CN112203938A - 封箱装置 - Google Patents

Abstract

封箱装置具备第1臂、第1手、控制部，第1手具备：手基部；把持机构，设置于手基部，并具有把持大箱的盖部上端的把持部；及保持机构，设置于手基部，并具有保持中箱的保持部，控制部控制第1臂及第1手的动作，来进行展开动作和收容动作，在上述展开动作中，在把持机构的把持部把持了折叠的状态的大箱的盖部上端的状态下以使大箱展开的方式在水平面内移动，在上述收容动作中，在保持机构的保持部保持了中箱的状态下使中箱收容于展开的大箱内，第1手构成为，把持机构的把持部和保持机构的保持部位于俯视视角中分离的位置并且在垂直方向上分离的位置。

Description

封箱装置

技术领域

本发明涉及用于向包装用的大箱内载置收容有被包装物的多个中箱的封箱装置。

背景技术

有时在产品的生产线等存在以下工序，即，将规定数量的产品(被包装物)收容于中箱，并将多个中箱载置于更大的大箱并进行包装的工序。在现有的生产线等中，这样的工序在作业员进行了将折叠的状态的大箱展开并组装的作业后，进行向该展开的大箱内载置的作业的情况较多。

此处，下述专利文献1提出使将折叠的箱(大箱)展开并组装的作业自动化的装置。

另外，下述专利文献2提出用于使多个物品向大箱载置的机器人。

专利文献1:日本特开2018-1736号公报

专利文献2:国际公开第2015/129388号

然而，在以往的结构中，在大箱展开后，无法通过一个装置进行将物品向其中载置。因此，针对用于通过一个装置进行上述作业的课题是未知的。

发明内容

本发明是解决上述课题的，目的在于提供能够通过一个装置高效地进行将大箱展开并向其中载置多个中箱的作业的封箱装置。

本发明的一方式所涉及的封箱装置是用于向包装用的大箱内载置收容有被包装物的多个中箱的封箱装置，具备：第1臂，具有多个关节轴；第1手，设置于上述第1臂的前端部；及控制部，控制上述第1臂及上述第1手的动作，上述第1手具备：手基部；把持机构，设置于上述手基部，并具有把持上述大箱的盖部上端的把持部；及保持机构，设置于上述手基部，并具有保持上述中箱的保持部，上述控制部控制上述第1臂及上述第1手的动作，来进行展开动作和收容动作，在上述展开动作中，上述第1臂及上述第1手在上述把持机构的把持部把持了折叠的状态的上述大箱的盖部上端的状态下，以使上述大箱展开的方式在水平面内移动，在上述收容动作中，上述第1臂及上述第1手在上述保持机构的保持部保持了上述中箱的状态下，使上述中箱收容于展开的上述大箱内，上述第1手构成为，上述把持机构的把持部和上述保持机构的保持部位于在俯视视角中分离的位置并且在垂直方向上分离的位置。

根据上述结构，具有为了展开大箱而把持大箱的盖部上端的把持部的把持机构和具有保持中箱的保持部的保持机构设置于一个手。并且，构成为，把持部和保持部位于在俯视视角中分离的位置并且在垂直方向上分离的位置。通过具有这样的结构，在为了展开大箱而把持大箱的盖部上端时，保持部位于相对于把持部在俯视视角中不重叠的位置，因此可防止在大箱的展开动作中保持机构与大箱干涉。另外，在保持部保持了中箱的状态下移动至大箱内(即，比盖部基部靠下方)时，保持部和把持部在上下方向上分离，因此可防止在中箱的收容动作中把持机构与大箱干涉。因此，能够通过一个装置高效地进行将大箱展开并向其中载置多个中箱的作业。

也可以是，上述手基部具备：第1延出部，在第1方向上延伸；和第2延出部，安装于上述第1延出部的第1端部，并在与上述第1方向正交的第2方向上延伸，上述把持机构在上述第1延出部的第2端部被安装为上述把持部朝向上述第2方向，上述保持机构在上述第2延出部的前端部被安装为上述保持部朝向上述第2方向。

如上述结构那样，通过在第1延出部设置有把持部，在第2延出部设置有保持部，从而形成简单的结构，并且无需为了避免干涉而将把持部或者保持部形成为可移动的结构(无需使把持部及保持部的相对位置变更)，便能够防止在大箱的展开动作及中箱的收容动作中的一方的动作中未在该动作中使用的机构干扰该动作的进行。

也可以是，上述第1手构成为在上述把持机构的把持部把持了上述大箱的盖部上端时，上述保持机构相比上述大箱位于外侧。由此，能够更切实地防止在大箱的展开动作中保持机构与大箱干涉。

也可以是，上述封箱装置具备：第2臂，具有多个关节轴；和第2手，设置于上述第2臂的前端部，上述第2手具备：手基部；把持机构，设置于上述手基部，并具有把持上述大箱的盖部上端的把持部；及保持机构，设置于上述手基部，并具有保持上述中箱的保持部。根据上述结构，通过两个臂协调动作，能够更高效地进行大箱的展开动作及中箱的收容动作。

也可以是，上述第1臂及上述第2臂分别构成为，与和基台垂直的轴同轴配置，并且能够相对于上述基台独立地绕上述轴转动。根据上述结构，两个臂同轴配置，因此能够提高空间效率及控制性。

也可以是，上述第1手及上述第2手的上述手基部分别具备：第1延出部，在第1方向上延伸；和第2延出部，安装于上述第1延出部的第1端部，并在与上述第1方向正交的第2方向上延伸，上述第1手及上述第2手的上述把持机构分别在对应的上述第1延出部的第2端部被安装为将上述把持部朝向上述第2方向，上述第1手及上述第2手的上述保持机构分别在对应的上述第2延出部的前端部被安装为上述保持部朝向上述第2方向，上述第1手及上述第2手的上述保持机构构成为，为了保持一个中箱，在相互沿着上述第1方向排列的状态下，分别保持上述一个中箱，上述第1手及上述第2手的上述把持机构构成为，在上述保持机构保持了上述一个中箱的状态下，沿着与上述第1方向及上述第2方向正交的第3方向排列。

根据上述结构，在通过两个保持机构保持了一个中箱的情况下，在与两个保持机构的排列方向正交的方向上排列有两个把持机构。由此，在由保持机构保持了中箱时，能够使各把持机构配置于两个保持机构之间。因此，能够减少在中箱的保持时俯视视角中把持机构从中箱的上表面向外侧伸出的区域。由此，能够防止在中箱向大箱内的收容动作中把持机构与外箱等干涉。

参照附图，根据以下的优选实施方式的详细说明明确本发明的上述目的、其他目的、特征及优点。

本发明如以上说明那样构成，起到能够通过一个装置高效地进行将大箱展开并向其中载置多个中箱的作业这样的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的封箱装置的例子的立体图。

图2是表示图1所示的封箱装置的概略结构的示意的俯视图。

图3是图2所示的封箱装置的主视图。

图4是表示图2所示的封箱装置的展开动作中的状态的俯视图。

图5是表示图2所示的封箱装置的展开动作的结束状态的俯视图。

图6是表示展开动作时的第1手及第2手与大箱之间的位置关系的主视图。

图7是表示图2所示的封箱装置的收容动作中的状态的俯视图。

图8是表示图2所示的封箱装置的收容动作的结束状态的俯视图。

图9是表示图1所示的封箱装置的收容动作的结束状态的立体图。

图10是表示收容动作时的第1手与大箱及中箱之间的位置关系的侧视图。

图11是表示本发明的实施方式2所涉及的封箱装置的例子的立体图。

图12是表示图11所示的封箱装置的概略结构的示意的俯视图。

图13是图12所示的封箱装置的主视图。

图14是表示图12所示的封箱装置的收容动作的结束状态的俯视图。

图15是表示图11所示的封箱装置的收容动作的结束状态的放大立体图。

图16是表示实施方式1的变形例的第1手及第2手的放大俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，以下在所有附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。

[实施方式1]

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的封箱装置的例子的立体图。另外，图2是表示图1所示的封箱装置的概略结构的示意的俯视图。另外，图3是图2所示的封箱装置的主视图。图2及图3中，示意性地示出图1的结构，详细形状等与图1的结构不同。

如图1～图3所示，本实施方式的封箱装置10具备在基台2设置有两个臂(第1臂3及第2臂4)的双臂机器人1。第1臂3在前端部设置有第1手5，在基台2与第1手5之间具有多个关节轴(在本实施方式中6个关节轴J1a～J6a)。即，第1臂3具有连接邻接的两个关节轴间彼此的多个构件(在本实施方式中从关节轴J1a侧起第1构件31～第5构件35)。

同样，第2臂4在前端部设置有第2手6，在基台2与第2手6之间至少具有一个关节轴(在本实施方式中6个关节轴J1b～J6b)。即，第2臂4具有连接邻接的两个关节轴间彼此的多个构件(在本实施方式中从关节轴J1b侧起第1构件41～第5构件45)。

第1臂3的关节轴J1a、J2a、J6a垂直地配置于基台2，关节轴J3a、J4a、J5a水平(与关节轴J1a、J2a、J6a垂直)地配置于基台2。同样，第2臂4的关节轴J1b、J2b、J6b垂直地配置于基台2，关节轴J3b、J4b、J5b水平(与关节轴J1b、J2b、J6b垂直)地配置于基台2。第1臂3的关节轴J3a与关节轴J4a之间的第3构件33及关节轴J4a与关节轴J5a之间的第4构件34具有几乎相同的长度(关节轴间距离)。

由此，通过在俯视视角中关节轴J3a及关节轴J5a同轴配置的状态下变更第3构件33与第4构件34所成的角，从而能够使第1臂3的前端部(第1手5)水平方向位置不变化而垂直方向位置变化。针对第2臂4的第3构件43及第4构件44，也与第1臂3相同地构成。

另外，构成为，通过在水平方向的关节轴J3a～J5a、J3b～J5b不转动的状态下使垂直方向的关节轴J1a、J2a、J6a、J1b、J2b、J6b转动，从而各臂3、4的前端部(第1手5及第2手6)在与水平面平行的面内移动。

本实施方式的机器人1作为关节轴J1a和关节轴J1b同轴配置(作为转动轴C而构成)的同轴双臂机器人而构成。第1臂3及第2臂4分别构成为能够相对于基台2相互独立地绕转动轴C转动。两个臂3、4的基部同轴配置，因此，通过将机器人坐标系的原点设定于该同轴位置，能够相同地教示两个臂3、4，不产生时间延迟地高精度控制两个臂3、4。

如图1所示，本实施方式的封箱装置10在基台2的前方设置有用于进行后述的大箱(第1箱)B1的展开动作及中箱(第2箱)B2的收容动作的封箱区域A1。在封箱区域A1的前方设置有用于对封箱有中箱B2的大箱B1的上端部进行密封并搬运的大箱搬运装置20。

在基台2的左右方向一侧(由从机器人1朝向封箱区域A1的状态观察为右侧)，设置有储存有多个折叠的大箱B1的大箱载置区域A2。大箱B1是纸板箱等能够折叠的箱体。在封箱区域A1的左右方向一侧设置有将载置于大箱载置区域A2的折叠的大箱B1向封箱区域A1的右端部载置的大箱设置装置70。大箱设置装置70构成为主体部71能够绕垂直轴旋转，该主体部71具备：在与垂直轴正交的方向上能够伸缩的伸缩机构72及设置于伸缩机构72的前端部的吸附机构73。

另外，在基台2的左右方向另一侧(由从机器人1朝向封箱区域A的状态观察为左侧)设置有搬运多个中箱B2的中箱搬运装置80。中箱搬运装置80具备例如辊输送机或者传送带等搬运中箱B2的搬运部81；和在搬运部81的终端部使中箱B2向中箱载置区域A4移动的移动机构82。在封箱区域A1的左右方向另一侧设置有载置大箱B1的内板B3的内板载置区域A3。

封箱装置10具备分别控制第1臂3及第2臂4的控制部(控制器)9。控制部9具备微控制器等CPU及存储控制程序的存储器等。控制部9通过对用于将机器人1的各关节轴J1a～J6a、J1b～J6b转动驱动的伺服马达(未图示)进行伺服控制，从而使第1手5及第2手6沿着任意的路径向任意的位置移动。控制部9也可以控制大箱设置装置70及各搬运装置20、80的动作。

第1手5具备手基部51、把持机构52及保持机构54。把持机构52设置于手基部51，并具有把持后述的大箱B1的盖部(外盖部)B1R的上端的把持部53。保持机构54设置于手基部51，并具有保持后述的中箱B2的保持部55。同样，第2手6具备手基部61、具有把持部63的把持机构62及具有保持部65的保持机构64。

以下，在手5、6的各结构51、52、54、61、62、64中，在需要区别第1手5和第2手6的情况下，有时针对第1手5的结构，称为第1手基部51、第1把持机构52及第1保持机构54，针对第2手6的结构，称为第2手基部61、第2把持机构62及第2保持机构64。

把持机构52、62作为把持部53、63具备相互对置的一对抵接片，具有通过一对抵接片开闭而从两面夹持板状的把持对象的夹紧构造。另外，保持机构54、64作为保持部55、65而具有吸附构造。在本实施方式中，保持部55、65具有由多个(6个)吸附部构成的吸附构造。

控制部9构成为为了向包装用的大箱B1内载置收容有被包装物的多个中箱B2而控制第1臂3、第1手5、第2臂4及第2手6的动作，以便进行大箱B1的展开动作和中箱B2向大箱B1的收容动作。

在大箱B1的展开动作中，第1臂3及第2臂4在把持机构52、62的把持部53、63把持了折叠的状态的大箱B1的盖部上端(外盖部B1R、B1L的上端)的状态下，以展开大箱B1的方式在水平面内移动。在中箱B2的收容动作中，第1臂3及第2臂4在保持机构54、64的保持部55、65保持了中箱B2的状态下，以使中箱B2收容于展开的大箱B1内的方式移动。

控制部9控制为，在上述展开动作及收容动作中，不产生各臂3、4的第5构件35、45的姿势变化。即，机器人1组合使前述的各臂3、4的前端部水平方向位置不变化而垂直方向位置变化的动作和各臂3、4的前端部在与水平面平行的面内移动的动作来实现展开动作及收容动作。

因此，在考虑了分别以第1手5及第2手6的基端部作为原点的正交坐标的情况下，该正交坐标的垂直方向的轴(后述的沿着Z方向的轴)不会绕与水平面平行的轴旋转。以下，使用以这样的各手5、6的基端部(臂3、4的前端部)为原点的直角坐标系(与水平面垂直的第2方向Z、与水平面平行的第1方向X1、X2及第3方向Y1、Y2)对各手5、6的结构进行说明。各手5、6的直角坐标系设定为，在臂3、4的前端部的位置位于以包含共用的转动轴C且与水平面垂直的平面为基准而对称的位置的情况下呈相互镜像对称。

为了通过一个机器人1高效地进行这样的大箱B1的展开动作及中箱B2的收容动作，第1手5及第2手6构成为，把持机构52、62的把持部53、63和保持机构54、64的保持部55、65位于俯视视角中分离的位置并且在垂直方向上分离的位置。

更详细而言，手基部51、61具备：第1延出部56、66，在第1方向(水平方向：X1、X2方向)上延伸；和第2延出部57、67，安装于第1延出部56、66的第1端部56a、66a，并在与第1方向X1、X2正交的第2方向(下方：Z方向)上延伸。第1延出部56、66由平板部件构成，第2延出部57、67由多个(4个)棒状部件构成。

另外，把持机构52、62在第1延出部56、66的第2端部56b、66b被安装为把持部53、63朝向第2方向Z。另外，保持机构54、64在第2延出部57、67的前端部被安装为保持部55、65朝向第2方向Z。

通过这样的结构，把持机构52、62的把持部53、63的安装位置相对于保持机构54、64的保持部55、65的安装位置在水平方向(第1方向X1、X2)上分离第1延出部56的长度的量。并且，把持机构52、62的把持部53、63的安装位置相对于保持机构54、64的保持部55、65的安装位置在上下方向(第2方向Z)上分离第2延出部57的长度的量。

并且，手基部51、61具备：从手基部51、61的基端部在与第1方向X1、X2及第2方向Z正交的第3方向(水平方向：Y1、Y2方向)上延伸的第3延出部58、68。第3延出部58、68由平板部件构成。第1延出部56、66的第2端部56b、66b安装于第3延出部58、68的前端部。另外，第1延出部56、66的第1端部56a、66a安装于第2延出部57、67的基端部。即，在本实施方式中，第1延出部56、66的第1端部56a、56b是第1延出部56、66的前端部，第1延出部56、66的第2端部56b、66b是第1延出部56、66的基端部。把持部53、63构成为，一对抵接片在第1方向X1、X2上开闭。

这样，本实施方式的第1手5及第2手6构成为在使第3方向Y1、Y2一致为相同的朝向的状态(图2所示的状态)下相互镜像对称。

以下，对大箱B1的展开动作进行说明。图4是表示图2所示的封箱装置的展开动作中的状态的俯视图，图5是表示图2所示的封箱装置的展开动作的结束状态的俯视图。此外，图1也示出展开动作的结束状态。

如前述那样，大箱设置装置70将折叠的状态的大箱B1载置于封箱区域A1的右端部的初始位置P0。此时，折叠的状态的大箱B1成为外盖部B1R的内侧面和内盖部B1B的内侧面抵接，外盖部B1L和内盖部B1F抵接，外盖部B1L的一部分和外盖部B1R的一部分抵接的状态。

控制部9控制第1臂3，以使得在从载置于初始位置P0的大箱B1的基台2侧观察时第1把持机构52的把持部53把持右侧的外盖部B1R的上端。例如，把持部53对外盖部B1R的基台2附近侧(内盖部B1B附近侧)的上端进行把持。同样，控制部9控制第2臂4，以使得在从载置于初始位置P0的大箱B1的基台2侧观察时第2把持机构62的把持部63把持左侧的外盖部B1L的上端。

第1把持机构52的把持部53把持外盖部B1R的上端的前后方向位置(距与内盖部B1B连接的连接端的距离)和第2把持机构62的把持部63把持外盖部B1L的上端的前后方向位置为相同的位置。但是，由于载置于初始位置P0的大箱B1折叠，因此第1把持机构52的把持部53的位置坐标和第2把持机构62的把持部63的位置坐标处于在第3方向Y1、Y2错开内盖部B1B的长度的量的位置。

控制部9在如上述那样各把持机构52、62的把持部53、63把持外盖部B1R、B1L的状态下，通过使第1臂3和/或第2臂4在水平面内移动，从而进行展开大箱B1的控制。在本实施方式中，第1臂3不移动，第2臂4以圆弧状在水平面内移动，由此，内盖部B1B以与外盖部B1R连接的连接端为中心转动至内盖部B1B和外盖部B1R所成的角成为90°为止。即，在把持部53、63把持了外盖部B1R、B1L的状态下，通过第2臂4的关节轴J1b、J2b、J6b转动，将大箱B1展开。此时，如图5所示，第1延出部56、66位于一条直线上，并且第3延出部58、68相互平行地存在。

此外，也可以是，在基于上述第2臂4的展开动作后，控制部9通过以在由把持机构52、62的把持部53、63把持了外盖部B1R、B1L的状态下使手5、6向大箱B1的左右方向外侧(把持部53、63间的距离扩张的方向)移动的方式控制臂3、4，从而进行用于维持大箱B1的外盖部B1R、B1L打开的状态的施力辅助动作。并且，也可以是，在基于上述第2臂4的展开动作后，控制部9通过以在使保持机构54、64的侧面接触于内盖部B1B、B1F的内侧面的状态下向大箱B1的前后方向外侧移动的方式控制臂3、4，从而进行用于维持大箱B1的内盖部B1B、B1F打开的状态的施力辅助动作。

图6是表示展开动作时的第1手及第2手和大箱之间的位置关系的主视图。图6中对大箱B1的内盖部B1B、B1F省略图示。图6是从图5的箭头VI观察的图。但是，在展开动作中从箭头VI观察时的各手5、6和大箱B1之间的位置关系除了手5、6之间的距离之外其他不变化。即，图4中图6所示的位置关系也成立。

如图6所示，对于第1手5及第2手6而言，在把持机构52、62的把持部53、63把持了大箱B1的外盖部B1R、B1L的上端时，保持机构54、64分别位于比大箱B1靠外侧。由此，切实地防止在大箱B1的展开动作中保持机构54、64与大箱B1干涉。

在大箱B1的展开动作后，机器人1进行将载置于内板载置区域A3的内板B3向大箱B1内收容的动作。在本实施方式中，控制部9控制第1臂3，以使得第1手5的第1保持机构54位于在内板载置区域A3载置的内板B3上。通过第1保持机构54的保持部55吸附内板B3的上表面，从而第1手5保持内板B3。控制部9控制第1臂3，以便在大箱B1内收容内板B3。

此时，控制部9为了作为接下来的工序进行的中箱B2的收容动作，控制第2臂4，以使第2手6向中箱搬运装置80的中箱载置区域A4上移动。由此，能够防止第2臂4与基于第1臂3及第1手5的内板B3的收容动作干涉。

以下，对中箱B2的收容动作进行说明。图7是表示图2所示的封箱装置的收容动作中的状态的俯视图，图8是表示图2所示的封箱装置的收容动作的结束状态的俯视图。图9是表示图1所示的封箱装置的收容动作的结束状态的立体图。此外，图8及图9的收容动作的结束状态是指能够将第一个中箱B2向大箱B1收容的状态。

在内板B3的收容动作后，控制部9控制第1臂3，以使第1手5也向中箱搬运装置80的中箱载置区域A4上移动。更详细而言，控制部9控制第1臂3及第2臂4，以使得两个保持机构54、64在中箱载置区域A4上沿着第1方向X1、X2邻接配置。在像这样保持机构54、64配置在载置于中箱载置区域A4上的中箱B2上后，通过两个保持部55、65吸附中箱B2的上表面，从而保持中箱B2。即，各手5、6的保持机构54、64构成为，为了保持一个中箱B2，在相互沿着第1方向X1、X2排列的状态下，分别保持一个中箱B2。此时，第1延出部56、66相互平行地存在，并且第3延出部58、68位于一条直线上。

在中箱B2的保持后，控制部9通过协调控制两个臂3、4，从而将由保持部55、65保持的中箱B2载置于展开的大箱B1内。即，控制部9通过在维持了两个保持机构54、64的位置关系的状态下，协调控制两个臂3、4，从而使所保持的中箱B2移动。

首先，通过进行使两个臂3、4的前端部水平方向位置不变化而垂直方向位置变化的动作，从而抬起由保持部55、65保持的中箱B2。并且，如图7所示，控制部9通过进行各臂3、4的前端部(各手5、6)在与水平面平行的面内移动的动作，从而使由保持部55、65保持的中箱B2位于大箱B1上的规定载置位置。其后，通过进行使两个臂3、4的前端部水平方向位置不变化而垂直方向位置变化的动作，从而使由保持部55、65保持的中箱B2载置于大箱B1的载置位置。

图10是表示收容动作时的第1手和大箱及中箱之间的位置关系的侧视图。图10是图8的第1手5的从第3方向Y1观察的图。大箱B1由虚线示出。图10中，透过大箱B1而示出大箱B1内的第1手5及中箱B2。此外，第2手6也具有与图10相同的位置关系，但在以下的说明中针对第1手5进行例示。

如图10所示，第1手5在使由保持部55保持的中箱B2以与大箱B1的和内盖部B1B连接的侧面接触的状态载置于大箱B1的底面时，把持机构52的把持部53位于比大箱B1的侧面(从由机器人1朝向封箱区域A1的状态观察的近前侧)靠外侧并且比内盖部B1B的下端靠上方的位置。换言之，在俯视视角中，把持机构52、62位于机器人1的转动轴C与保持机构54、64之间。

即，将第2延出部57的第2方向(Z方向)长度设定为保持机构54的前端部(保持部55的吸附面)与把持机构52的前端部(把持部53的下端)之间的垂直方向(第2方向Z)的距离大于由从大箱B1的底面至内盖部B1B的下端为止的长度(闭合了盖部的情况下的大箱B1的高度)减去中箱B2的高度而得到的长度。并且，将各臂3、4的前端部的上下方向移动距离设定为与从该前端部至保持部55B、65B的前端部(吸附面)为止的长度几乎相等的距离。另外，如图8所示，在俯视视角中，把持机构52、62位于机器人1的转动轴C与保持机构54、64之间。

由此，在中箱B2向大箱B1的收容动作中切实地防止把持机构52与大箱B1干涉。此外，内盖部B1B在收容动作时相对于大箱B1的主体部可移动，因此在该收容动作时把持部53相对于内盖部B1B稍微接触也没有问题。但是，也能够以不使把持部53与内盖部B1B接触的方式设定第1延出部56和/或第2延出部57的长度。

大箱B1形成为能够收容多个中箱B2的大小。在本实施方式中，在由从机器人1朝向封箱区域A1的状态观察时在前后方向上能够载置两个中箱B2，并且在高度方向上能够载置两层的量的中箱B2。即，在大箱B1内能够载置四个中箱B2。在这种情况下，控制部9相对于一个大箱B1在各次中改变载置位置并且进行四次用于中箱B2的收容动作的控制。

在中箱B2向大箱B1的收容动作中，控制臂3、4，以使得在第一个中箱B2载置于规定位置(下层并且近前侧的载置位置)后，控制部9再次使手5、6向中箱搬运装置80的中箱载置区域A4移动，使用保持部55、65保持载置于中箱载置区域A4的第二个中箱B2。

其后，控制部9控制臂3、4，以使得由保持部55、65保持的中箱B2向大箱B1上的规定的载置位置载置。此时，第二个中箱B2的载置位置成为例如下层并且进深侧的载置位置。以下，同样，第三个中箱B2载置于上层的近前侧的载置位置，第四个中箱B2载置于上层的进深侧的载置位置。此外，也可以是，控制部9进行以下控制，即，在载置了下层的两个中箱B2后，再次使用第1臂3使内板B3载置在下层的两个中箱B2上。

在规定量(四个)的中箱B2载置于大箱B1后，大箱B1一边由大箱搬运装置20向封箱区域A1外搬运，一边闭合各盖部B1B、B1F、B1R、B1L，从而包装作业结束。此外，也可以是，在由大箱搬运装置20搬运大箱B1前，控制部9通过以在由把持机构52、62的把持部53、63把持了外盖部B1R、B1L的状态下使手5、6向大箱B1的左右方向内侧移动的方式控制臂3、4，由此进行用于闭合大箱B1的外盖部B1R、B1L的辅助。

根据本实施方式的封箱装置10，具有为了展开大箱B1而把持大箱B1的盖部(外盖部)B1R、B1L的上端的把持部53、63的把持机构52、62和保持中箱B2的保持部55、65的保持机构54、64设置于各手5、6。并且，把持部53、63和保持部55、65构成为，位于俯视视角中分离的位置并且在垂直方向上分离的位置。

通过具有这样的结构，从而在俯视视角中保持部55、65位于相对于把持部53、63不重叠的位置，因此在为了展开大箱B1而把持了大箱B1的盖部(外盖部)B1R、B1L的上端时能够防止在大箱B1的展开动作中保持机构54、64与大箱B1干涉。另外，保持部55、65和把持部53、63在上下方向上分离，因此在保持部55、65保持了中箱B2的状态下移动至大箱B1内(即，比盖部B1B的下端靠下方)时，可防止在中箱B2的收容动作中把持机构52、62与大箱B1干涉。因此，能够通过一个封箱装置10(机器人1)高效地进行将大箱B1展开并向其中载置多个中箱B2的作业。

此外，在本说明书及权利要求书的记载中，“把持部”(53、63)是指为了通过把持机构52、62把持大箱B1的盖部B1R、B1L而与大箱B1接触的部分。同样，在本说明书及权利要求书的记载中，“保持部”(55、65)是指为了通过保持机构54、64保持中箱B2而与中箱B2接触的部分。

因此，在本说明书及权利要求书的记载中，“把持机构的把持部和保持机构的保持部位于俯视视角中分离的位置”是指在大箱B1的展开动作中把持机构52、62与大箱B1接触的位置和在中箱B2的收容动作中保持机构54、64与中箱B2接触的位置在俯视视角中不重叠。例如，也可以是，把持机构52、62中的除把持部53、63以外的部分和保持机构54、64中的除保持部55、65以外的部分在俯视视角中重叠。把持机构52、62中的除把持部53、63以外的部分及保持机构54、64中的除保持部55、65以外的部分例如是用于进行把持部53、63的把持动作的可移动机构部(把持部的基部)和/或用于进行促动器、保持部55、65的保持动作(吸附动作)的促动器和/或吸气路径等。

并且，在本实施方式中，通过在第1延出部56、66设置有把持部53、63，在第2延出部57、67设置有保持部55、65，从而成为简单的结构，并且不会使把持部53、63或者保持部55、65为了避免干涉而成为可移动的结构(即，不使把持部53、63及保持部55、65的相对位置变更)，在进行大箱B1的展开动作及中箱B2的收容动作的一方的动作中，能够防止不用于该动作的机构与该动作干涉。

另外，在本实施方式中，构成为同轴双臂的机器人1进行上述展开动作及收容动作。通过两个臂3、4协调动作，从而能够更高效地进行大箱B1的展开动作及中箱B2的收容动作。并且，两个臂3、4通过转动轴C而同轴配置，因此，能够提高空间效率及控制性。

[实施方式2]

接下来，对本发明的实施方式2进行说明。图11是表示本发明的实施方式2所涉及的封箱装置的例子的立体图。另外，图12是表示图11所示的封箱装置的概略结构的示意的俯视图。另外，图13是图12所示的封箱装置的主视图。在图12及图13中，示意性地示出图11的结构，详细的形状等与图11的结构不同。

在实施方式2中对与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。实施方式2中的封箱装置10B与实施方式1的封箱装置10的不同点在于手5B、6B的手基部51B、61B的结构与实施方式1的手基部51、61不同。

在本实施方式中，手基部51B、61B也具备第1延出部56B、66B、第2延出部57B、67B及第3延出部58B、68B，它们的朝向与实施方式1相同。即，第1延出部56B、66B在第1方向X1、X2上延伸。另外，第2延出部57B、67B安装于第1延出部56B、66B的第1端部56a、66a，并在第2方向Z上延伸。另外，第3延出部58B、68B在第3方向Y1、Y2上延伸。

但是，在本实施方式的手基部51B、61B中，第2延出部57B、67B的基端部安装于第3延出部58B、68B的前端部，第1延出部56B、66B的第1端部56a、66a安装于比第2延出部57B、67B的前端部以规定距离靠上方的中间部。即，在本实施方式中，第1延出部56B、66B的第1端部56a、56b是第1延出部56B、66B的基端部，第1延出部56B、66B的第2端部56b、66b是第1延出部56B、66B的前端部。此外，在本实施方式中，第2延出部57B、67B分别由一个棱柱部件构成。

并且，各手5、6的把持机构52B、62B分别在对应的第1延出部56B、66B的第2端部56b、66b被安装为把持部53B、63B朝向第2方向Z。另外，各手5、6的保持机构54B、64B分别在对应的第2延出部57B、67B的前端部被安装为保持部55B、65B朝向第2方向Z。

如图13所示，第2延出部57B、67B具有第3延出部58B、68B的前端部侧的第1面57a、67a和位于与该第1面57a、67a相反侧的第2面57b、67b。第1手5B的第3延出部58B的长度(从第1臂3B的前端部至第2延出部57B的安装位置为止的长度)与第2手6B的第3延出部68B的长度(从第2臂4B的前端部至第2延出部67B的安装位置为止的长度)相同。第1手5B的第1延出部56B的第1端部56a安装于第2延出部57B的第2面57b。第2手6B的第1延出部66B的第1端部66a安装于第2延出部67B的第1面67a。

即，如图12所示，安装有第1把持机构52B的第1手5的第1延出部56B的向第2延出部57B安装的安装位置和安装有第2把持机构62B的第2手6的第1延出部66B的向第2延出部67B安装的安装位置在使各自的第3方向Y1、Y2配置为相同的朝向的状态下在该第3方向Y1、Y2上相互不同。因此，本实施方式的第1手5B及第2手6B与实施方式1不同，在使第3方向Y1、Y2一致为相同的朝向的状态下(图12所示的状态)也不会成为相互镜像对称的关系。

本实施方式的机器人1B也与实施方式1相同地进行大箱B1的展开动作及中箱B2的收容动作。图11及图12示出大箱B1的展开动作的结束状态。如上述那样，本实施方式的第1手5B及第2手6B没有成为相互镜像对称的关系。因此，在第1手5B的第1把持机构52B把持大箱B1的外盖部B1R、第2手6B的第2把持机构62B把持大箱B1的外盖部B1L时，为了使外盖部B1R、B1L的把持位置在前后方向上成为相互相同的位置，控制部9控制为使第1臂3的前端部的位置和第2臂4的前端部的位置移动至在第3方向Y1、Y2上相互错开的位置。此时，第1延出部56B、66B位于一条直线上，并且第3延出部58B、68B相互平行地存在。

这样，本实施方式的机器人1B虽在大箱B1的展开动作中与实施方式1的机器人1之间存在细微差别，但在本实施方式中，相通之处在于第1手5B及第2手6B在把持机构52B、62B的把持部53B、63B把持了大箱B1的外盖部B1R、B1L的上端时保持机构54B、64B分别位于比大箱B1靠外侧。由此，在本实施方式中，也能够切实地防止在大箱B1的展开动作中保持机构54B、64B与大箱B1干涉。

控制部9在中箱B2的收容动作中，也与实施方式1大致相同地控制各臂3B、4B的动作。即，各手5B、6B的保持机构54B、64B构成为，为了保持一个中箱B2，在相互沿着第1方向X1、X2排列的状态下，分别保持一个中箱B2。在中箱B2的保持后，控制部9通过协调控制两个臂3、4，从而使由保持部55B、65B保持的中箱B2载置于展开的大箱B1内。

图14是表示图12所示的封箱装置的收容动作的结束状态的俯视图。另外，图15是表示图11所示的封箱装置的收容动作的结束状态的放大立体图。如图14及图15所示，在本实施方式中，各手5B、6B构成为，在保持机构54B、64B保持了一个中箱B2的状态下，沿着第3方向Y1、Y2排列。此时，第2延出部57B、67B的第3方向Y1、Y2的位置成为相同的位置。另外，第1延出部56B、66B相互平行地存在，并且第3延出部58B、68B相互平行地存在。

根据上述结构，在通过两个保持机构54B、64B保持了一个中箱B2的情况下，在与两个保持机构54B、64B的排列方向(第1方向X1、X2)正交的方向(第3方向Y1、Y2)上排列有两个把持机构52B、62B。由此，在由保持机构54B、64B保持了中箱B2时，能够使各把持机构52B、62B配置于两个保持机构54B、64B之间。因此，在中箱B2的保持时，能够减少在俯视视角中把持机构52B、62B比中箱B2的上表面向外侧伸出的区域(在本实施方式中消除)。由此，能够防止在中箱B2向大箱B1内的收容动作中把持机构52B、62B与大箱B1等干涉。

此外，在本实施方式中，如图11及图15所示，保持机构54B、64B具备：在保持中箱B2时的水平方向(第1方向X1、X2及第3方向Y1、Y2)上限制中箱B2与保持部55B、65B之间的相对位置的引导部件59、69。此外，图12～图14中省略引导部件59、69的图示。引导部件59、69具备：从保持机构54B、64B的基部在第1方向X1、X2和/或第3方向Y1、Y2方向上伸出的水平片；和从水平片的前端部向第2方向Z(下方)延伸的垂直片。通过引导部件59、69，能够利用保持机构54B、64B的保持部55B、65B将中箱B2保持于适当的位置。此外，在实施方式1中，也可以设置这样的引导部件59、69。

[变形例]

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种改进、变更、修正。

例如，在上述实施方式中，对使用两个手5、6保持一个中箱B2的方式进行了说明，但也可以使用一个手5或者6保持一个中箱B2。例如，也可以是，通过两个手5、6分别保持一个中箱B2，从而在一次收容动作中将两个中箱B2收容于大箱B1。

另外，也可以是，第1手和第2手具有相互不同的结构。图16是表示实施方式1的变形例的第1手及第2手的放大俯视图。在图16所示的变形例中，第1手5具有与上述实施方式1相同的结构。另一方面，第2手6C取代具有与实施方式1相同的把持部(第1把持部)63的把持机构62和具有实施方式1或者2的吸附构造的保持部55、65、55B、65B，而具备具有从侧方(第1方向X2)把持中箱B2那样的第2把持部90的保持机构64C。在这种情况下，控制部9也协调控制第1臂3及第2臂4而进行一边维持基于保持部55及第2把持部90的中箱B2的保持状态一边将中箱B2向大箱B1内收容的动作。

另外，在上述实施方式中，对两个臂3、4与转动轴C同轴配置的结构进行了说明，但也可以不一定同轴配置。另外，针对具备三个以上的臂的封箱装置或者仅具备一个臂的封箱装置也能够应用本发明。

另外，在上述实施方式中，说明了封箱装置10具备将使两个臂3、4的前端部水平方向位置不变化而垂直方向位置变化的动作和各臂3、4的前端部在与水平面平行的面内移动的动作组合实现那样的机器人1的结构，针对使用6轴多关节机器人等那样的具有一个或多个能够三维控制手指尖的位置的臂那样的机器人构成封箱装置的情况也能够应用本发明。在仅具有一个臂的封箱装置中，大箱B1的展开动作能够通过例如在大箱搬运装置70保持连接有外盖部B1R的大箱B1的侧面的状态下该一个臂及与其连接的一个手进行与上述实施方式的第2臂5、5B及第2手6、6B相同的操作来实现。

根据上述说明，本发明的许多改进、其他实施方式对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此，上述说明应该仅作为例示被解释，并且被提供用于向本领域技术人员教示执行本发明的最佳的方式。能够不脱离本发明的精神地实质变更其构造和/或功能的详情。

工业上的可利用性

本发明为了通过一个装置高效地进行将大箱展开并向其中载置多个中箱的作业应用。

附图标记说明

10、10B...封箱装置；3、3B...第1臂；4、4B...第2臂；5、5B...第1手；6、6B...第2手；9...控制部；51、51B、61、61B...手基部；52、52B、62、62B...把持机构；53、53B、63、63B...把持部；54、54B、64、64B...保持机构；55、55B、65、65B...保持部；56、56B、66、66B...第1延出部；56a、66a...第1端部；56b、66b...第2端部；57、57B、67、67B...第2延出部；B1...大箱；B1R、B1L...外盖部；B2...中箱。

Claims (6)

1.一种封箱装置，用于向包装用的大箱内载置收容有被包装物的多个中箱，所述封箱装置的特征在于，具备：

第1臂，具有多个关节轴；

第1手，设置于所述第1臂的前端部；以及

控制部，控制所述第1臂及所述第1手的动作，

所述第1手具备：

手基部；

把持机构，设置于所述手基部，并具有把持所述大箱的盖部上端的把持部；及

保持机构，设置于所述手基部，并具有保持所述中箱的保持部，

所述控制部控制所述第1臂及所述第1手的动作，来进行如下的展开动作和收容动作，

在所述展开动作中，所述第1臂及所述第1手在所述把持机构的把持部把持了折叠的状态的所述大箱的盖部上端的状态下，以使所述大箱展开的方式在水平面内移动，

在所述收容动作中，所述第1臂及所述第1手在所述保持机构的保持部保持了所述中箱的状态下，使所述中箱收容于展开的所述大箱内，

所述第1手构成为，所述把持机构的把持部和所述保持机构的保持部位于在俯视视角中分离的位置并且在垂直方向上分离的位置。

2.根据权利要求1所述的封箱装置，其特征在于，

所述手基部具备：第1延出部，在第1方向上延伸；和第2延出部，安装于所述第1延出部的第1端部，并在与所述第1方向正交的第2方向上延伸，

所述把持机构在所述第1延出部的第2端部被安装为所述把持部朝向所述第2方向，

所述保持机构在所述第2延出部的前端部被安装为所述保持部朝向所述第2方向。

3.根据权利要求1或2所述的封箱装置，其特征在于，

所述第1手构成为在所述把持机构的把持部把持了所述大箱的盖部上端时，所述保持机构相比所述大箱位于外侧。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的封箱装置，其特征在于，具备：

第2臂，具有多个关节轴；和

第2手，设置于所述第2臂的前端部，

所述第2手具备：

手基部；

把持机构，设置于所述手基部，并具有把持所述大箱的盖部上端的把持部；以及

保持机构，设置于所述手基部，并具有保持所述中箱的保持部。

5.根据权利要求4所述的封箱装置，其特征在于，

所述第1臂及所述第2臂分别构成为，与和基台垂直的轴同轴配置，并且能够相对于所述基台独立地绕所述轴转动。

6.根据权利要求4或5所述的封箱装置，其特征在于，

所述第1手及所述第2手的所述手基部分别具备：第1延出部，在第1方向上延伸；和第2延出部，安装于所述第1延出部的第1端部，并在与所述第1方向正交的第2方向上延伸，

所述第1手及所述第2手的所述把持机构分别在对应的所述第1延出部的第2端部被安装为所述把持部朝向所述第2方向，

所述第1手及所述第2手的所述保持机构分别在对应的所述第2延出部的前端部被安装为所述保持部朝向所述第2方向，

为了保持一个中箱，所述第1手及所述第2手的所述保持机构构成为在相互沿着所述第1方向排列的状态下，分别保持所述一个中箱，

所述第1手及所述第2手的所述把持机构构成为，在所述保持机构保持了所述一个中箱的状态下，沿着与所述第1方向及所述第2方向正交的第3方向排列。

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