JP2011031933A - Packaged article handling apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は包装物品のハンドリング装置に関する。 The present invention relates to a packaging article handling apparatus.
物品の大量生産を行う製造ラインでは、完成した物品の箱詰めも自動化装置で行われる。最近ではロボットを用いた箱詰め装置も多く見受けられるようになっている。その例を特許文献1、2に見ることができる。
In a production line for mass production of articles, boxing of completed articles is also performed by an automated device. In recent years, many boxing devices using robots have been found. Examples thereof can be seen in
特許文献1には、包装体を吸着する吸着部と包装体の耳部を折り曲げる耳折り部を備えたロボットハンドによりガゼット付き包装体を箱に供給する箱詰め装置が記載されている。
特許文献2には、起函用ハンドで起函したケースに、集積された物品を保持用ハンドで保持して充填するロボット式ケーサが記載されている。
物品のハンドリングに、最近ではパラレルリンクロボットが利用されるケースが多くなっている。パラレルリンクロボットの例を特許文献3、4に見ることができる。 Recently, parallel link robots are often used for handling articles. Examples of parallel link robots can be seen in US Pat.
箱詰めなどの目的で物品をハンドリングする際、複数の物品をまとめてハンドリングできれば効率的である。しかしながら、もろい物品、例えば煎餅やクッキーのような焼菓子では、1個ずつつかんだとしても割れや欠けが生じやすい上、複数まとめてつかもうとすれば、全体の厚さがきちんと定まっている訳ではないので、把握力が過大となって焼菓子を割ってしまったり、把握力が過小となり、焼菓子を取り落として不良品にしてしまったりするなどのトラブルを避けられない。本発明はこの点に鑑みなされたものであり、ハンドリング対象が包装済みの物品(本明細書ではこのような物品を「包装物品」と称する)である場合、包装の特質を生かして、物品自体をつかむ場合に予想されるトラブルを回避しつつ、複数まとめてのハンドリングを無理なく行えるようにしたものである。 When handling articles for purposes such as boxing, it is efficient if a plurality of articles can be handled together. However, in fragile items such as rice crackers and cookies, baked confectionery tends to crack or chip even if it is held one by one, and if you try to hold multiple items together, the overall thickness is fixed. Therefore, troubles such as breaking the baked confectionery due to excessive grasping ability, or losing the grasping ability and dropping the baked confectionery into a defective product cannot be avoided. The present invention has been made in view of this point. When a handling object is a packaged article (in this specification, such an article is referred to as a “packaging article”), the characteristics of the packaging are utilized to make the article itself. It avoids the troubles that can be expected when grabbing an item, and allows you to handle multiple items without difficulty.
上記目的を達成するため、本発明は、気密性を有するピロー袋に気体と共に物品を封入した包装物品をハンドリング対象とする包装物品ハンドリング装置であって、複数の前記包装物品を整列させる整列部と、複数の前記包装物品にまたがる長さを有する吸引チャンバーを含むピッキングヘッドと、前記ピッキングヘッドを空間内で移動させる移動装置と、前記ピッキングヘッド及び前記移動装置の制御装置を備え、前記制御装置は、前記ピッキングヘッドと前記移動装置に、前記吸引チャンバーを、それがカバーできる数の前記包装物品にあてがう第1ステップの動作と、前記吸引チャンバーがあてがわれた前記複数の包装物品を前記吸引チャンバーで圧迫して各包装物品の前記ピロー袋を膨満させ、互いに密着させる第2ステップの動作と、互いに密着した前記複数の包装物品に前記吸引チャンバーより真空吸引力を働かせる第3ステップの動作と、前記複数の包装物品を吸着した前記ピッキングヘッドを目的地まで前記移動装置により移動させる第4ステップの動作と、を遂行させるものであることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a packaging article handling apparatus for handling a packaging article in which an article together with gas is enclosed in a gas-tight pillow bag, and aligns a plurality of the packaging articles; A picking head including a suction chamber having a length over a plurality of the packaging articles, a moving device for moving the picking head in a space, a control device for the picking head and the moving device, The first step of applying the suction chamber to the picking head and the moving device to the number of packaging articles that can be covered by the suction chamber, and the plurality of packaging articles to which the suction chamber is assigned to the suction chamber. Operation of the second step in which the pillow bag of each wrapping article is inflated by being pressed with and in close contact with each other A fourth step of applying a vacuum suction force from the suction chamber to the plurality of packaging articles in close contact with each other, and a fourth step of moving the picking head that has adsorbed the plurality of packaging articles to a destination by the moving device. It is characterized by the fact that it performs the operation of
この構成によると、複数の包装物品を吸引チャンバーで吸着するから、効率の良いハンドリングを行うことができる。また、吸引チャンバーで包装物品を吸着する際、物品がピロー袋に封入されていることを利用して、包装物品を吸引チャンバーで圧迫することによりピロー袋を膨満させ、互いに密着させた上で真空吸引力を働かせるから、複数の包装物品を確実に吸着保持できる。物品の厚さにばらつきがあったとしても問題はない。圧迫はピロー袋に膨満が生じる程度に行えば良く、物品に強い圧力をかける必要がないから、もろい物品であっても破損のおそれが少ない。 According to this configuration, since a plurality of packaged articles are adsorbed by the suction chamber, efficient handling can be performed. In addition, when the packaged article is adsorbed in the suction chamber, the pillow bag is inflated by pressing the packaged article in the suction chamber using the fact that the article is enclosed in the pillow bag, and then the vacuum is applied to each other. Since a suction force is applied, a plurality of packaged articles can be reliably held by suction. There is no problem even if the thickness of the article varies. The compression may be performed to such an extent that the pillow bag is full, and it is not necessary to apply a strong pressure to the article. Therefore, even a fragile article is less likely to be damaged.
また本発明は、上記構成の包装物品ハンドリング装置において、前記包装物品は縦横に比べて厚さが薄く、前記整列部は前記包装物品を厚さ方向に整列させることを特徴としている。 According to the present invention, in the packaged article handling apparatus having the above-described configuration, the packaged article is thinner than the length and width, and the alignment unit aligns the packaged article in the thickness direction.
この構成によると、吸引チャンバーを長大化しなくても多数の包装物品をハンドリングすることが可能となる。 According to this configuration, it becomes possible to handle a large number of packaging articles without increasing the length of the suction chamber.
また本発明は、上記構成の包装物品ハンドリング装置において、前記ピッキングヘッドには、動力源によって開閉せしめられ、前記吸引チャンバーに吸着された前記複数の包装物品をその整列方向に挟みつけるピンチ装置が設けられていることを特徴としている。 According to the present invention, in the packaged article handling apparatus configured as described above, the picking head is provided with a pinch device that is opened and closed by a power source and sandwiches the plurality of packaged articles adsorbed by the suction chamber in the alignment direction. It is characterized by being.
この構成によると、包装物品の揺れを止め、また包装物品の相互密着状態を安定させることができ、包装物品を取り落とす危険を軽減できる。 According to this configuration, shaking of the packaging article can be stopped, the mutual contact state of the packaging article can be stabilized, and the risk of removing the packaging article can be reduced.
また本発明は、上記構成の包装物品ハンドリング装置において、前記包装物品はバケットコンベアのバケットに入れられて前記ピッキングヘッドによる取り出し地点まで搬送されることを特徴としている。 According to the present invention, in the packaged article handling apparatus configured as described above, the packaged article is placed in a bucket of a bucket conveyor and conveyed to a pick-up point by the picking head.
この構成によると、包装物品を安全に取り出し地点まで搬送することができる。また、包装物品が一定間隔で並んでいるため、所定個数の包装物品を吸着するのが容易である。 According to this configuration, the packaged article can be safely transported to the takeout point. Further, since the packaging articles are arranged at regular intervals, it is easy to adsorb a predetermined number of packaging articles.
また本発明は、上記構成の包装物品ハンドリング装置において、前記移動装置がパラレルリンクロボットにより構成されることを特徴としている。 According to the present invention, in the packaged article handling apparatus configured as described above, the moving device is configured by a parallel link robot.
この構成によると、パラレルリンクロボットの特徴である可動域の広さを生かして、広い領域で包装物品のハンドリングを行うことができる。 According to this configuration, the packaging article can be handled in a wide area by making use of the wide range of motion that is a feature of the parallel link robot.
また本発明は、上記構成の包装物品ハンドリング装置において、前記物品が焼菓子であることを特徴としている。 According to the present invention, in the packaged article handling apparatus configured as described above, the article is a baked confectionery.
この構成によると、焼菓子を安全にハンドリングし、割れ、欠けの少ない姿で需要家に届けることができる。 According to this configuration, the baked confectionery can be safely handled and delivered to the customer in a form with few cracks and chips.
本発明によると、気密性を有するピロー袋に気体と共に物品を封入した包装物品を複数個整列させておき、これらの包装物品を吸引チャンバーで圧迫して各包装物品のピロー袋を膨満させ、互いに密着させておいて真空吸引力で吸着するものであるから、複数の包装物品を一まとめに、確実に吸着でき、ハンドリングの効率が向上する。膨満させたピロー袋を吸着するので、物品の厚さにばらつきがあったとしても問題はない。また、圧迫はピロー袋に膨満が生じる程度に行えば良く、物品に強い圧力をかける必要がないから、もろい物品であっても破損のおそれが少ない。 According to the present invention, a plurality of packaging articles in which an article together with gas is sealed in a gas-tight pillow bag, the packaging articles are pressed in a suction chamber, and the pillow bag of each packaging article is inflated. Since it adheres and adsorb | sucks by a vacuum suction force, several packaged articles can be attracted | collected reliably and collectively, and the efficiency of handling improves. Since the filled pillow bag is adsorbed, there is no problem even if the thickness of the article varies. Further, the compression may be performed to such an extent that the pillow bag is full, and it is not necessary to apply a strong pressure to the article. Therefore, even a brittle article is less likely to be damaged.
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。包装物品1は、複数種類のフィルムを積層した気密性ラミネートフィルムからなるピロー袋2の中に、図示しない物品を気体と共に封入したものである。物品としては焼菓子を想定する。1枚のピロー袋2に入れられる焼菓子の数は、1枚であってもよく、複数枚であってもよい。小粒のあられやおかきのようなものを多数封入することとしてもよい。物品と共にピロー袋に封入する気体は、通常は空気であるが、物品の種類によっては窒素や二酸化炭素が用いられることもある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The packaged
実施形態の包装物品1は、縦横に比べて厚さが薄くなっている。ちなみに、図1の上下方向が縦方向、図2の左右方向が横方向、図1の左右方向が厚さ方向である。
The
包装物品1はバケットコンベア10で搬送される。バケットコンベア10は複数の包装物品1を厚さ方向に整列させる整列部として機能する。バケットコンベア10は、水平方向に移動するチェーン部11から複数の薄いブレード12を垂直に立ち上がらせたものであり、ブレード12とブレード12の間がバケット13となる。バケット13の幅は、包装物品1の厚さより僅かに大きい程度に設定される。
The packaged
包装物品1は、図3以下に示すピッキングヘッド20によりハンドリングされる。ピッキングヘッド20は吸引チャンバー21を含む。吸引チャンバー21は、断面矩形の樋を上下反転し、長手方向の両端を閉ざしたような形状であり、複数の包装物品1にまたがる長さを有し、外面には、吸着した複数の包装物品1を整列方向に挟みつけるピンチ装置22が設けられている。ピンチ装置22は、吸引チャンバー21の上面両端に設けられた1対の軸受部23と、それぞれの軸受部23に水平に支持された回動軸24と、回動軸24に固定されたピンチ板25により構成される。回動軸24は図示しない動力源、例えばモータやエアシリンダによって回動せしめられる。
The packaged
ピッキングヘッド20は移動装置により空間内で移動する。移動装置を構成するのは移載ロボット30(図3に示すのはロボットアーム先端のエンドエフェクタ取り付け部分であり、これをもってロボットを代表させている)であり、ピッキングヘッド20は移載ロボット30にエンドエフェクタとして取り付けられている。移載ロボット30の動きと、ピッキングヘッド20による真空吸着、及びピンチ装置22の開閉は、制御装置31によって制御される。
The picking
制御装置31は、移載ロボット30とピッキングヘッド20を次のように動作させて包装物品1のハンドリング動作を行わせる。まず第1ステップの動作として、バケットコンベア10で取り出し地点まで搬送された包装物品1にピッキングヘッド20を接近させ、吸引チャンバー21を、それがカバーできるだけの数の包装物品1に上からあてがう。吸引チャンバー21がカバーできる包装物品1の数は、ここでは6個に設定されているが、その数は任意である。
The
次いで制御装置31は、第2ステップの動作として、ピッキングヘッド20を少し下降させ、吸引チャンバー21で包装物品1を圧迫する。すると、ピロー袋2の内部の気体が
圧迫方向と直角の方向にピロー袋2を押し広げようとするので、図3に見られるように、各包装物品1のピロー袋2が、とりわけ厚さ方向に膨満し、バケット13からはみ出している部分が、隣同士密着することになる。このように膨満して隣同士密着したピロー袋2は吸引チャンバー21の下面開口をぴったりと塞ぐ。吸引チャンバー21による包装物品1の圧迫は、ピロー袋2が膨満して互いに密着するという結果が得られさえすればよいので、物品が破損するような過度の圧迫は避ける。
Next, as the operation of the second step, the
次いで制御装置31は、第3ステップの動作として、吸引チャンバー21に接続している真空吸引回路(図示せず)を開き、吸引チャンバー21が圧迫している包装物品1に真空吸引力を働かせる。包装物品1は互いに膨満して密着した状態なので、包装物品1同士の間から流入する空気量はそれほど多くはなく、真空度が良く維持される。このため、包装物品1は吸引チャンバー21に確実に吸着保持される。なお、真空吸引力を働かせるタイミングは、ピッキングヘッド20の下降が完全に停止してからである必要はなく、下降途中で真空吸引を開始しても差し支えない。
Next, as an operation of the third step, the
次いで制御装置31は、第4ステップの動作として、ピッキングヘッド20を目的地まで移載ロボット30で移動させる。まず図5に示すようにピッキングヘッド20を引き上げ、バケットコンベア10から包装物品1を引き抜く。包装物品1がバケット13の外に出たら、図6に示すようにピンチ装置22を閉じ、ピッキングヘッド20に吸着されている6個の包装物品1を整列方向に挟みつける。このようにすることにより、ピッキングヘッド20が移動する間、包装物品1の揺れを止め、また包装物品1の相互密着状態を安定させることができ、包装物品1を取り落とす危険を軽減できる。
Next, the
制御装置31は、ピッキングヘッド20が目的地に到着したら、ピンチ装置22を開き、真空を遮断して、包装物品1を解放する。そしてピッキングヘッド20をバケットコンベア10の取り出し地点に戻し、次回のピッキング動作を行わせる。
When the picking
移載ロボット30には、ピッキングヘッド20を三次元移動させることができる産業用ロボット(例えば直角座標形式、水平多関節形式、パラレルリンク形式)を用いる。パラレルリンクロボットを用いることとすれば、その特徴である可動域の広さを生かして、広い領域で包装物品1のハンドリングを行うことができる。
As the
以上本発明の実施形態を説明したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、包装物品のハンドリング装置に利用可能である。 The present invention is applicable to a packaging article handling apparatus.
1 包装物品
2 ピロー袋
10 バケットコンベア
20 ピッキングヘッド
21 吸引チャンバー
22 ピンチ装置
30 移載ロボット
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数の前記包装物品を整列させる整列部と、
複数の前記包装物品にまたがる長さを有する吸引チャンバーを含むピッキングヘッドと、
前記ピッキングヘッドを空間内で移動させる移動装置と、
前記ピッキングヘッド及び前記移動装置の制御装置を備え、
前記制御装置は、前記ピッキングヘッドと前記移動装置に、
前記吸引チャンバーを、それがカバーできる数の前記包装物品にあてがう第1ステップの動作と、
前記吸引チャンバーがあてがわれた前記複数の包装物品を前記吸引チャンバーで圧迫して各包装物品の前記ピロー袋を膨満させ、互いに密着させる第2ステップの動作と、
互いに密着した前記複数の包装物品に前記吸引チャンバーより真空吸引力を働かせる第3ステップの動作と、
前記複数の包装物品を吸着した前記ピッキングヘッドを目的地まで前記移動装置により移動させる第4ステップの動作と、
を遂行させるものであることを特徴とする包装物品ハンドリング装置。 A packaging article handling apparatus for handling a packaging article in which an article together with gas is enclosed in a gas-tight pillow bag,
An alignment unit for aligning a plurality of the packaging articles;
A picking head including a suction chamber having a length spanning a plurality of said packaging articles;
A moving device for moving the picking head in space;
A control device for the picking head and the moving device;
The control device is connected to the picking head and the moving device,
A first step of applying the suction chamber to as many packaging articles as it can cover;
A second step operation in which the plurality of packaging articles to which the suction chamber is applied are compressed in the suction chamber to inflate the pillow bag of each packaging article and closely contact each other;
A third step of applying a vacuum suction force from the suction chamber to the plurality of packaging articles in close contact with each other;
An operation of a fourth step of moving the picking head having adsorbed the plurality of packaging articles to a destination by the moving device;
A packaged article handling apparatus characterized by the above.
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