JP2007105827A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取出機等の搬送装置において各機器の設置精度等にかかわらず且つ比較的簡易な設定作業によって開放エリア内でパレタイジングを確実に行えるようにする。
【解決手段】制御部は自動運転前に成形品を取出すヘッドを移動させてコンテナーにおける直交するＸＹ軸の各々の軸線上で選択された実際の開放位置点Ｐ１，Ｐ２を設定開放位置点Ｐ１’，Ｐ２’と対比してＸＹ軸の各々のズレ量△Ｘ，△Ｙを求めて設定開放位置を実際の開放位置と一致するように軸補正する。
【選択図】図４

Description

本発明は、成形品取出機等の搬送装置であり、例えば、取出機において自動運転にて成形機から取り出した成形品を搬出装置に配置する収容容器へ段積み状に並べて箱詰めするパレタイジング機能を有するものに関する。

従来より、成形品の取出機としては、例えばＸＹＺの各軸方向に数値制御可能に移動するアーム機構と、このアーム機構に取り付けられて成形機の金型内から成形品を保持して取り出す取出ヘッドとを備え、自動運転によって取出ヘッドをＸＹＺの各軸方向に移動させて、成形品の回収位置に配置したストッカー装置（搬出装置）におけるコンテナーの開放エリア内に成形品を段積み状に並べて箱詰めするパレタイジング機能を有するものが知られている（特許文献１）。
このようなパレタイジングの動作は、コンテナーにおける成形品の段積み箱詰め可能な有効寸法（開放エリア寸法）、成形品の外形寸法、成形品の開放ピッチ等を元に規定する設定開放位置データに基づいて、アーム機構を数値制御可能な駆動源によって移動制御してコンテナー内での所定の開放位置に取出ヘッドを正確に移動させることで実現している。
特開２００２−１３７２６４号公報

しかしながら、上記パレタイジング動作を確実に実現する上で、取出機の取出ヘッドを移動可能にするアーム機構の各軸とストッカー装置のコンテナーとの間で直角度、平行度が十分に出ている必要があるが、そのためには、成形機、取出機、ストッカー装置の各機器を位置精度良く設置しなければならず、そのような設置には煩雑な作業を必要とし、実際の成形工場内の現場環境等によっては困難な場合が多い。
取出機は、成形機上に搭載固定されるので、取出機と成形機との間では位置精度良く設置されるが、とりわけストッカー装置は、取出機とは分離されて設置されるので、取出機とストッカー装置との間で位置精度良く設置するのが困難となり得る。
そのため、取出機のアーム機構とストッカー装置のコンテナーとの間で直角度、平行度が精度良く出ていない場合は、予め設定した設定開放位置データに基づいて取出ヘッドを移動制御しても、コンテナーにおいて成形品の所定の段積み箱詰めができないといった問題がある。

一方、上記設定開放位置データの設定には、自動運転前に取出ヘッドを手動操作してコンテナー内の段積み状に並べるすべての開放位置に順次移動させて各開放位置のすべてを教示入力するようにすれば、上記のような問題は起こらないが、この場合は、取出ヘッドを移動させる開放位置が非常に多く、しかも取出ヘッドを手動操作によって各開放位置に正確に移動させる必要があるため、設定作業に多くの手間や時間がかかる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、取出機等の搬送装置において、各機器の設置精度等にかかわらず且つ比較的簡易な設定作業により開放エリア内で対象ワークのパレタイジングを確実に行えるようにすることを課題とする。

（１）本発明に係る搬送装置は、移動体により対象ワークを所定の回収位置に設置する搬出装置の開放エリアへ搬送し、該開放エリアにて対象ワークを設定開放位置に基づいて段積み状に並べて開放可能にするパレタイジング機能を備えた搬送装置において、上記設定開放位置と上記開放エリア内における実際の開放位置とのズレを求めて該設定開放位置を実際の開放位置と一致するように補正する制御手段を設けたことを特徴とするものである（請求項１）。
これにより、本搬送装置と回収位置に設置する搬出装置との間の位置精度等にかかわらず且つ比較的簡易な設定作業により、自動運転の際には対象ワークを開放エリアにおける実際の開放位置に段積み状に並べて開放することができる。

（２）上記移動体は、上記対象ワークを搬出装置に配置する収容容器内の開放エリアに段積み状に並べて開放するようにし、上記制御手段は、上記実際の開放位置として手動操作で移動体を移動させて上記収容容器内の選択された任意の複数点から上記ズレを求めて上記設定開放位置を実際の開放位置と一致するように補正する制御構成を備えたものでもよい（請求項２）。

（３）また、上記搬送装置としては、数値制御可能に移動するアーム機構と、このアーム機構に取り付けられて成形機の金型内から成形品を保持して取り出す取出ヘッドとを備えた取出機によって構成し、自動運転によって取出ヘッドを移動させて成形品の回収位置に設置した搬出装置における矩形箱状の収容容器内において成形品を開放する各開放位置を規定した設定開放位置に基づいて順次に成形品を開放して成形品を段積み状に並べて箱詰めするパレタイジング機能を有する制御手段を設け、上記制御手段は、自動運転前に上記取出ヘッドを移動させて上記収容容器における直交した２軸の各々の軸線上で選択された実際の開放位置点を上記設定開放位置と対比して２軸の各々のズレを求めて該設定開放位置を実際の開放位置と一致するように補正する制御構成を備えたことを特徴とするものが挙げられる（請求項３）。

以上のように、本発明によれば、各機器の設置精度等にかかわらず且つ比較的簡易な設定作業によって開放エリア内で対象ワークのパレタイジングを確実に行うことができ、パレタイジング効率が向上し、ひいては対象ワークの生産効率を向上することができる。

以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施の形態による取出機１は、横型の成形機２上に搭載固定されて成形機２の金型２０内から成形品ｗを取出し、この成形品ｗを成形機２外の成形品回収位置に配設したストッカー装置（搬出装置）３のコンテナー（収容容器）３０に段積み状に並べるパレタイジングをして開放するものである。
なお、このストッカー装置３は、成形機２において操作パネル２２が配置された操作側に設置され、取出機１とは分離して設置されている。

（取出機の全体構成）
上記取出機１は、トラバース型であって、ＸＹＺの各軸方向に延びるアーム機構１０と、成形品ｗを把持する取出ヘッド（移動体）５とを備えるほか、この取出機１には、ティーチング操作、手動操作、自動運転操作等を行うためのタッチパネル４０を設けたコントローラ４が可搬式にケーブルＫで接続されている。
なお、このコントローラ４は、ケーブルＫでの有線接続のほか無線によって取出機１と通信接続されていてもよい。

上記アーム機構１０は、成形機２の固定盤２１上に搭載固定されて成形機２の金型開閉方向と直交方向（図１のＸ軸方向）に延設される横行アーム１１と、この横行アーム１１に搭載されて成形機２の金型開閉方向（図１のＹ軸方向）に延設される引抜アーム１２と、この引抜アーム１２に垂設されて成形機２の上下方向（図１のＺ軸方向）に延設される昇降アーム１３とを備える。
そして、引抜アーム１２は、Ｘ軸駆動源Ｍ１（図示せず）により金型開閉方向と直交方向（図１のＸ軸方向）に進退移動され、昇降アーム１３は、Ｙ軸駆動源Ｍ２（図示せず）により金型開閉方向（図１のＹ軸方向）に進退移動されるとともにＺ軸駆動源Ｍ３（図示せず）により成形機２の上下方向（図１のＺ軸方向）に昇降移動される。
なお、上記各駆動源Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、数値制御可能なサーボモータ等で構成されている。
従って、アーム機構１０は、数値制御指令によって精度良く移動される。

また、取出ヘッド５は、上記昇降アーム１３の下端に取り付けられており、金型２０から成形品ｗを把持して取り出し、成形機２外の成形品回収位置で保持を解除して成形品ｗを回収させる。
この回収位置では、パレタイジング動作を行う。

（取出機内部の主要構成）
図２に示すように、上記取出機１には、取出機１の動作全般を制御する制御部１４が設けられており、この制御部１４には、取出機１を手動操作可能なコントローラ４がＩ／Ｏ接続されているほか、取出機１の動作に必要なプログラムやデータ等を記憶する記憶手段１７、アーム機構１０の各駆動源Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を数値制御指令するサーボアンプ等の駆動部制御手段Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３、取出ヘッド５の保持動作を制御指令するヘッド駆動制御手段Ｖが接続されている。
なお、各駆動部制御手段Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３には、対応する駆動源Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に設けられたエンコーダ等の駆動位置測定手段からの位置信号が入力され、各々の駆動源Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を閉ループにて制御可能に構成する。

また、上記制御部１４には、ストッカー装置３に配置するコンテナー３０でのパレタイジング動作を制御するパレタイジング制御手段１５や、パレタイジングの各開放位置を規定した設定開放位置を補正する補正手段１６等を有している。
また、記憶手段１７には、成形品ｗの取出し動作を規定する動作プログラムや取出ヘッド５の取出動作位置を設定するティーチングデータ等のほか、ストッカー装置３におけるコンテナー３０でのパレタイジングの各開放位置を設定する設定開放位置データ等、各種のプログラムやデータを記憶している。

（取出機の基本動作）
上記取出機１は、概ね次のような取出動作を行う。
すなわち、取出機１は自動運転により、成形機２の金型２０が型開すると、取出ヘッド５を成形機２上方の待機位置から下降させて金型２０内に進入させて成形品ｗを保持して金型２０から成形品ｗを取出し、続いて、成形品ｗを保持した取出ヘッド５を上昇させて金型２０外に退出させた後、横行アーム１１先端側の所定の回収位置で成形品ｗを回収させる。
この回収位置では、後述する補正後の設定開放位置に基づいて取出ヘッド５をＸＹＺ軸の各方向に移動制御してコンテナー３０に対して成形品ｗをパレタイジングして箱詰めする。
その後、取出ヘッド５を再び待機位置まで復帰させ、次の取出サイクル動作に備える。

（箱詰め補正）
次に、コンテナー３０に対するパレタイジング動作設定について説明する。
なお、以下の作業は、自動運転前に行われ、コントローラ４からの操作と制御部１４での処理とによって実行されるが、その作業手順はコントローラ４のタッチパネル４０に表示されるガイダンスに従って進められる。
図３及び図４を参照して、まず、コントローラ４からのティーチングによってストッカー装置３上に配置されたコンテナー３０の開放基点Ｏ（図４参照）に取出ヘッド５を移動し、この開放基点Ｏの位置を教示入力する（図３のＳ１）。
この開放基点Ｏとしては、例えば、成形品開放の最初の位置となるコンテナー３０角部の一段目とする。すると、記憶手段１７に記憶されているコンテナー３０や成形品ｗの各寸法データ及び成形品ｗの箱詰めパターンデータ等（これらデータは予め記憶されていてもよいし、オペレータが段取り替え等の都度に入力して記憶させてもよい。）に基づいてこのコンテナー３０におけるパレタイジングの設定開放位置データが制御部１４のパレタイジング制御手段１５に設定される（図３のＳ１）。

次に、このパレタイジング制御手段１５に設定された設定開放位置データの軸補正をするための箱詰め位置補正作業を行う。
この箱詰め位置補正作業として、まず、コンテナー３０に対するＹ軸補正を行うため、コントローラ４からの手動操作によって取出ヘッド５を上記開放基点ＯからＹ軸方向における成形品開放の終点位置の一段目となる実際の開放位置点Ｐ１へ移動し（図３のＳ２、Ｓ３：図４の動作Ｉ）、この実際の開放位置点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ３）を記憶させる（図３のＳ４）。
次いで、上記設定開放位置データに基づいた上記開放基点ＯからＹ軸方向における成形品開放の終点位置の一段目となる設定開放位置点Ｐ１’へ取出ヘッド５を移動させる（図３のＳ５：図４の動作ＩＩ）。
そして、実際の開放位置点Ｐ１と設定開放位置点Ｐ１’とが対比され（図３のＳ６）、両者の位置に違いがある場合は、これを「第１の位置の違い」として記憶される（図３のＳ７、Ｓ８）。
ここで、「第１の位置の違い」とは、例えば、Ｐ１’の座標点（Ｘ２，Ｙ３）とＰ１の座標点（Ｘ１，Ｙ３）そのものでもよいし、また、Ｐ１’の座標点（Ｘ２，Ｙ３）がＰ１の座標点（Ｘ１，Ｙ３）からＸ方向に・・・ｍｍ、Ｙ方向に・・・ｍｍ、といったズレ量でもよい。

また、コンテナー３０に対するＸ軸補正を行うため、コントローラ４からの手動操作によって上記開放基点ＯからＸ軸方向における成形品開放の終点位置の一段目となる実際の開放位置点Ｐ２に取出ヘッド５を移動し（図３のＳ９、Ｓ１０：図４の動作ＩＩＩ）、この実際の開放位置点Ｐ２（Ｘ３，Ｙ１）を記憶させる（図３のＳ１１）。
次いで、上記設定開放位置データに基づいた上記開放基点ＯからＸ軸方向における成形品開放の終点位置の一段目である設定開放位置点Ｐ２’に取出ヘッド５を移動させる（図３のＳ１２：図４の動作ＩＶ）。
そして、実際の開放位置点Ｐ２と設定開放位置点Ｐ２’とが対比され（図３の１３）、両者の位置に違いがある場合は、これを「第２の位置の違い」として記憶される（図３のＳ１４、Ｓ１５）。
ここで、「第２の位置の違い」とは、例えば、Ｐ２’の座標点（Ｘ３，Ｙ２）とＰ２の座標点（Ｘ３，Ｙ１）そのものでもよいし、また、Ｐ２’の座標点（Ｘ３，Ｙ２）がＰ２の座標点（Ｘ３，Ｙ１）からＸ方向に・・・ｍｍ、Ｙ方向に・・・ｍｍ、といったズレ量でもよい。

その後、実際の開放位置点Ｐ１，Ｐ２と、設定開放位置点Ｐ１’，Ｐ２’との間のズレ量△Ｘ，△Ｙ（図４参照）が演算されて記憶される（図３のＳ１６、Ｓ１７）。
そして、開放基点Ｏ、Ｙ軸方向終点の実際の開放位置点Ｐ１及びＸ軸方向終点の実際の開放位置点Ｐ２からなる３点と、開放基点Ｏ、Ｙ軸方向終点の設定開放位置点Ｐ１’及びＸ軸方向終点の設定開放位置点Ｐ２’からなる３点とが対比され、このコンテナー３０の開放エリア全領域における設定開放位置の補正量が演算されて設定開放位置が補正される（図３のＳ１８、Ｓ１９）。
これにより、パレタイジング制御手段１５に設定されたパレタイジングの設定開放位置データがコンテナー３０における実際の開放位置と一致するように軸補正される。
すなわち、図４を参照して、上記設定開放位置データに基づく開放エリアとして点線で示す菱形状（設定開放位置データに基づく開放エリアの一例である。）の設定開放位置による開放エリアは、上記軸補正により、実線で示す四角形状（コンテナーの実際の開放エリアの一例である。）となるように補正される。
その結果、取出機１を自動運転によって取出し動作を実行すると、成形品ｗを成形機２の金型２０内から取り出し回収位置に移動した取出ヘッド５は、軸補正されたパレタイジングの設定開放位置データに基づいてコンテナー３０内に成形品ｗを段積み状に並べて箱詰め動作を順次実行する。

なお、上記設定開放位置を補正（図３のＳ１９）する方法としては、例えば、図４の点線で示す菱形を図４の実線で示す四角形に変換することで設定開放位置の各点を一括して補正することでもよいし、また、点Ｏ、点Ｐ１、点Ｐ１’の三角形をなす点Ｏの角度よりＹ軸データを回転補正するとともに点Ｏ、点Ｐ２、点Ｐ２’の三角形をなす点Ｏの角度よりＸ軸データを回転補正して設定開放位置の各点を一括して補正することでもよいし、また、三角形Ｏ，Ｐ１，Ｐ１’の相関関係によるズレ量及び三角形Ｏ，Ｐ２，Ｐ２’の相関関係によるズレ量に基づいて設定開放位置の各点を補正する等、種々の方法により補正するようにすればよい。

以上のように、本実施の形態による取出機１によれば、本取出機１と回収位置に設置するストッカー装置３との間の位置精度等にかかわらず且つ簡単な設定作業で、自動運転の際には成形機２から取り出した成形品ｗをストッカー装置３のコンテナー３０内における実際の開放位置に段積み状に並べて開放することができる。
なお、仮に取出機１のアーム機構１０の直角度が出ていない場合でも同様に成形品ｗをコンテナー３０内における実際の開放位置に段積み状に並べて開放することができる。
従って、各機器１，２，３の設置精度等にかかわらず且つ比較的簡易な設定作業によってコンテナー３０の開放エリア内で成形品ｗのパレタイジングを確実に行うことができ、パレタイジング効率が向上し、ひいては成形品ｗの生産効率を向上することができる。

（その他）
なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されない。
例えば、パレタイジングの設定開放位置の補正は、上記Ｘ軸−Ｙ軸間のほか、Ｘ軸−Ｚ軸間やＹ軸−Ｚ軸間において補正するようにしてもよい。
また、コンテナー３０内の箱詰めの仕方としては、コンテナー３０の領域全体に平置きしてその上に順次段積みして行くようにしてもよいし、一箇所毎に段積みしてコンテナー３０の領域全体に箱詰めする等、種々の仕方で行うようにしてもよい。
また、取出機１としては、上記トラバース型のみならず、金型２０の側方から成形品ｗの取出しを行うサイドエントリー型等の取出機１であってもよい。
また、取出機１を搭載させる成形機２としては、型開閉動作が行われるものであれば、横型式のみならず竪型式の成形機２であってもよい。
また、本発明は、対象ワークを所定の開放エリアにパレタイジングして開放するような装置であれば、上記取出機１に限らず、対象ワークを搬送する移動体を持つ産業用ロボット等の搬送装置であってもよい。

実施の形態１による取出機の全体構成を示す斜視図である。 実施の形態１による取出機における主要な内部構成を示すブロック図である。 コンテナーでのパレタイジングの設定開放位置を補正する動作フローを示すフローチャートである。 コンテナーでのパレタイジングの設定開放位置を補正する動作説明のために設定開放位置と実際の開放位置とを対比してＸＹ各軸でのズレ量の一例を示す模式図である。

符号の説明

１ 取出機（搬送装置）
２ 成形機
３ ストッカー装置（搬出装置）
４ コントローラ
５ 取出ヘッド
１０ アーム機構
１１ 横行アーム（Ｘ軸）
１２ 引抜アーム（Ｙ軸）
１３ 昇降アーム（Ｚ軸）
１４ 制御部
１５ パレタイジング制御手段
１６ 補正手段
１７ 記憶手段
３０ コンテナー
Ｏ 開放基点
Ｐ１ Ｙ軸上の実際の開放位置点
Ｐ１’ Ｙ軸上の設定開放位置点
Ｐ２ Ｘ軸上の実際の開放位置点
Ｐ２’ Ｘ軸上の設定開放位置点
ｗ 成形品（対象ワーク）
△Ｘ ズレ量
△Ｙ ズレ量

Claims (3)

1. 移動体により対象ワークを所定の回収位置に設置する搬出装置の開放エリアへ搬送し、該開放エリアにて対象ワークを設定開放位置に基づいて段積み状に並べて開放可能にするパレタイジング機能を備えた搬送装置において、
   上記設定開放位置と上記開放エリア内における実際の開放位置とのズレを求めて該設定開放位置を実際の開放位置と一致するように補正する制御手段を設けたことを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置において、
   上記移動体は、上記対象ワークを搬出装置に配置する収容容器内の開放エリアに段積み状に並べて開放するようにし、
   上記制御手段は、上記実際の開放位置として手動操作で移動体を移動させて上記収容容器内の選択された任意の複数点から上記ズレを求めて上記設定開放位置を実際の開放位置と一致するように補正する制御構成を備えたことを特徴とする搬送装置。
3. 数値制御可能に移動するアーム機構と、このアーム機構に取り付けられて成形機の金型内から成形品を保持して取り出す取出ヘッドとを備えた取出機によって構成する搬送装置であって、
   自動運転によって取出ヘッドを移動させて成形品の回収位置に設置した搬出装置における矩形箱状の収容容器内において成形品を開放する各開放位置を規定した設定開放位置に基づいて順次に成形品を開放して成形品を段積み状に並べて箱詰めするパレタイジング機能を有する制御手段を設け、
   上記制御手段は、自動運転前に上記取出ヘッドを移動させて上記収容容器における直交した２軸の各々の軸線上で選択された実際の開放位置点を上記設定開放位置と対比して２軸の各々のズレを求めて該設定開放位置を実際の開放位置と一致するように補正する制御構成を備えたことを特徴とする搬送装置。
   

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