是沿着图5的(a)所示的vb
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vb线的剖视图。
25.图6是表示进行利用本发明的实施方式所涉及的保持装置保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图，(a)是使保持装置位于瓦楞纸箱的上方时的图，(b)是在(a)之后伸长气缸而用第一保持机构吸附并保持瓦楞纸箱时的图。
26.图7是表示进行利用本发明的实施方式所涉及的保持装置保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图，(a)是在用第一保持机构吸附并保持瓦楞纸箱后再次收缩气缸的状态的图，(b)是在(a)之后减小第一部件与第二部件之间的距离时的图。
27.图8是完成利用本发明的实施方式所涉及的保持装置保持瓦楞纸箱的作业时的概略图。
28.图9是表示以其他形态进行利用本发明的实施方式所涉及的保持装置保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图，(a)是表示整体构造的侧面图，(b)是图9的(a)所示的ixb向视图。
29.图10是表示本发明的实施方式所涉及的保持装置的第一变形例的主视图。
30.图11是表示进行利用本发明的实施方式所涉及的保持装置的第一变形例保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图，(a)是减小第一部件与第二部件之间的距离时的图，(b)是完成利用保持装置保持瓦楞纸箱的作业时的图。
31.图12是对进行利用本发明的实施方式所涉及的保持装置的第二变形例保持瓦楞纸箱的作业的样子从该保持装置的前端侧进行观察时的概略图，(a)是减小第一部件与第二部件之间的距离时的图，(b)是完成利用保持装置保持瓦楞纸箱的作业时的图。
32.图13是表示进行利用本发明的实施方式所涉及的保持装置的第四变形例保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图。
具体实施方式
33.以下，基于附图对本发明的实施方式所涉及的保持装置进行说明。此外，本发明并不由本实施方式限定。另外，以下，在全部的图中，对相同或者相当的要素标注相同的附图标记，并省略其重复的说明。
34.图1是表示本实施方式所涉及的保持装置应用于用于搬运瓦楞纸箱的现场的样子的概略图。如图1所示，本实施方式所涉及的保持装置20a应用于用于搬运长方体状的瓦楞纸箱w(工件)的现场而使用。具体而言，保持装置20a构成为用于重复进行从积载的多个瓦楞纸箱w中保持并搬运位于最上层的瓦楞纸箱w的作业的机器人10的手。
35.(机器人10)
36.机器人10具备：基台11；机器人手臂12，其基端部连结于该基台11；保持装置20a，其安装于该机器人手臂12的前端；以及机器人控制装置16，其用于控制机器人手臂12及保持装置20a的动作。
37.(机器人手臂12)
38.如图1所示，机器人手臂12构成为垂直多关节型机器人，具有六个关节轴jt1～jt6、和由该关节轴jt1～jt6依次连结的六个连杆14a～14e。此外，关节轴jt1～jt6分别由伺服马达15a～15f(第一伺服马达)驱动(参照图2)。
39.关节轴jt1以能够绕在铅垂方向上延伸的轴线旋转的方式将基台11和连杆14a的基端部连结。关节轴jt2以能够绕在水平方向上延伸的轴线旋转的方式将连杆14a的前端部与连杆14b的基端部连结。关节轴jt3以能够绕在水平方向上延伸的轴旋转的方式将连杆14b的前端部与连杆14c的基端部连结。
40.关节轴jt4以能够绕在连杆14c的长边方向上延伸的轴线旋转的方式将连杆14c的前端部与连杆14d的基端部连结。关节轴jt5以能够绕在与连杆14d的长边方向正交的方向上延伸的轴线旋转的方式将连杆14d的前端部与连杆14e的基端部连结。关节轴jt6以能够扭转旋转的方式将连杆14e的前端部与保持装置20的基端部连结。
41.(机器人控制装置16)
42.图2是表示具备本实施方式所涉及的保持装置的机器人的控制系统的框图。如图2所示，机器人控制装置16具有：存储器17，用于存储程序；和处理器18，用于执行该存储器17所储存的程序。机器人控制装置16通过对分别设置于关节轴jt1～jt6的伺服马达15a～15f进行伺服控制，从而能够控制机器人手臂12的动作。另外，机器人控制装置16通过对后述的第二保持机构60的伺服马达61进行伺服控制，从而能够控制保持装置20a的动作。并且，机器人控制装置16也可以控制后述的气缸42的动作。
43.机器人控制装置16将设置于机器人手臂12的伺服马达15a～15f及设置于第二保持机构60的伺服马达61各自的指令值与反馈值进行比较，据此控制伺服马达15a～15f、61的动作。此时，例如，在指令值及反馈值中也可以分别包含伺服马达15a～15f、61的旋转位置、旋转速度以及电流值。
44.(保持装置20a)
45.图3是表示本实施方式所涉及的保持装置的主视图。图4是同保持装置的剖视图，并且(a)是沿着图3所示的iva
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iva线的剖视图，(b)是沿着同图所示的ivb
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ivb线的剖视图。图5是同保持装置的剖视图，并且(a)是沿着图3所示的va
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va线的剖视图，(b)是沿着图5的(a)所示的vb
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vb线的剖视图。
46.如图3～5所示，本实施方式所涉及的保持装置20a具备：基部21；引导部件30a、30b，安装于该基部21，并在宽度方向(第一方向)上延伸；第一保持机构40，安装于该引导部件30a、30b，并能够利用负压吸附并保持瓦楞纸箱w；以及第二保持机构60，能够夹持并保持瓦楞纸箱w。
47.此外，在以下的说明中，将连结后述的第一部件62与第二部件64的方向称为宽度方向或者左右方向(第一方向)，将与该宽度方向正交且是后述的气缸42伸缩的方向称为高度方向或者上下方向(第二方向)，将与宽度方向及高度方向正交的方向称为深度方向。
48.(基部21)
49.基部21形成为中空的长方体状，在该长方体状的除上表面以外的五个面中分别形成有开口。另外，在基部21的上表面的中央，突出设置有供安装于机器人手臂12的前端的安装部28。
50.(引导部件30a、30b)
51.引导部件30a、30b分别以从基部21的底面的左端部到右端部相互平行地在宽度方向上延伸的方式安装于该基部21的底面。引导部件30a安装于基部21的底面的前方部分，并且引导部件30b安装于基部21的底面的后方部分。此外，引导部件30a、30b分别以在宽度方向上在后述的第一部件62与第二部件64之间延伸的方式(即，以后述的第一部件62与第二部件64在宽度方向上隔着引导部件30a、30b对置的方式)配置。
52.(第一保持机构40)
53.第一保持机构40具有：气缸42(伸缩部)，以在高度方向上延伸的方式配置；和吸盘48a～48h(未对吸盘48e～48g进行图示。保持部)，设置于该气缸42的前端，并能够利用负压吸附于瓦楞纸箱w的上表面(抵接于工件的上部)来保持该瓦楞纸箱w。
54.气缸42具有：缸体43，形成为中空的圆筒状；和活塞45，安装于该缸体43，并能够在高度方向上往复移动。缸体43当在高度方向上观察时配置于基部21的中央(即，当在高度方向上观察时与突出设置于基部21的上表面的安装部28重叠的位置)。另外，缸体43配置为从其基端部到前端部的近前的部分在基部21内沿高度方向延伸，并且其前端部从形成于基部21的底面的开口向该基部21的下侧突出。
55.气缸42是通过活塞45在高度方向上往复移动来变更该活塞45从缸体43的底面突出的长度的既知的构造。由此，气缸42整体上具有能够在高度方向上伸缩的构造。
56.第一保持机构40构成为在气缸42的活塞45为收缩状态时(参照图3、图4以及图6的(a)等)，吸盘48a～48h的前端位于比后述的第一部件62及第二部件64各自的前端靠基端侧的位置。另外，第一保持机构40构成为在气缸42的活塞45为伸长状态时(参照图6的(b))，吸盘48a～48h的前端位于比第一部件62及第二部件64各自的前端靠前端侧的位置。
57.第一保持机构40还具有固定于缸体43的基端部(即，缸体43中配置于基部21的内部的部分)的后端部、并在高度方向上观察时呈大致u字状的被把持体50。被把持体50由后述的第二保持机构60的第三部件72和第四部件74把持。
58.被把持体50具有：第一板状部件51，其前表面的宽度方向的中央部固定于缸体43的后端部；第二板状部件52，立起设置于该第一板状部件51的背面的宽度方向的一个端缘并向后方延伸；以及第三板状部件53，立起设置于该第一板状部件51的背面的宽度方向的另一端缘并向后方延伸。而且，对于被把持体50而言，在高度方向上观察时，其后端缘开放。
59.在缸体43的前端部(即，缸体43中配置于比基部21的底面靠下侧的部分)，固定有通过被施加外力(换言之，被动地)而能够在引导部件30a、30b上滑动的滑动体55。滑动体55具有：主部件56，形成为板状；和四个滑动部件57a～57d(未对滑动部件57d进行图示)，固定于该主部件56的上表面。
60.滑动部件57a固定于由主部件56的上表面的前端缘和宽度方向上的一个端缘形成的角部，并且滑动部件57b固定于由主部件56的上表面的前端缘和宽度方向上的另一端缘形成的角部。另外，滑动部件57c固定于由主部件56的上表面的后端缘和宽度方向上的一个端缘形成的角部，并且滑动部件57d固定于由主部件56的上表面的后端缘和宽度方向上的另一端缘而形成的角部。滑动部件57a～57d分别在宽度方向上观察时呈大致u字状。
61.滑动部件57a、57b分别设置为在宽度方向上观察时从下侧包入引导部件30a，并被该引导部件30a引导而能够在宽度方向上滑动。另一方面，滑动部件57c、57d分别设置为在
宽度方向上观察时从下侧包入引导部件30b，并被该引导部件30b引导而能够在宽度方向上滑动。
62.如上所述，滑动部件57a～57d分别固定于一个主部件56的上表面。因此，滑动部件57a～57d及主部件56(换言之，滑动体55)能够被引导部件30a、30b引导而一体地移动。而且，滑动体55固定于缸体43，因此气缸42能够与滑动体55一体地移动。由于如上所述，第一保持机构40通过被施加外力，由此被引导部件30a、30b引导从而能够在宽度方向上移动。
63.(第二保持机构60)
64.第二保持机构60具有各自在宽度方向上隔着第一保持机构40而对置、并且各自通过被伺服马达61(致动器、或者第二伺服马达)驱动而能够相对于基部21移动的第一部件62及第二部件64。
65.第一部件62及第二部件64分别配置为其主面的长边方向与保持装置20a的高度方向一致，其主面的宽度方向与保持装置20a的深度方向一致，并且其厚度方向与保持装置20a的宽度方向一致。而且，第二保持机构60通过在宽度方向上变更第一部件62与第二部件64之间的距离，从而能够用第一部件62和第二部件64夹持并保持瓦楞纸箱w。
66.如图4的(b)及图5的(b)所示，伺服马达61配置为其马达壳体从基部21的背面向后方延伸，其旋转轴(未图示)从形成于基部21的背面的开口在该基部21的内部延伸。在伺服马达61的旋转轴安装有小齿轮65。在小齿轮65啮合有齿条66a、66b。
67.具体而言，在小齿轮65的径向的一侧的部分(这里为小齿轮65的上侧的部分)啮合有齿条66a。另外，在小齿轮65的径向的另一侧的部分(这里为小齿轮65的下侧的部分)啮合有齿条66b。而且，第二保持机构60构成为通过伺服马达61使小齿轮65旋转，从而齿条66a、66b在宽度方向上朝相互相反侧移动。
68.在齿条66a的上表面固定由板状的夹装部件68a的底面。夹装部件68a配置为在基部21的内部沿宽度方向延伸、并且从形成于该基部21的右侧面(在图3的主视图中位于纸面的左侧的侧面)的开口向该基部21的外部突出。在夹装部件68a中向基部21的外部突出的部分的前端缘以向下方延伸的方式立起设置有板状的第一部件62。
69.在齿条66b的底面固定有板状的夹装部件68b的上表面。夹装部件68b配置为在基部21的内部沿宽度方向延伸、并且从形成于该基部21的左侧面(在图3的主视图中位于纸面的右侧的侧面)的开口向该基部21的外部突出。在夹装部件68b中向基部21的外部突出的部分的前端缘以向下方延伸的方式立起设置有板状的第二部件64。
70.根据上述结构，第二保持机构60通过伺服马达61使小齿轮65旋转，从而能够在宽度方向上变更第一部件62与第二部件64之间的距离。由此，第二保持机构60能够利用第一部件62和第二部件64夹持并保持瓦楞纸箱w。
71.具体而言，第二保持机构60通过使第一部件62抵接于瓦楞纸箱w的右侧面(工件的侧部中位于第一方向的一侧的第一部分)，并使第二部件64抵接于瓦楞纸箱w的左侧面(工件的侧部中位于第一方向的另一侧的第二部分)，从而能够夹持并保持瓦楞纸箱w。此外，机器人控制装置16也可以在来自伺服马达61的反馈值所包含的电流值变得比规定的电流值大时，判定为完成了利用第一部件62和第二部件64夹持并保持瓦楞纸箱w的作业。
72.在夹装部件68a的在基部21的内部延伸的部分的基端缘，以向下方延伸的方式立起设置有板状的第三部件72。第三部件72在宽度方向上配置在第一保持机构40与第二部件
64之间。第三部件72经由夹装部件68a而安装于第一部件62，因此能够与该第一部件62一体地移动。此外，第一部件62及第三部件72也可以分别形成为独立部件，并固定于夹装部件68a。或者，第一部件62、第三部件72以及夹装部件68a也可以一体地形成。
73.在夹装部件68b中在基部21的内部延伸的部分的基端缘，以向上方延伸的方式立起设置板状的第四部件74。第四部件74在宽度方向上配置在第一保持机构40与第一部件62之间。第四部件74经由夹装部件68a而安装于第二部件64，因此能够与该第二部件64一体地移动。此外，第二部件64及第四部件74也可以分别形成为独立部件，并固定于夹装部件68b。或者，第二部件64、第四部件74以及夹装部件68b也可以一体地形成。
74.第三部件72及第四部件74在第一部件62与第二部件64之间的距离为最大距离时，通过把持被把持体50(通过把持第一保持机构)，从而在基部21的宽度方向的中央定位第一保持机构40(参照图3等)。另外，第三部件72及第四部件74在第一部件62与第二部件64之间的距离比最大距离小时，将第一保持机构40从已定位的状态释放(参照图7的(a)及图8)。
75.(保持瓦楞纸箱w的作业方法的一个例子)
76.接下来，基于图6～8对使用上述实施方式所涉及的保持装置20a及具备其的机器人10来保持瓦楞纸箱w的作业方法的一个例子进行说明。在该作业方法的一个例子中，对使用保持装置20a及具备其的机器人10来重复进行从积载的多个瓦楞纸箱w中保持并搬运位于最上层的瓦楞纸箱w的作业的情况进行说明。此外，为了避免外观的繁琐，在图6～8中，省略机器人手臂12的图示。
77.图6是表示进行利用上述实施方式所涉及的保持装置保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图，(a)是使保持装置位于瓦楞纸箱的上方时的图，(b)是在(a)之后伸长气缸而用第一保持机构吸附并保持瓦楞纸箱时的图。
78.首先，如图6的(a)所示，通过变更机器人手臂12的姿势，使保持装置20a位于瓦楞纸箱w的上方。此时，以保持装置20a的高度方向与铅垂方向平行的方式，并且以安装于机器人手臂12的安装部28位于较第一部件62及第二部件64靠上侧的位置的方式，变更机器人手臂12的姿势。
79.此时，通过使气缸42的活塞45成为收缩状态，使吸盘48a～48h的前端位于比第一部件62及第二部件64各自的前端靠基端侧的位置。另外，变更机器人手臂12的姿势，使得吸盘48a～48h分别在高度方向上与最上层的瓦楞纸箱w中的任一个对置。
80.进一步，此时，通过使第一部件62与第二部件64之间的距离成为最大距离，而使得瓦楞纸箱w在宽度方向上位于第一部件62与第二部件64之间的范围内。另外，通过使第一部件62与第二部件64之间的距离成为最大距离，从而利用第三部件72及第四部件74把持被把持体50，并在基部21的宽度方向的中央(即，图中用点划线示出的保持装置20a的中心轴线l1)定位第一保持机构40。因此，在图6的(a)中，保持装置20a的中心轴线l1与第一保持机构40的中心轴线l2是相互重合的状态。
81.此外，在该作业方法的一个例子中，对如下情况进行说明，即：在图6所示的保持装置20a的正视图中，保持装置20a的中心轴线l1及第一保持机构40的中心轴线l2位于比欲保持的瓦楞纸箱w的在高度方向上延伸的中心线(未图示)靠右侧的位置。但是，并不限定于该情况，前述中心轴线l1、l2也可以位于比前述瓦楞纸箱w的在高度方向上延伸的中心线靠左侧的位置，或者也可以一致。即使在这样的情况下，也能够使用保持装置20a及具备其的机
器人10，通过相同的作业方法保持并搬运瓦楞纸箱w。
82.接下来，如图6的(b)所示，使气缸42的活塞45向下方伸长，并使吸盘48a～48h的前端位于比第一部件62及第二部件64各自的前端靠前端侧的位置，从而使吸盘48a～48h的前端抵接于瓦楞纸箱w的上表面。然后，利用吸盘48a～48h，通过负压吸附瓦楞纸箱w的上表面，从而保持该瓦楞纸箱w。这样，在该作业方法的一个例子中，利用第一保持机构40保持最上层的瓦楞纸箱w。
83.图7是表示进行利用上述实施方式所涉及的保持装置保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图，(a)是在用第一保持机构吸附并保持瓦楞纸箱后再次收缩气缸的状态的图，(b)是在(a)之后减小第一部件与第二部件之间的距离时的图。另外，图8是完成利用上述实施方式所涉及的保持装置保持瓦楞纸箱的作业时的概略图。
84.如图7的(a)所示，在利用第一保持机构40保持最上层的瓦楞纸箱w之后，使气缸42的活塞45成为再次收缩状态，由此使吸盘48a～48h的前端位于比第一部件62及第二部件64各自的前端靠基端侧的位置，并使瓦楞纸箱w位于第一部件62与第二部件64之间。
85.进一步，如图7的(b)所示，通过利用伺服马达61使小齿轮65旋转，从而使第一部件62与第二部件64之间的距离比最大距离小。这样，第一保持机构40保持瓦楞纸箱w后使气缸42成为收缩状态，在这之后，通过减小第一部件62与第二部件64之间的距离，利用第一部件62(第一部件及第二部件中的任一部件)，经由瓦楞纸箱w对第一保持机构40施加沿着宽度方向的外力f。于是，第一保持机构40边被在宽度方向上延伸的引导部件30a、30b引导，边与第一部件62(前述任一部件)及瓦楞纸箱w一体地移动。
86.然后，如图8所示，第一保持机构40的中心轴线l2向图中右侧移动，保持装置20a的中心轴线l1与瓦楞纸箱w的在高度方向上延伸的中心线一致。由此，能够用第一部件62和第二部件64夹持(换言之，用第二保持机构60夹持瓦楞纸箱w)并保持瓦楞纸箱w。
87.如上述那样，在该作业方法的一个例子中，通过使用上述实施方式所涉及的保持装置20a，能够利用两个保持机构40、60(即，能够吸附并保持瓦楞纸箱w的第一保持机构40及能够夹持并保持瓦楞纸箱w的第二保持机构60)，来可靠地保持瓦楞纸箱w。
88.而且，在该作业方法的一个例子中，通过变更机器人手臂12的姿势，从而能够将用保持装置20a吸附并夹持来保持的瓦楞纸箱w搬运至其它场所。此外，在搬运至其它场所并将用保持装置20a吸附并夹持来保持的瓦楞纸箱w释放时，也可以释放基于吸附的保持后，释放基于夹持的保持，也可以释放基于夹持的保持后，释放基于吸附的保持，或者也可以同时释放基于吸附的保持和基于夹持的保持。
89.而且，通过重复上述作业方法的一个例子，能够使用保持装置20a及具备其的机器人10，重复进行从积载的多个瓦楞纸箱w中保持并搬运位于最上层的瓦楞纸箱w的作业。
90.(效果)
91.这里，例如，对于上述专利文献1的机器人手而言，在利用吸盘吸附工件的从在高度方向上延伸的中心线偏移的部分而保持该工件的情况下，需要将由该吸盘保持的工件暂时释放，将该吸盘设定于准确的位置(即，工件的在高度方向上延伸的中心线上)，之后利用该吸盘再次保持工件。即，上述专利文献1的机器人手在保持工件时需要进行复杂的动作。
92.另一方面，对于上述实施方式所涉及的保持装置20a而言，无论吸盘48a～48h吸附于瓦楞纸箱w的上表面的哪一部分来保持该瓦楞纸箱w(无论第一保持机构保持工件的哪一
部分)，均能够边维持利用第一保持机构40保持瓦楞纸箱w的状态，边减小第一部件62与第二部件64之间的距离，从而用第二保持机构60夹持并保持瓦楞纸箱w。另外，由于通过吸附并夹持来保持瓦楞纸箱w，因此与仅通过吸附及夹持中的任一种来进行保持的情况相比较，能够提高保持该瓦楞纸箱w的力。其结果是，上述实施方式所涉及的保持装置20a能够通过简单的动作可靠地保持瓦楞纸箱w。
93.另外，上述实施方式所涉及的保持装置20a进行使第一部件62与第二部件64之间的距离成为最大距离后，利用第一保持机构40保持瓦楞纸箱w的作业，由此能够利用已定位的第一保持机构40来防止该第一保持机构40在宽度方向上移动，并且抑制第一部件62及第二部件64与瓦楞纸箱w碰撞。并且，利用第一保持机构40保持瓦楞纸箱w后，使第一部件62与第二部件64之间的距离比最大距离小，由此能够进行将第一保持机构40从已定位的状态释放并且利用第一部件62和第二部件64夹持并保持瓦楞纸箱w的作业。由此，能够高效地进行边维持利用第一保持机构40保持瓦楞纸箱w的状态，边利用第二保持机构60夹持并保持瓦楞纸箱w的作业。
94.进一步，在上述实施方式中，第一保持机构40抵接于瓦楞纸箱w的上表面而吸附并保持该瓦楞纸箱w，第二保持机构60抵接于瓦楞纸箱w的右侧面和左侧面而夹持并保持该瓦楞纸箱w。由此，例如，与第一保持机构40抵接于瓦楞纸箱w的前表面而吸附并保持该瓦楞纸箱w，并且第二保持机构60抵接于瓦楞纸箱w的底面和上表面而夹持并保持该瓦楞纸箱w的情况相比较，能够利用第一保持机构40及第二保持机构60更加可靠地保持瓦楞纸箱w。
95.而且，对于上述实施方式所涉及的保持装置20a而言，在气缸42为收缩状态时，吸盘48a～48h的前端位于比第一部件62及第二部件64各自的前端靠基端侧的位置，在气缸42为伸长状态时，吸盘48a～48h的前端位于比第一部件62及第二部件64各自的前端靠前端侧的位置。由此，如上述实施方式那样，即使存在与瓦楞纸箱w邻接的其他瓦楞纸箱w(其他物体)的情况下，也能够通过简单的动作可靠地保持瓦楞纸箱w，而不被该其他瓦楞纸箱w妨碍(即，防止第一部件62及第二部件64与其他瓦楞纸箱w碰撞)。
96.(变形例)
97.根据上述说明，对于本领域技术人员而言，可清楚知道本发明的较多改进、其他实施方式。因此，上述说明应仅作为例示而进行解释，将执行本发明的最佳方式以向本领域技术人员教示的目的而提供。能够以不脱离本发明的精神的方式实质上变更其构造以及/或者功能的详情。
98.基于图9，对利用上述实施方式所涉及的保持装置保持瓦楞纸箱的作业的其他形态进行说明。图9是表示以其他形态进行利用上述实施方式所涉及的保持装置保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图，(a)是表示整体构造的侧面图，(b)是图9的(a)所示的ixb向视图。
99.在上述实施方式中，对如下情况进行了说明，即：第一保持机构40吸附于瓦楞纸箱w(工件)的上表面而保持该瓦楞纸箱w，第二保持机构60抵接于瓦楞纸箱w的右侧面和左侧面而夹持并保持。但是，并不限定于该情况，例如，如图9所示，也可以使关节轴jt6从图1所示的状态旋转90
°
，由此第一保持机构40吸附于瓦楞纸箱w的前表面而保持该瓦楞纸箱w，第二保持机构60抵接于瓦楞纸箱w的右侧面和左侧面而夹持并保持该瓦楞纸箱w。
100.或者，例如，也可以使机器人手臂12及保持装置20成为与图1相同的姿势后，第一
保持机构40吸附于瓦楞纸箱w的前表面而保持该瓦楞纸箱w，第二保持机构60抵接于瓦楞纸箱w的底面和上表面而夹持并保持该瓦楞纸箱w。
101.(第一变形例)
102.基于图10，对上述实施方式所涉及的保持装置20a的第一变形例进行说明。图10是表示上述实施方式所涉及的保持装置的第一变形例的主视图。此外，本变形例所涉及的保持装置20b除了取代被把持体50、第三部件72以及第四部件74而具备弹簧部件80a、80b(弹性体)以及弹簧固定部件82a、82b之外，具备与上述实施方式所涉及的保持装置20a相同的结构。因此，对相同部分标注相同的附图标记，不重复相同的说明。
103.如图10所示，本变形例所涉及的保持装置20b还具备：弹簧固定部件82a，从基部21的底面的右端部(在图10的主视图中位于纸面的左侧的部分)向下方延伸；和弹簧部件80a，其一端安装于弹簧固定部件82a的左端部，另一端安装于缸体43的前端部的右端部。
104.另外，本变形例所涉及的保持装置20b还具备：弹簧固定部件82b，从基部21的底面的左端部(在图10的主视图中位于纸面的右侧的部分)向下方延伸；和弹簧部件80b，其一端安装于弹簧固定部件82b的右端部，另一端安装于缸体43的前端部的左端部。
105.在本变形例中，弹簧部件80a、80b分别是相互相同的形状及相同的弹簧常量。在不对第一保持机构40施加外力时，该第一保持机构40利用弹簧部件80a欲收缩的弹力，被向第一部件62侧拉伸。另外，第一保持机构40利用弹簧部件80b欲收缩的弹力，也被向第二部件64侧拉伸。
106.而且，在不对第一保持机构40施加外力时，弹簧部件80a欲收缩的弹力和弹簧部件80b欲收缩的弹力平衡。因此，此时，第一保持机构40在基部21的宽度方向的中央(即，图中用点划线示出的保持装置20b的中心轴线l1)被定位。因此，在图10中，保持装置20b的中心轴线l1和第一保持机构40的中心轴线l2成为相互重合的状态。
107.接下来，基于图11对使用上述变形例所涉及的保持装置20b及具备其的机器人保持瓦楞纸箱w的作业方法的一个例子进行说明。图11是表示进行利用上述实施方式所涉及的保持装置的第一变形例保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图，(a)是减小第一部件与第二部件之间的距离时的图，(b)是完成利用保持装置保持瓦楞纸箱的作业时的图。
108.此外，对于该作业方法的一个例子而言，从利用第一保持机构40吸附并保持瓦楞纸箱w到使该气缸42成为收缩状态为止的顺序与基于图6～8进行说明的使用保持装置20a的作业方法的一个例子相同。因此，不重复相同的说明及图示。另外，为了避免外观的繁琐，在图11中，省略机器人手臂的图示。
109.如图11的(a)所示，第一保持机构40保持瓦楞纸箱w后使气缸42成为收缩状态，在这之后，减小第一部件62与第二部件64之间的距离，由此利用第一部件62(第一部件及第二部件中的任一部件)，经由瓦楞纸箱w而对第一保持机构40施加沿着宽度方向的外力f。于是，第一保持机构40边抵抗弹簧部件80a欲收缩的弹力并被在宽度方向上延伸的引导部件30a、30b引导，边与第一部件62(前述任一部件)及瓦楞纸箱w一体地移动。
110.然后，如图11的(b)所示，第一保持机构40的中心轴线l2向图中右侧移动，保持装置20b的中心轴线l1与瓦楞纸箱w的在高度方向上延伸的中心线一致。由此，能够用第一部件62和第二部件64夹持(换言之，用第二保持机构60夹持瓦楞纸箱w)并保持瓦楞纸箱w。
111.由于如上所述，因此即使在使用上述第一变形例所涉及的保持装置20b的情况下，
也与使用上述实施方式所涉及的保持装置20a的情况相同地(换言之，即使在取代被把持体50、第三部件72以及第四部件74而具备弹簧部件80a、80b的情况下也相同)，能够利用已定位的第一保持机构40防止该第一保持机构40在宽度方向上移动。另外，能够高效地进行边维持利用第一保持机构40保持瓦楞纸箱w的状态，边利用第二保持机构60夹持并保持瓦楞纸箱w的作业。
112.(第二变形例)
113.基于图12，对上述实施方式所涉及的保持装置20a的第二变形例进行说明。图12是对进行利用上述实施方式所涉及的保持装置的第二变形例保持瓦楞纸箱的作业的样子从该保持装置的前端侧进行观察时的概略图，(a)是减小第一部件与第二部件之间的距离时的图，(b)是完成利用保持装置保持瓦楞纸箱的作业时的图。此外，本变形例所涉及的保持装置20c除了引导部件30、第一保持机构40、第一部件62以及第二部件64的构造之外，具备与上述实施方式所涉及的保持装置20a相同的结构。因此，对相同部分标注相同的附图标记，不重复相同的说明。
114.如图12所示，在本变形例中，第一部件62及第二部件64分别在从保持装置20c的前端侧观察时形成为l字状。另外，在本变形例中，引导部件30格子状地排列并设置有多个(未图示)。通过这样配置多个引导部件30，由此在图12中用虚线示出的第一保持机构40通过被施加外力，而被多个引导部件30引导从而能够在除宽度方向(第一方向)也在深度方向上移动。另外，在本变形例中，能够以第一保持机构40的在高度方向上延伸的轴线(换言之，气缸42的轴线)为旋转轴而旋转。
115.通过具备上述结构，本变形例所涉及的保持装置20c能够以如下的形态进行保持瓦楞纸箱w的作业。此外，对于该作业方法而言，从利用第一保持机构40吸附并保持瓦楞纸箱w到使该气缸42成为收缩状态为止的顺序与基于图6～8进行说明的作业方法的一个例子相同。因此，不重复相同的说明及图示。
116.如图12的(a)所示，第一保持机构40保持瓦楞纸箱w后使气缸42成为收缩状态，在这之后，减小第一部件62与第二部件64之间的距离，由此利用第二部件64(第一部件及第二部件中的任一部件)，经由瓦楞纸箱w而对第一保持机构40施加外力。
117.然后，如图12的(b)所示，随着第一部件62与第二部件64之间的距离变小，瓦楞纸箱w被第一部件62及第二部件64各自的内面引导而该瓦楞纸箱w的位置及姿势被修正，保持装置20c的中心轴线l1与瓦楞纸箱w的在高度方向上延伸的中心线(未图示)一致。由此，能够利用第一部件62和第二部件64夹持瓦楞纸箱w(换言之，利用第二保持机构60夹持瓦楞纸箱w)并保持。
118.此外，在瓦楞纸箱w被第一部件62及第二部件64各自的内面引导时，第一保持机构40经由瓦楞纸箱w从第一部件62及第二部件64被施加外力。第一保持机构40通过这样被施加外力，从而边维持吸附并保持瓦楞纸箱w的上表面的状态，边在除宽度方向(第一方向)也在深度方向上移动，并且以在其高度方向上延伸的轴线为旋转轴而旋转。
119.如上述那样，第一保持机构40从图12的(a)所示的状态(即，第一保持机构40的在高度方向上延伸的轴线与保持装置20c的中心轴线l1一致的状态)转变为图12的(b)所示的状态(即，第一保持机构40的在高度方向上延伸的轴线从保持装置20c的中心轴线l1偏移的状态)。
120.(第三变形例)
121.基于图13，对上述实施方式所涉及的保持装置20a的第三变形例进行说明。图13是表示进行利用上述实施方式所涉及的保持装置的第四变形例来保持瓦楞纸箱的作业的样子的概略图。此外，本变形例所涉及的保持装置20d除了第一保持机构40的构造之外，具备与上述实施方式所涉及的保持装置20a相同的结构。因此，对相同部分标注相同的附图标记，不重复相同的说明。
122.在本变形例中，第一保持机构40具有：基座部件49a，形成为板状；和滑动片49b、49c，各自形成为板状并且各自能够滑动地安装于基座部件49a。基座部件49a以如下方式，即：其主面的长边方向与保持装置20d的深度方向一致，其主面的宽度方向与保持装置20d的宽度方向一致，并且其厚度方向与保持装置20d的高度方向一致的方式在宽度方向上配置在第一部件62与第二部件64之间。
123.基座部件49a具有设置于其上表面的中央部的主部件56。主部件56具有：第一部分，固定于基座部件49a的上表面的中央部；第二部分，从与保持装置20d的深度方向一致的该第一部分的长边方向的一个端缘沿高度方向延伸；以及第三部分，从该第一部分的长边方向的另一端缘沿高度方向延伸。
124.在基座部件49a的第二部分的前端，以能够相对于在保持装置20d的宽度方向上延伸的引导部件30a滑动的方式安装有滑动部件57a。另外，在基座部件49a的第三部分的前端，以能够相对于在保持装置20d的宽度方向上延伸的引导部件30b滑动的方式安装有滑动部件57b。
125.滑动片49b、49c分别以如下方式，即：其主面的长边方向与保持装置20d的高度方向一致，其主面的宽度方向与保持装置20d的宽度方向一致，并且其厚度方向与保持装置20d的深度方向一致的方式安装于基座部件49a的底面。而且，在本变形例中，第一保持机构40通过利用伺服马达(未图示)在保持装置20d的深度方向上变更滑动片49b、49c之间的距离，从而能够用滑动片49b、49c夹持并保持瓦楞纸箱w。此外，前述伺服马达也可以由机器人控制装置16(在图13中未图示)控制动作。
126.这样，第一保持机构40并不限定于利用负压吸附并保持瓦楞纸箱w(工件)，也能够夹持并保持该瓦楞纸箱w。此时，如本变形例那样，优选为第一保持机构40能够在与第二保持机构60夹持瓦楞纸箱w的宽度方向(第一方向)正交的深度方向上夹持并保持该瓦楞纸箱w。此外，并不限定于上述的情况，第一保持机构40也可以能够将针刺入工件来保持该工件，或者，也可以能够以其他形态保持工件。
127.(其他变形例)
128.在上述实施方式中，对保持装置20a吸附并夹持来保持瓦楞纸箱w(工件)的情况进行了说明。由此，例如即使是用气泡缓冲材料包装等而不适合吸附的工件、因复杂的形状而不适合夹持的工件，上述实施方式所涉及的保持装置20a不仅夹持而且吸附来保持该工件，因此能够可靠地保持该工件。但是，并不限定于该情况，本发明所涉及的保持装置也能够切换基于吸附的保持和基于夹持的保持而使用。
129.在上述实施方式中，对基部21形成为中空的长方体状并在该长方体状的除上表面以外的五个面分别形成有开口的情况进行了说明。但是，并不限定于该情况，例如，基部也可以是具有在厚度方向上观察时为相互相同的形状及大小的六角形的底板及顶板、和以将
该底板和顶板连接的方式在高度方向上延伸的4根支柱的构造，或者也可以是其他构造。
130.在上述实施方式及第一变形例中，对第一保持机构40在未被施加外力的状态下，在基部21的宽度方向的中央被定位的情况进行了说明。但是，并不限定于该情况，第一保持机构40也可以在未被施加外力的状态下，在从基部21的宽度方向的中央偏移的位置被定位。另外，第一保持机构40也可以不被定位。由此，不需要用于定位第一保持机构40的结构，因此能够使保持装置的构造简单。
131.在上述实施方式及其变形例中，对伸缩部构成为气缸42的情况进行了说明。但是，并不限定于该情况，伸缩部例如也可以构成为由伺服马达以在高度方向上进行伸缩运动的方式进行驱动的直动机构，或者，也可以构成为其他机构。
132.在上述实施方式及其变形例中，对如下情况进行了说明，即：在来自伺服马达61的反馈值所包含的电流值比规定的电流值大时，机器人控制装置16判定为完成了利用第一部件62和第二部件64夹持并保持瓦楞纸箱w的作业。但是，并不限定于该情况，例如，也可以在该第一部件62安装用于检测对第一部件62施加的外力的外力传感器，并且也在第二部件64安装相同的外力传感器，机器人控制装置16基于这些外力传感器的检测值，判定为完成了利用第一部件62和第二部件64夹持并保持瓦楞纸箱w的作业。
133.此外，也可以在第一部件62及第二部件64分别安装外力传感器以外的传感器(例如，接触传感器等)，机器人控制装置16基于前述传感器的检测值判定为完成了利用第一部件62和第二部件64夹持并保持瓦楞纸箱w的作业。
134.另外，外力传感器、除此之外的传感器也可以不设置于第一部件62及第二部件64双方，只要设置于第一部件62及第二部件64中的至少任一个即可。并且，机器人控制装置16也可以基于设置于第一部件62及第二部件64中的至少任一个的传感器判定为完成了利用第一部件62和第二部件64夹持并保持瓦楞纸箱w的作业。
135.在上述实施方式及其变形例中，对保持装置20a～20d分别构成为用于保持并搬运长方体状的瓦楞纸箱w(工件)的机器人10的手的情况进行了说明。但是，并不限定于该情况，本发明所涉及的保持装置例如也可以构成为用于保持并搬运除立方体状、四棱柱以外的多棱柱状、圆柱状、或者其他形状的瓦楞纸箱的机器人的手，也可以构成为用于保持并搬运不具有规定的形状的工件(例如，炸鸡、烧卖等食品、或者岩石等)的机器人的手，或者也可以构成为用于保持并搬运其他工件的机器人的手。
136.在上述实施方式及其变形例中，对第一保持机构40通过具有滑动体55而被引导部件30a、30b引导从而能够在宽度方向上滑动的情况进行了说明。但是，并不限定于该情况，第一保持机构也可以取代滑动体55而具有车轮，该车轮被引导部件引导而在宽度方向上移动，由此被该引导部件引导而能够在宽度方向上移动，或者，也可以以其他形态被引导部件引导而能够在宽度方向上移动。
137.在上述实施方式及其变形例中，对如下情况进行了说明，即：第一保持机构40保持瓦楞纸箱w后使气缸42成为收缩状态，在这之后，减小第一部件62与第二部件64之间的距离。但是，并不限定于该情况，也可以在第一保持机构40保持瓦楞纸箱w后使气缸42成为收缩状态时，以第一部件62及第二部件64不与瓦楞纸箱w碰撞的方式，减小第一部件62与第二部件64之间的距离。
138.在上述实施方式及其变形例中，对保持装置20a～20d分别构成为作为垂直多关节
型机器人的机器人10的手的情况进行了说明。但是，并不限定于该情况，本发明所涉及的保持装置例如也可以构成为水平多关节型机器人的手，也可以构成为极坐标型机器人的手，也可以构成为圆筒坐标型机器人的手，也可以构成为直角坐标型机器人的手，或者，也可以构成为其他机器人的手。
139.在上述实施方式及其变形例中，对保持装置20a～20d分别构成为机器人10的手的情况进行了说明。但是，并不限定于该情况，本发明所涉及的保持装置例如也可以以能够沿着天花板移动的方式悬挂于该天花板而使用，或者，也可以以其他形态使用。
140.附图标记说明
141.10
…
机器人；11
…
基台；12
…
机器人手臂；14
…
连杆；15
…
伺服马达；16
…
机器人控制装置；17
…
存储器；18
…
处理器；20
…
保持装置；21
…
基部；28
…
安装部；30
…
引导部件；40
…
第一保持机构；42
…
气缸；43
…
缸体；45
…
活塞；48
…
吸盘；49a
…
基座部件；49b、49c
…
滑动片；50
…
被把持体；51
…
第一板状部件；52
…
第二板状部件；53
…
第三板状部件；55
…
滑动体；56
…
主部件；57
…
滑动部件；60
…
第二保持机构；61
…
伺服马达；62
…
第一部件；64
…
第二部件；65
…
小齿轮；66
…
齿条；68
…
夹装部件；72
…
第三部件；74
…
第四部件；80
…
弹簧部件；l1…
保持装置的中心轴线；l2…
第一保持机构的中心轴线；f
…
外力；jt
…
关节轴；w
…
瓦楞纸箱。