JP2011131901A - 箱詰めシステム、及び箱詰め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 箱の中に入れた板状物が転倒することなく箱詰めできる箱詰めシステムを提供する。
【解決手段】 箱詰めシステム１は、複数のガラスフレーム２が立てた状態で並ぶように下箱３ａの中に順に挿入して箱詰めする箱詰め用ロボット１２と、箱詰め用ロボット１２が挿入するガラスフレーム２を立った状態のまま下箱３ａ内に案内し、支えるガイド部材５３と、前記ガイド部材５３を所定方向に移動させるボールねじ機構４４と、前記ボールねじ機構４４を制御してガイド部５３を移動させる箱詰め用制御装置２６とを備える。箱詰め用制御装置２６は、挿入するガラスフレーム２が最後尾のガラスフレーム２と接すると、最後尾のガラスフレーム２の後方にガラスフレーム２を挿入可能にするために前記ガイド部材５３をガラスフレーム２の厚み分だけ後方に下げるように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ソーラーパネル等の板状物を箱詰めするための箱詰めシステム、及び箱詰め方法に関する。

製品等を搬送する際、搬送の利便性を向上させるべく複数の製品を段ボール箱等の箱に箱詰めすることがある。複数の製品を１つの箱に詰める方法として、箱の中に製品を寝かせた状態で積み上げて詰める方法と、製品を立てた状態で整列させて詰める方法がある。積み上げていく方法は、各製品に他の製品の荷重がかかり、製品の重量次第では製品が破損等する場合がある。これに対して、製品を立てた状態で整列させて箱の中に詰める方法は、他の製品の荷重が大きくかかることがなく、積み上げていく方法で生じるような不都合が生じない。

このように製品を立てた状態で箱の中に詰める方法を実現する機構として、例えば特許文献１に記載されるような充填機構がある。特許文献１に記載の充填機構は、整列台に整列された製品、例えば複数の容器を吸着して箱の上に搬送し、その後、吸着した複数の容器を箱の中に下降させることで複数の容器を箱の中に充填するように構成されている。

特開平１１−７０９１７号公報

特許文献１に記載の充填機構は、複数の容器を整列された状態のまま吸着して箱の中に充填するが、重量が大きい製品や取り扱いが難しい製品等を充填する場合、複数の製品を同時に吸着することが難しい。それ故、重量が大きい製品や取り扱いが難しい製品等に対して特許文献１に記載の充填機構を使用することができず、製品を１つずつ搬送して箱の中に入れていく必要がある。しかし、箱詰めする製品が板状製品の場合、それらを１つずつ搬送して箱の中に入れていくと、箱の中に入れた後に板状製品が転倒するおそれがある。

そこで本発明は、複数の板状製品を１枚ずつ立った状態で箱の中に入れて箱詰めする際に、箱の中に入れた板状製品が転倒することなく箱詰めできる箱詰めシステムを提供することを目的としている。

本発明は、板状物を立てた状態で箱の中へと順に挿入し、該箱内に複数の前記板状物を互いに近接するように所定方向に並べて箱詰めする箱詰めロボットと、前記箱詰めロボットにより挿入される前記板状物を前記箱内へ案内し、かつ前記並べられた板状物を支えるガイド部材と、前記ガイド部材を前記所定方向に移動させるための移動機構と、を備え、前記箱詰めロボットは、次の前記板状物を前記ガイド部材により支えられる前記並べられた順における最後尾の前記板状物に近接させてから前記箱の中に挿入するように構成され、前記移動機構は、前記最後尾の前記板状物に前記次の板状物が近接すると、前記ガイド部材を前記所定方向に所定距離移動させるように構成されているものである。

本発明に従えば、支えられている板状物、つまり最後尾にある板状物からガイド部材が離れた後、そのガイド部材に代わって次の板状物が最後尾にある板状物を支える。その後、ガイド部材が所定距離移動させられた後、その最後尾にある板状物とガイド部材との間に次の板状物が挿入され、それらの板状物がガイド部材によって支えられる。このように、最後尾にある板状物は、ガイド部材及び次の板状物によって常に支えられるので、転倒することがない。従って、この作業を繰り返すことで、複数の板状物を１枚ずつ立った状態で箱の中に入れても、板状物を転倒させることなく箱詰めすることができる。

また、本発明では、ガイド部材が最後尾に板状物から離れる際にガイド部材に代わって一時的に板状物を支える部材及び機構などを新たに設ける必要がない。従って、箱詰めシステムの部品点数を低減することができ、製造コストを削減することができる。

上記発明において、前記移動機構は、前記箱詰め用ロボットが前記箱内に前記板状物を挿入すると、前記ガイド部材を前記所定方向の逆方向である押圧方向に移動させて、該挿入された前記板状物を押圧し、前記並べられた板状物を互いに接触させるように構成されていることが好ましい。

上記構成に従えば、挿入された板状物を押圧方向に押して最後尾にある板状物に接触させる。これにより、複数の板状物を殆ど隙間なく箱内に並べることができ、より多くの枚数の板状物を箱内に詰めることができる。

上記発明において、前記ガイド部材は、上方に向かうに従って前記箱の内側から外側に拡がるテーパ部と、前記テーパ部の下端に繋がり前記板状物を前記箱内へと案内する案内部とを有することが好ましい。

上記構成に従えば、テーパ部に当たった板状物は、テーパ部に案内されて案内部へと導かれ、更に案内部により箱の中へと案内される。板状物が挿入される箱として合成樹脂や金属等から成る箱のように形状が安定している箱が必ずしも使用されるとは限らず、ダンボール箱等のように形状が安定していない箱が使用されることが多い。例えばダンボール箱の場合、たわみや組み立て方次第で、板状物を挿入する箇所、つまり開口の形状がいびつになることがある。このように開口の形状がいびつな形状であっても、ガイド部材を使用することで板状物を箱の中に滑らかに挿入することができる。

上記発明において、前記板状物を保持するハンドと、前記ハンドが取り付けられたロボット本体と、前記ハンドに保持された前記板状物を前記箱内に挿入するように前記ロボット本体の動作を制御する箱詰め用制御装置と、を有し、前記箱詰め用制御装置は、前記板状物を前記箱内に挿入する際、前記板状物が少なくとも前記板状物の厚み方向に直交する方向に自由に動けるように、前記直交する方向の前記ロボット本体の動きを制御しないように構成されていることが好ましい。

上記構成に従えば、ガイド部材による案内に応じて板状物が所定方向に直交する方向に移動することができる。これにより、板状物をガイド部材に沿って滑らせて箱の中に挿入することができ、板状物の損傷を防ぐことができる。

上記発明において、前記箱詰めロボットは、前記板状物を保持するハンドと、前記ハンドが取り付けられたロボット本体とを有し、前記ハンドは、保持する前記板状物を前記箱内に挿入する際に前記ガイド部材から受ける外力に応じて相対変位するように前記ロボット本体に取り付けられていることが好ましい。

上記構成に従えば、ガイド部材による案内に応じて板状物が所定方向に直交する方向に移動することができる。これにより、板状物をガイド部材に沿って滑らせて箱の中に挿入することができ、板状物の損傷を防ぐことができる。

本発明は、板状物を立てた状態で箱の中へと順に挿入し、該箱内に前記複数の板状物を互いに近接するように所定方向に並べて箱詰めする箱詰めロボットと、前記箱詰めロボットにより挿入される前記板状物を前記箱内へ案内し、かつ前記並べられた板状物を支えるガイド部材と、前記ガイド部材を前記所定方向に移動させるための移動機構と、を備える箱詰めシステムの箱詰め方法であって、前記箱詰めロボットにより搬送する搬送工程と、前記移動機構により前記ガイド部材を前記所定方向に所定距離移動させる移動工程と、前記搬送工程にて搬送される前記板状物を前記ガイド部材により案内させて前記箱内に挿入する挿入工程とを有し、前記搬送工程、前記移動工程、及び前記挿入工程を繰り返すことで前記複数の板状物を箱詰めするようになっており、前記搬送工程では、次の前記板状物を前記ガイド部材により支えられる前記並べられた順における最後尾の前記板状物に近接する位置に搬送し、前記移動工程では、前記最後尾の板状物に前記次の板状物が近接すると、前記移動機構によりガイド部材を所定方向に所定距離移動させるようになっている方法である。

本発明に従えば、支えられている板状物、つまり最後尾にある板状物からガイド部材が離れた後、そのガイド部材に代わって次に挿入される板状物が最後尾にある板状物を支える。その後、ガイド部材が所定距離移動させられた後、その最後尾にある板状物とガイド部材との間に板状物が挿入され、それらの板状物がガイド部材によって支えられる。このように、最後尾にある板状物は、ガイド部材及び挿入される板状物によって常に支えられるので、転倒することがない。従って、この作業を繰り返すことで、複数の板状物を１枚ずつ立った状態で箱の中に入れても、板状物を転倒させることなく箱詰めすることができる。

上記発明において、前記挿入工程で前記板状物が挿入されると、前記制御装置が、前記移動機構により前記ガイド部を前記所定方向の逆方向である押圧方向に移動させて、該挿入された板状物を押圧させ、前記並べられた板状物を互いに接触させる接触工程を更に有することが好ましい。

上記構成に従えば、挿入された板状物を押圧方向に押して最後尾にある板状物に接触させる。これにより、複数の板状物を殆ど隙間なく箱内に並べることができ、より多くの枚数の板状物を箱内に詰めることができる。

本発明によれば、複数の板状物を１枚ずつ立った状態で箱の中に入れて箱詰めする際に、箱の中に入れた板状物が転倒することなく箱詰めできる

本発明の実施形態に係る箱詰めシステムの全体を示す斜視図である。 箱詰めシステムを上方から見た平面図である。 図１に示す箱詰めシステムに備わる箱詰め用ロボットを示す斜視図である。 図１に示す箱詰めシステムに備わるガイド装置を前方から見た正面図である。 図４に示すガイド装置を上方から見た平面図である。 図４に示すガイド装置を左方から見た左側面図である。 図６に示すガイド装置のガイド構造体を拡大して示す拡大図である。 図７に示すガイド構造体のガイド部材を更に拡大して示す拡大斜視図である 箱詰め処理の手順を示すフローチャートである。 パレットを作業位置に移動させたときの作業位置近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 ガラスフレームを初期挿入位置に搬送している状態を示す斜視図である。 ガイド部材を初期ガイド位置に移動させたときの作業位置近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 ガラスフレームを挿入しているときの状態を示す斜視図である。 図１３の状態において作業位置近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 ストッパを回動させたときの作業位置近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 ２枚目のガラスフレームを挿入位置に搬送したときの作業位置近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 ガイド部材を後方に下げたときの作業位置近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 ２枚目のガラスフレームを挿入したときの作業位置近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 所定枚数のガラスフレームを下箱に挿入したときの状態を示す斜視図である。 図１９の状態において作業位置近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 下箱に上箱を被せるときの作業域近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 下箱に上箱を被せて箱を組立てたときの状態を示す斜視図である。 図２２の状態において作業位置近傍を拡大して示す拡大斜視図である。 第２実施形態における箱詰め処理の手順を示すフローチャートである。

以下では、前述する図面を参照しながら、本発明の実施形態である箱詰めシステム１について説明する。なお、実施形態における上下、左右、及び前後等の方向の概念は、説明の便宜上使用するものであって、箱詰めシステム１に関して、それらの構成の配置及び向き等をその方向に限定することを示唆するものではない。また、以下に説明する箱詰めシステム１は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

＜第１実施形態＞
図１及び図２に示す本発明の一実施形態である箱詰めシステム１は、板状物であるガラスフレーム２を立てた状態で複数枚並べてダンボール箱等の直方体状の箱３に詰めるシステムである。本発明において、箱詰めするガラスフレーム２は、例えば太陽光パネルであり、矩形状のガラス板４を有している。このガラス板４の表面４ａ（図１１等参照）は、後述する吸着パッド２５により吸着可能になっている。また、ガラス板４の裏面４ｂには、図示しない太陽電池素子が設けられている。このように太陽電池素子が設けられるガラス板４の外周縁部には、アルミの枠体５が設けられている。このような構成を有するガラスフレーム２は、矩形状になっており、アルミの枠体５により自立可能になっている。なお、箱詰めシステム１で箱詰めを行なう板状物は、ガラスフレーム２のような形状を有するものに限らず、板状の製品であればよい。このように構成されるガラスフレーム２を箱詰めする箱詰めシステム１は、パレット用コンベア１１と、箱詰め用ロボット１２と、箱搬送用ロボット１３とを備えている。

［パレット用コンベア］
パレット用コンベア１１は、いわゆるベルトコンベアである。パレット用コンベア１１は、図２に示すように左右方向に延在している。パレット用コンベア１１は、上流側である図１の左側にパレット１４が載置され、このパレット１４を図１の左側から下流側である右側へと搬送する機能を有している。このようにパレット１４を搬送可能なパレット用コンベア１１には、システム制御装置１５が電気的に接続されている。システム制御装置１５は、パレット用コンベア１１の駆動を制御して、その上に載置されるパレット１４の位置を調整する機能を有する。このように構成されるパレット用コンベア１１の前後両側には、箱詰め用ロボット１２と、箱搬送用ロボット１３とが夫々設けられている。

［箱詰め用ロボット］
箱詰め用ロボット１２は、ロボット本体１６と、ワーク用ハンド１７を備えている。ロボット本体１６は、図３に示すような位置決めに関して６軸のロボットである。なお、本実施形態では、６軸のロボットを採用しているが、水平３軸や垂直３軸等の他の多関節ロボット等であってもよい。ロボット本体１６は、床等に固定される基台１８を備えている。基台１８には、第１アーム１９が設けられており、第１アーム１９は、基台１８に対して垂直軸であるＳ軸回りに旋回可能に構成されている。第１アーム１９の上部には、第２アーム２０の下端が設けられており、第２アーム２０は、第１アーム１９に対して水平軸であるＬ軸回りに回動可能に構成されている。第２アーム２０の上端部には、第３アーム２１の基端部が設けられており、第３アーム２１は、第２アーム２０に対して前記Ｌ軸に平行なＵ軸回りに回動可能に構成されている。第３アーム２１は、Ｕ軸に直交するＲ軸に沿って延在している。第３アーム２１の先端部には、手首部２２が設けられており、手首部２２は、第３アーム２１に対してＲ軸回りに回動可能に構成されている。このように回動する手首部２２は、第３アーム２１に設けられる基端部に対して先端部２２ａがＲ軸に直交するＢ軸回り、及びそのＢ軸に直交するＴ軸に回動可能に構成されている。このように構成される手首部２２の先端部２２ａには、ワーク用ハンド１７が取り付けられている。

ワーク用ハンド１７は、平面視で略Ｕ字状に形成されている。ワーク用ハンド１７は、取付部２３と一対の支持板２４，２４を有している。取付部２３は、長尺に形成されており、その中央部分がロボット本体１６の手首部２２の先端部２２ａに取り付けられている。また、取付部２３の両端には、一対の支持板２４，２４が設けられている。一対の支持板２４，２４は、同一方向に延在しており、各々の一表面に吸着パッド２５が取り付けられている。吸着パッド２５は、図示しないコンプレッサ等に接続されており、コンプレッサを駆動することで吸着パッド２５にガラスフレーム２を吸着できるように構成されている。このように構成される吸着パッド２５は、本実施形態において各支持板２４に２つずつ設けられており、それらがガラス板４の表面４ａを４点で吸着するように配置されている。

このように構成される箱詰め用ロボット１２のロボット本体１６は、各軸毎に図示しない電気モータ、例えばサーボモータを備えている。これら６つの電気モータは、箱詰め用制御装置２６に電気的に接続されている。箱詰め用制御装置２６は、これら６つの電気モータの角変位量等を制御してワーク用ハンド１７を可動範囲内１２ａの任意の位置に動かす機能を有している。また、箱詰め用制御装置２６は、図示しないコンプレッサを制御してワーク用ハンド１７の吸着パッド２５の吸着及び解放を切換える機能も有している。

このように箱詰め用制御装置２６によりワーク用ハンド１７を任意の位置に動かし、また吸着パッド２５の吸着及び解放を切換えることで、箱詰め用ロボット１２は、ワークであるガラスフレーム２を保持して搬送したり、また離したりすることができる。このように構成される箱詰め用ロボット１２の近傍には、ガラスフレーム２を箱詰め用ロボット１２の所まで流すためのワーク用コンベア２７が設けられている。

［ワーク用コンベア］
ワーク用コンベア２７は、いわゆるベルトコンベアである。ワーク用コンベア２７は、図２に示すように前後方向に延在しており、その下流端が箱詰め用ロボット１２の近傍まで達している。ワーク用コンベア２７は、その上に載置されるガラスフレーム２を箱詰め用ロボット１２の所まで搬送する機能を有している。このようにガラスフレーム２を搬送可能なワーク用コンベア２７は、システム制御装置１５に接続されている。システム制御装置１５は、ワーク用コンベア２７の駆動を制御して、ガラスフレーム２の位置を調整する機能を有する。なお、箱詰め用ロボット１２がガラスフレーム２の下側からワーク用ハンド１７を入れて吸着するため、ワーク用コンベア２７では、ガラスフレーム２がそのガラス板４の表面４ａを下に向けて搬送されている。

［箱搬送用ロボット］
箱搬送用ロボット１３は、箱詰め用ロボット１２と使用するハンド（箱用ハンド２８）が異なるが、それ以外の構成が同一である。それ故、箱用ハンド２８の構成についてだけ説明し、その他の同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。箱搬送用ロボット１３は、ロボット本体１６と、箱用ハンド２８とを有する。

箱用ハンド２８は、手首部２２の先端部２２ａに取り付けられており、図１に示すように平面視で略十字状に形成されている。箱用ハンド２８は、２つの板状部材２９ａ，２９ｂを十字状に交差させた支持体２９を有している。支持体２９は、２つの板状部材２９ａ，２９ｂが交差する部分が手首部２２の先端部２２ａが取り付けられている。また板状部材２９ａ，２９ｂの両端部には、一対の取付板３０が取り付けられている。一対の取付板３０は、板状部材２９ａ，２９ｂに一体的に形成されており、各板状部材２９ａ，２９ｂに直交する方向、図１では下方に延在している。ガラスフレーム２を箱詰めする箱３は、上下２つに分かれるように構成されている。これら上下に分かれた箱３の下部分の下箱３ａ及び上部分の上箱３ｂを搬送できるように、一対の取付板３０は、間隔をあけて配置され、それらの間に下箱３ａ及び上箱３ｂが夫々入るように構成されている。このように構成される一対の取付板３０の先端部には、互いに対向するように吸着パッド３１が夫々取り付けられている。吸着パッド３１は、下箱３ａ（又は上箱３ｂ）の４つの側面に対向するように取り付けられている。このように取り付けられている吸着パッド３１には、図示しないエアシリンダが設けられている。エアシリンダへの空気の給排気は、箱搬送用制御装置３４により制御されている。エアシリンダは、空気を給排気することで進退するようになっており、エアシリンダが前進で対向する吸着パッド３１が下箱３ａ（又は上箱３ｂ）の把持し、後退することで対向する吸着パッド３１が下箱３ａ（又は上箱３ｂ）を離すようになっている。また各吸着パッド３１は、図示しないコンプレッサに接続され、コンプレッサを駆動することで下箱３ａ（又は上箱３ｂ）の各側面を吸着して保持するように構成されている。

このように構成される箱搬送用ロボット１３のロボット本体１６もまた、各軸毎に図示しない電気モータ、例えばサーボモータを備えている。これら６つの電気モータは、箱搬送用制御装置３４に電気的に接続されている。箱搬送用制御装置３４は、これら６つの電気モータの角変位量等を制御して箱用ハンド２８を可動範囲内１３ａの任意の位置に動かす機能を有している。また、箱搬送用制御装置３４は、図示しないコンプレッサを制御して箱用ハンド２８の吸着パッド３１の吸着及び解放を切換える機能も有している。

このように構成される箱搬送用制御装置３４によって箱用ハンド２８を任意の位置に動かし、また吸着パッド２５の吸着及び解放を切換えることで、箱搬送用ロボット１３は、箱用ハンド２８で下箱３ａ及び上箱３ｂを保持した搬送したり、また離したりすることができる。このような動作をする箱搬送用ロボット１３の両脇には、下箱用コンベア３２と、上箱用コンベア３３とが設けられている。

［下箱用コンベア及び上箱用コンベア］
下箱用コンベア３２は、箱搬送用ロボット１３に対してパレット用コンベア１１の搬送方向上流側、つまり箱搬送用ロボット１３の左側に配置されている。下箱用コンベア３２は、いわゆるベルトコンベアである。下箱用コンベア３２は、前後方向に延在しており、その下流端が箱搬送用ロボット１３の近傍まで達している。下箱用コンベア３２には下箱３ａが載置されており、下箱用コンベア３２は、この下箱３ａを箱搬送用ロボット１３の所まで搬送するように構成されている。このように下箱３ａを搬送可能な下箱用コンベア３２は、システム制御装置１５が電気的に接続されている。システム制御装置１５は、下箱用コンベア３２の駆動を制御して、その上に載置される下箱３ａの位置を調整する機能を有する。

上箱用コンベア３３は、箱搬送用ロボット１３に対してパレット用コンベア１１の搬送方向下流側、つまり箱搬送用ロボット１３の右側に配置されている。上箱用コンベア３３は、いわゆるベルトコンベアである。上箱用コンベア３３もまた、前後方向に延在しており、その下流端が箱搬送用ロボット１３の近傍まで達している。上箱用コンベア３３には上箱３ｂが載置されており、上箱用コンベア３３は、この上箱３ｂを箱搬送用ロボット１３の所まで搬送するように構成されている。このように上箱３ｂを搬送可能な上箱用コンベア３３は、システム制御装置１５が電気的に接続されている。システム制御装置１５は、上箱用コンベア３３の駆動を制御して、その上に載置される上箱３ｂの位置を調整する機能を有する。

このような構成を有する箱詰めシステム１は、更に図４乃至図６に示すようなガイド装置４１と図１及び２に示すような一対のストッパ機構４２，４２とを備えている。

［ガイド装置］
ガイド装置４１は、パレット用コンベア１１に設けられ、箱詰め用ロボット１２の前方に配置されている。ガイド装置４１は、基台４３を備えている。基台４３は、図５に示すように平面視で矩形枠状に形成されている。基台４３の前後方向の幅は、パレット用コンベア１１の幅（前後方向の幅）よりも長くなっている。このような形状を有する基台４３は、パレット用コンベア１１の下に設けられており、その上には、一対のボールねじ機構４４が設けられている。

一対のボールねじ機構４４は、前後方向に延在しており、基台４３上に左右方向に離して取り付けられている。一対のボールねじ機構４４には、スライド部材４５が架け渡され、スライド部材４５は、左右方向に延在している。一対のボールねじ機構４４には、電気モータ４６がベルト４７により接続されている。電気モータ４６は、いわゆるサーボモータであり、整逆回転可能に構成されている。電気モータ４６は、一対のボールねじ機構４４を駆動してスライド部材４５を前後方向に移動させるように構成されている。このように構成される電気モータ４６は、箱詰め用ロボット１２の７軸目を駆動するモータであり、箱詰め用制御装置２６に電気的に接続されている。電気モータ４６は、箱詰め用制御装置２６によって回動量等が制御されてスライド部材４５の位置が調整される。このように位置が調整されるスライド部材４５の左右方向の長さは、パレット１４のそれよりも長く形成されている。このように形成されるスライド部材４５の左右両側には、一対の可動支柱４８が立設されている。

一対の可動支柱４８は、スライド部材４５から上方に延在している。パレット用コンベア１１は、このように延在する一対の可動支柱４８に合わせて、パレット１４を搬送するベルト部４９が上流側部分４９ａ、中間部分４９ｂ及び下流側部分４９ｃの少なくとも３つの部分に分断されている。上流側部分４９ａ、中間部分４９ｂ及び下流側部分４９ｃは、この順序でパレット１４の上流側から下流側へと並べられている。このように並べられる上流側部分４９ａと中間部分４９ｂの間には、前後方向に延びる上流側ガイド溝５０ａが形成され、そこから一方の可動支柱４８が突出している。また、中間部分４９ｂと下流側部分４９ｃとの間にも、前後方向に延びる下流側ガイド溝５０ｂが形成され、そこから他方の可動支柱４８が突出している。

このようにパレット用コンベア１１を下上に貫通する一対の可動支柱４８，４８の上端部には、図７で拡大して示すガイド構造体５０が設けられている。ガイド構造体５０は、昇降機構５１と、間隔調整機構５２と、ガイド部材５３とを有している。昇降機構５１は、可動支柱４８の上端部に固定されている。昇降機構５１は、いわゆるエアシリンダ機構であり、空気の給排気に応じて伸縮するようになっている。昇降機構５１は、その上端部に昇降板５１ａが設けられており、伸縮に応じて昇降板５１ａを上下方向に昇降するように構成されている。

昇降板５１ａには、間隔調整機構５２が取り付けられている。間隔調整機構５２は、いわゆるエアシリンダ機構であり、空気の給排気に応じて伸縮するようになっている。間隔調整機構５２は、その先端部にガイド部材５３が取り付けられている。このように取り付けられるガイド部材５３は、他方側の可動支柱４８に設けられるガイド部材５３と対向するように配置される。このように配置される一対のガイド部材５３は、間隔調整機構５２を伸縮することで左右方向に移動し、一対のガイド部材５３の間隔を変更できるように構成されている。なお、箱詰め用制御装置２６は、昇降機構５１及び間隔調整機構５２への空気の給排気を制御して、一対のガイド部材５３の高さ及び間隔を調整する機能を有している。

ガイド部材５３は、図８に示すように、案内部５４と、テーパ部５５とを有する。案内部５４は、上下方向に延在し、平面断面視でＬ字状に形成されている。案内部５４は、幅方向規制部分５４ａと、厚み方向規制部分５４ｂとを有する。幅方向規制部分５４ａは、上下方向に延在し、前後方向に平行に間隔調整機構５２に取り付けられている。厚み方向規制部分５４ｂは、上下方向に延在し、左右方向に平行に幅方向規制部分５４ａの後端に一体的に固定されている。このように形成される案内部５４は、その上端にテーパ部５５が一体的に設けられている。テーパ部５５は、案内部５４の上端から上方に進むにつれて外側に拡がるように傾斜している。また、ガイド部材５３は、他方側のガイド部材５３と幅方向規制部分５４ａが対向し、且つ厚み方向規制部分５４ｂと面一となるように配置されている。

［ストッパ機構］
一対のガイド部材５３の前方には、一対のストッパ機構４２，４２が設けられている。一対のストッパ機構４２は、左右に離して配置されており、図１に示すように回動柱５７と、ストッパ５８とを夫々有する（後述する図１０も参照）。回動柱５７は、ガイド装置４１の基台４３に回動可能に取り付けられている。回動柱５７には、図示しない電気モータが機械的に接続されている。電気モータは、回動柱５７を正逆方向に回動するように構成されており、システム制御装置１５に電気的に接続されている。システム制御装置１５は、回動柱５７の電気モータの駆動を制御して、回動柱５７の位置（具体的には、後で詳述するストッパ５８の位置）を調整する機能を有する。なお、回動柱５７は、回動駆動だけでなく、昇降駆動する機能を有していてもよい。このように回動する回動柱５７の上端部には、ストッパ５８が取り付けられている。

ストッパ５８は、平面視でＬ字状に形成されており、その基端部が回動柱５７の上端部に固定されている。ストッパ５８の先端は、平坦になっており、そこには、図示しないクッション部材が設けられている。このように形成される一対のストッパ５８は、回動柱５７を回動させることで、それらの先端が前後方向に垂直な仮想平面上で略面一になる支持位置と、そこから前方へと回動させて退避させた退避位置との間で移動可能に構成されている。

［位置決め機構］
パレット用コンベア１１には、４つの位置決め機構５９が設けられている。位置決め機構５９は、上下方向に延在しており、その上端部に位置決め板６０を有している。このように構成される４つの位置決め機構５９のうち２つの位置決め機構５９ａ，５９ｂは、その上端部に取り付けられる位置決め板６０が対向するように前後方向に離して配置されている。また、残りの２つの位置決め機構５９ｃ，５９ｄもまた、その上端部に取り付けられる位置決め板６０が対向するように左右に離して配置されている。

このように構成される位置決め機構５９は、例えばエアシリンダ機構により上下方向に昇降するように構成されており、その昇降動作は、システム制御装置１５によって制御されている。また、位置決め機構５９は、例えばエアシリンダ機構により位置決め板６０を対向する位置決め板６０に向かって進出するように構成されており、その進出動作は、システム制御装置１５によって制御されている。つまり、システム制御装置１５は、位置決め板６０の高さ及び水平位置を調整する機能を有している。

このように構成される４つの位置決め機構５９は、４つの位置決め板６０の内側に下箱３ａが収まり、４つの位置決め板６０を移動させることで下箱３ａが所定の箱詰め位置に位置決めされるように構成されている。箱詰め位置とは、例えば、平面視で矩形状に形成される下箱３ａの長手方向がパレット用コンベア１１の搬送方向（つまり、左右方向）に平行になり、幅方向がパレット用コンベア１１の幅方向（つまり、前後方向）に平行になる位置である（後述の図１２に示すような位置）。

［制御装置］
パレット用コンベア１１等を制御するシステム制御装置１５は、箱詰め用制御装置２６及び箱搬送用制御装置３４にも電気的に接続されている。システム制御装置１５は、箱詰め用制御装置２６及び箱搬送用制御装置３４の動作等に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて各構成を制御する。また、箱詰め用制御装置２６及び箱搬送用制御装置３４は、システム制御装置１５から情報を取得し、取得した情報に基づいて箱詰め用ロボット１２及び箱搬送用ロボット１３を制御する。このような制御機能を有するシステム制御装置１５、箱詰め用制御装置２６及び箱搬送用制御装置３４は、予め定められたプログラムに基づいて協働して、以下で説明する箱詰め処理を実行する。

［箱詰めシステムの動作について］
以下では、図１、図２、及び図９乃至図２３を参照しつつ、箱詰めシステム１による箱詰め処理について説明する。なお、図１、及び図１０乃至図２３では、箱詰めシステムの構成を一部省略して示している。また、図１０、図１２、図１４乃至図１８、図２０、図２１及び図２３の拡大図では、箱詰め用ロボット１２及び箱搬送用ロボット１３を省略している。箱詰め処理は、システム制御装置１５に備わる図示しない実行ボタン等の入力手段を操作することで開始する。箱詰め処理が始まると、図９に示すようにステップｓ１へと移行する。

パレット移動工程であるステップｓ１は、パレット用コンベア１１に載置されるパレット１４を下流側へと搬送する工程である。まず、システム制御装置１５は、パレット用コンベア１１を駆動し、その上に載置されているパレット１４を下流側へと搬送する。なお、ここで搬送するパレット１４上には、既に下箱３ａが載せられている。このようにパレット１４を搬送する際、一対の可動支柱４１，４１及び一対のガイド部材５３，５３は、パレット１４の搬送の邪魔にならないようにベルト部４９より後方に下げられている。パレット１４がベルト部４９の中間部分４９ｂの位置にくると、つまりパレット１４が作業位置まで搬送されると、システム制御装置１５は、パレット用コンベア１１を停止する（図１０参照）。停止すると、ステップｓ２乃至ｓ４に移行する。なお、以下で説明するステップｓ２乃至ｓ４は、同時に進行され、図９のフローチャートでは並列して記載している。以下では、ステップｓ２乃至ｓ４を順に説明する。

下箱載置工程であるステップｓ２は、下箱３ａを箱搬送用ロボット１３の箱用ハンド２８により吸着し、その下箱３ａを作業位置より１つ上流側にあるパレット１４に載置する工程である。ステップｓ２に移行すると、箱搬送用制御装置３４は、箱搬送用ロボット１３を動かして、下箱用コンベア３２の下流端の手前に置かれた下箱３ａを箱用ハンド２８により吸着させる。吸着した後、箱搬送用制御装置３４は、箱搬送用ロボット１３のロボット本体１６を動かし、吸着した下箱３ａを作業位置より１つ上流側にあるパレット１４の上に載置させる（図１１及び図１２参照）。パレット１４の上に下箱３ａを載せると、吸着を解除して箱用ハンド２８から下箱３ａを外し、箱用ハンド２８を上箱用コンベア３３の方へと退避させる。退避している間、システム制御装置１５は、下箱用コンベア３２を駆動し、次の下箱３ａを下箱用コンベア３２の下流端の手前まで搬送する。そして、ステップｓ４が終了するまで待つ。

下箱位置決め工程であるステップｓ３は、作業位置に搬送された下箱３ａの各側面を各々の位置決め機構５９で位置決めする工程である。ステップｓ３に移行すると、システム制御装置１５は、パレット１４の搬送の邪魔にならないようにパレット１４より下側に配置されていた４つの位置決め機構５９を上昇させる。４つの位置決め機構５９が上昇し、各位置決め板６０が下箱３ａの各側面に対向する高さまで来ると、システム制御装置１５は、位置決め板６０を進出させて下箱３ａを箱詰め位置まで案内する。箱詰め位置まで案内された下箱３ａは、４つの位置決め板６０により把持されて位置決めされる（図１２参照）。位置決めされると、ステップＳ４が終了するまで待つ。

初期移動工程であるステップｓ４は、一対のガイド部材５３，５３を初期ガイド位置まで移動させる工程である。ステップｓ４へ移行すると、箱詰め用制御装置２６は、電気モータ４６を駆動して一対のボールねじ機構４４を動かし、一対のガイド部材５３，５３を前方に移動させる。このとき、一対のガイド部材５３，５３の間隔は、幅方向規制部分５４ａの幅がガラスフレーム２の幅と略同じになるように、間隔調整機構５２（図７等参照）により調整されている。このように間隔が調整された一対のガイド部材５３，５３は、そのまま移動させると、ガラスフレーム２より幅が大きい下箱３ａの後側の縁に当たってしまうので、箱詰め用制御装置２６は、昇降機構５１（図７等参照）を駆動してガイド部材５３の高さを予め調整しておき、ガイド部材５３が下箱３ａに当たらないようにしている。

そして、一対のガイド部材５３が下箱３ａの後側の縁を越えたところで、箱詰め用制御装置２６は、昇降機構５１を駆動してガイド部材５３を下降させ、下箱３ａ内に一対のガイド部材５３を入れる。やがて、一対のガイド部材５３が初期ガイド位置まで移動する（図１２参照）と、箱詰め用制御装置２６は、電気モータ４６（図５等参照）の駆動を止めて一対のボールねじ機構４４の動きを止める。ここで初期ガイド位置とは、ガラスフレーム２の厚みだけ下箱３ａの前側の縁から後方に下がった位置である。より具体的に説明すると、下箱３ａの前側の縁と厚み方向規制部分５４ｂとの間隔ｄがガラスフレーム２の厚みと略一致する位置である。

また、ステップｓ４は、初期搬送工程でもあり、ステップＳ４では、初期移動工程に並行してガラスフレーム２を箱詰め用ロボット１２のワーク用ハンド１７により保持し、そのガラスフレーム２を初期挿入位置まで搬送する。ステップｓ４に移行して一対のガイド部材５３，５３を前方に移動させると同時に、箱詰め用制御装置２６は、箱詰め用ロボット１２を動かして、ワーク用コンベア２７の下流端の手前に置かれたガラスフレーム２をワーク用ハンド１７により吸着させて保持させる。保持した後、箱詰め用制御装置２６は、箱詰め用ロボット１２のロボット本体１６の手首部２２を動かして寝た状態のガラスフレーム２を起こしながら、更に手首部２２以外の構成も動かしてガラスフレーム２を搬送する（図１１参照）。このように起こしてガラスフレーム２を立った状態にすると共に初期挿入位置まで移動させる。ここで、初期挿入位置とは、立った状態のガラスフレーム２をそのまま降ろすことで初期ガイド位置にある一対のガイド部材５３，５３と下箱３ａの前側の縁との間に前記ガラスフレームを挿入可能な位置である。ガラスフレーム２が立った状態になり、且つ初期挿入位置まで移動すると、ステップｓ５へ移行する。なお、ワーク用コンベア２７上からガラスフレーム２を取ると、システム制御装置１５は、ワーク用コンベア２７を駆動し、次のガラスフレーム２をワーク用コンベア２７の下流端の手前まで搬送する。

初期挿入工程であるステップｓ５は、ガラスフレーム２を下箱３ａの外側の縁と一対のガイド部材５３，５３との間に挿入する工程である。ステップｓ５に移行すると、箱詰め用制御装置２６は、箱詰め用ロボット１２を駆動して、ガラスフレーム２を立ったままの状態で下降させる。この際、箱詰め用制御装置２６は、第１アーム１９がＳ軸周りに自由に回動できるように（ソフトアブソーバ機能）、すなわちＳ軸がフリーになるように第１アーム１９をＳ軸回りに回動させるサーボモータの駆動を停止している。このようにＳ軸をフリーにすることで、ワーク用ハンド１７が左右方向に自由に移動できるようになる
下降させていくと、やがてガラスフレーム２の下端が一対のガイド部材５３，５３のテーパ部５５に当る。更に、ガラスフレーム２を下降させていくと、箱詰め用ロボット１２のＳ軸がフリーになっているため、一対のガイド部材５３，５３のテーパ部５５により案内されるがままガラスフレーム２が下降していく。これにより、ガラスフレーム２は、一対のガイド部５３，５３とガラスフレーム２を下箱３ａの外側の縁との間に挿入され、やがてガラスフレーム２の下端が下箱３ａの底に着座する。（図１３及び図１４参照）
このように着座したガラスフレーム２の高さ方向中間部に、一対のガイド部材５３，５３が当たっている。これら一対のガイド部５３，５３は、後述するようにガラスフレーム２からワーク用ハンド１７を外した際にガラスフレーム２が不意な外力等により後方に転倒しないように、ガラスフレーム２を支えている。つまり、一対のガイド部５３，５３は、ガラスフレーム２を下箱３ａ内に立った状態のまま挿入されるように案内する機能と、下箱３ａに挿入されたガラスフレーム２を支える機能を有している。

ガラスフレーム２が下箱３ａの底に着座すると、箱詰め用制御装置２６は、ワーク用ハンド１７からガラスフレーム２を外す。外した後、箱詰め用制御装置２６は、箱詰め用ロボット１２のロボット本体１６を駆動してワーク用ハンド１７をワーク用コンベア２７の所まで移動させる。ワーク用ハンド１７を移動させると、ステップｓ６へと移行する。

ストッパ作動工程であるステップｓ６は、左右一対のストッパ５８を作動させて、一対のガイド部５３，５３の反対側からガラスフレーム２を支える工程である。ステップｓ６に移行すると、システム制御装置１５は、退避位置にあるストッパ５８を、図示しない電気モータを駆動して回動柱５７を回動させて支持位置まで移動させる（図１５参照）。この支持位置に移動することで、ストッパ５８にも設けられるクッション部材がガラスフレーム２の枠体５に当たる。これにより、一対のストッパ５８は、一対のガイド部材５３，５３と協働して挟持するようにガラスフレーム２を支える。ストッパ５８を支持位置まで移動させると、ステップｓ７へ移行する。

搬送工程であるステップｓ７では、ガラスフレーム２を箱詰め用ロボット１２のワーク用ハンド１７により保持し、そのガラスフレーム２を挿入位置まで搬送する工程である。ステップｓ７に移行すると、箱詰め用制御装置２６は、ステップｓ４と同様に、箱詰め用ロボット１２を動かしてワーク用コンベア２７の下流端の手前に置かれたガラスフレーム２をワーク用ハンド１７により保持させ、ガラスフレーム２を起こしながらガラスフレーム２を搬送する。このように起こしてガラスフレーム２を立った状態にすると共に挿入位置まで移動させる。挿入位置は、前後方向において、一対のガイド部材５３，５３にて支えられているガラスフレーム２（以下、単に「最後尾のガラスフレーム２」ともいう）の上端側の部分にワーク用ハンド１７により保持され、次に挿入するガラスフレーム２（以下、単に「次のガラスフレーム２」ともいう）の下端側の部分が近接して重なるような位置であり、次のガラスフレーム２をそのまま下降させることで最後尾のガラスフレーム２の直ぐ後に立てた状態のまま並ぶように配置される位置である。

本実施形態では、挿入位置に配置されると、次のガラスフレーム２の下端側の部分が支持されたガラスフレームの上端側の部分に当接するようになっている（図１６参照）。このように当接させることで、次のガラスフレーム２をそのまま下降させると、次のガラスフレーム２が支持されたガラスフレームに密着した状態で挿入されるようになる。なお、本発明において、「近接」とは、必ずしも接触している必要はなく、近傍に位置することも含む。ガラスフレーム２を挿入位置に配置すると、ステップｓ８へ移行する。

ガイド部材移動工程であるステップｓ８は、一対のガイド部材５３，５３をガラスフレーム２の厚みの分、つまり距離ｄだけ後方に下がったガイド位置まで移動させる工程である。ステップｓ８へ移行すると、箱詰め用制御装置２６は、電気モータ４６を駆動して一対のボールねじ機構４４を動かし、ベルト部４９より後方に下げられた一対のガイド部材５３，５３を後方に移動させる。やがて、一対のガイド部材５３，５３がガラスフレーム２の厚み分（所定距離）、つまり距離ｄだけ後方に下がってガイド位置に達する（図１７参照）と、箱詰め用制御装置２６は、電気モータ４６の駆動を止めて一対のボールねじ機構４４の動きを止める。なお、ワーク用コンベア２７上からガラスフレーム２を取ると、ステップｓ４と同様に、システム制御装置１５は、ワーク用コンベア２７を駆動し、次のガラスフレーム２をワーク用コンベア２７の下流端の手前まで搬送する。

このように一対のガイド部材５３，５３が移動することで、一対のガイド部材５３，５３が最後尾のガラスフレーム２から離れて最後尾のガラスフレーム２の支えがなくなる。しかし、最後尾のガラスフレーム２の上端側の部分が次のガラスフレーム２の下端側の部分に重なっているため、不意な外力等により最後尾のガラスフレーム２が倒れそうになっても、次のガラスフレーム２により防ぐことができる。このように転倒を防ぎつつ、一対のガイド部材５３，５３をガイド位置まで動かすと、ステップｓ９へと移行する。

挿入工程であるステップｓ９は、次のガラスフレーム２を一対のガイド部材５３，５３と最後尾のガラスフレーム２との間に挿入する工程である。ステップｓ９に移行すると、ステップｓ５と同様に、箱詰め用制御装置２６は、箱詰め用ロボット１２を駆動して、ガラスフレーム２を立ったままの状態で下降させ、一対のガイド部材５３，５３により案内させて一対のガイド部５３，５３と最後尾のガラスフレーム２との間に次のガラスフレーム２を挿入する。なお、ここでも箱詰め用ロボット１２のロボット本体１６のＳ軸は、フリーになっている。やがて、ガラスフレーム２の下端が下箱３ａの底に着座し、次のガラスフレーム２が最後尾のガラスフレーム２の後方に並ぶ。（図１８参照）このように次のガラスフレーム２が挿入されて最後尾のガラスフレーム２の後方に並べられると、ステップｓ１０へ移行する。

箱詰め終了判定工程であるステップｓ１０は、所定枚数のガラスフレーム２が下箱３ａに挿入されたか否かを判定する工程である。ステップｓ１０に移行すると、システム制御装置１５は、所定枚数（本実施形態では、例えば２１枚）のガラスフレーム２が下箱３ａ内に挿入されたか否かを判定する。所定枚数に達していないと判定すると、ステップｓ７に戻り、次のガラスフレーム２を挿入する。これにより、下箱３ａ内においてガラスフレーム２が後方に順番に挿入され、所定枚数のガラスフレーム２が後方に並ぶまで繰り返される。そして、図１９及び２０のように所定枚数のガラスフレーム２が下箱３ａに挿入されたと判定すると、ステップｓ１１に移行する。

ガイド部材等退避工程であるステップｓ１１は、一対のガイド部材５３，５３及びストッパ５８，５８を元の位置に戻す工程である。ステップｓ１１に移行すると、箱詰め用制御装置２６は、昇降機構５１を駆動して一対のガイド部５３，５３を上昇させ、下箱３ａから抜き出す。抜き出した後、箱詰め用制御装置２６は、電気モータ４６を駆動して一対のボールねじ機構４４を動かして一対のガイド部５３，５３及び一対の可動支柱４１，４１をベルト部４９より後方に下げられる。（図２１参照）また、システム制御装置１５は、回動柱５７を回動させて支持位置にあるストッパ５８を退避位置まで移動させる（図２１参照）。このように一対のガイド部５３，５３及び一対の可動支柱４１，４１を下げ、ストッパ５８を退避位置まで移動させると、ステップｓ１２へ移行する。

包装工程であるステップｓ１２は、上箱３ｂを箱搬送用ロボット１３の箱用ハンド２８により吸着し、その上箱３ｂを所定枚数のガラスフレーム２が後方に並んで詰められた下箱３ａに被せて箱３を組立ててガラスフレーム２を包装する工程である。ステップｓ１２に移行すると、箱搬送用制御装置３４は、箱搬送用ロボット１３を動かして、上箱用コンベア３３の下流端の手前に置かれた上箱３ｂを箱用ハンド２８により吸着させる。吸着した後、箱搬送用制御装置３４は、箱搬送用ロボット１３のロボット本体１６を動かし、吸着した上箱３ｂを作業位置にある下箱３ａの上に搬送する（図２１参照）。そして、箱搬送用制御装置３４は、箱搬送用ロボット１３のロボット本体１６を動かしてその上箱３ｂを下降させ、ガラスフレーム２が包装されるように下箱３ａに被せる（図２２及び図２３）。このように下箱３ａに上箱３ｂを被せることで、箱３が組立てられ、所定枚数のガラスフレーム２が立てた状態で、且つ後方に一列に並べられて箱３の中に詰められる。

箱搬送用制御装置３４は、箱３を組立てた後、吸着を解除させて箱用ハンド２８から上箱３ｂを外し、箱搬送用ロボット１３のロボット本体１６を動かして箱用ハンド２８を下箱用コンベア３２の方へと退避させる。退避している間にシステム制御装置１５は、上箱用コンベア３３を駆動し、次の上箱３ｂを上箱用コンベア３３の下流端の手前まで搬送する。箱用ハンド２８を下箱用コンベア３２まで退避させると、ステップｓ１３に移行する。

位置決め機構退避工程であるステップｓ１３は、位置決め機構を退避させる工程である。ステップｓ１３に移行すると、システム制御装置１５は、パレット１４の搬送の邪魔にならないようにパレット１４より下側に４つの位置決め機構５９を下降させる。４つの位置決め機構５９を下降させると、ステップｓ１に戻ってパレット１４を移動させることで、作業位置にある箱３は、後工程、例えば梱包工程の方へと搬送され、新たな下箱３ａが作業位置に搬送されてくる。

［箱詰めシステムの作用効果について］
本実施形態の箱詰めシステム１によれば、最後尾にあるガラスフレーム２からガイド部材５３を離した後、ガイド部材５３に代わって保持されるガラスフレーム２が最後尾にあるガラスフレーム２を支える。その後、ガイド部材５３がガラスフレーム２の厚み分だけ後方に下げられた後、その最後尾にあるガラスフレーム２とガイド部材５３との間にガラスフレーム２が挿入され、２つのガラスフレーム２がガイド部材５３によって支えられる。このように、最後尾にあるガラスフレーム２は、ガイド部材５３及び保持されるガラスフレーム２によって常に支えられているので、転倒することがない。従って、コの作業を繰り返すことで、複数のガラスフレーム２を１枚ずつ立った状態で箱の中に入れても、ガラスフレーム２を転倒させることなく箱詰めすることができる。

また、箱詰めシステム１では、ガイド部材５３が最後尾にガラスフレーム２から離れる際にガイド部材５３に代わって一時的にガラスフレーム２を支える部材及び機構などを新たに設ける必要がない。従って、箱詰めシステム１の部品点数を低減することができ、製造コストを削減することができる。

本実施形態の箱詰めシステム１によれば、テーパ部５５に当たったガラスフレーム２は、テーパ部５５に案内されて案内部５４へと導かれ、更に案内部５４により下箱３ａの中へと案内される。ガラスフレーム２が挿入される箱３は、合成樹脂や金属等から成る箱のように形状が安定している箱ではなく、ダンボール箱等のように形状が安定していない箱である。そのためたわみや組み立て方次第でガラスフレーム２を挿入する箇所、つまり開口の形状がいびつになることがある。このように開口の形状がいびつな形状であっても、ガイド部材５３を使用することでガラスフレーム２を滑らかに挿入することができる。なお、箱３は、ダンボール等の紙製の箱に限定されず、合成樹脂製や金属製の箱であってもよい。

更に、本実施形態の箱詰めシステム１では、箱詰め用ロボット１２のＳ軸をフリーにすることで、ガイド部材５３による案内に応じてガラスフレーム２が所定方向に直交する方向に移動することができるようにしている。これにより、ガラスフレーム２を挿入する際、ガラスフレーム２をガイド部材５３に沿って滑らせて箱の中に挿入することができ、ガラスフレーム２が損傷することを防ぐことができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、使用する箱詰めシステム１が同じであるが、箱詰め処理が一部異なっている。異なる点についてだけ説明し、同一の点については説明を省略する。第２実施形態では、図２４に示すようなフローで箱詰め処理が行なわれる。そして、ガイド部材第２移動工程であるステップｓ８において、一対のガイド部材５３，５３をガラスフレーム２の厚みよりも若干長めに後方に下げる。そして、第２挿入工程であるステップｓ９にて次のガラスフレーム２を一対のガイド部材５３，５３と最後尾のガラスフレーム２との間に挿入する。こうすることで、次のガラスフレーム２が一対のガイド部材５３，５３と最後尾のガラスフレーム２との間に挿入しやすくなる。このようにして挿入してガラスフレーム２からワーク用ハンド１７を外した後、ステップｓ２１へと移行する。

ガラスフレーム押込み工程であるステップｓ２１は、一対のガイド部材５３，５３を前方に移動させて挿入されたガラスフレーム２を最後尾のガラスフレーム２の方に押込む工程である。箱詰め用制御装置２６は、電気モータ４６を駆動して一対のボールねじ機構４４を動かし、一対のガイド部材５３，５３を前方に僅かに移動させる。移動させることで、挿入されたガラスフレーム２が最後尾のガラスフレーム２の方へと押されて密着する。このように密着させることで、所定枚数のガラスフレーム２が殆ど隙間なく箱３内に詰められる。これにより、より多くの枚数のガラスフレーム２を箱３内に詰めることができ、またガラスフレーム２が箱詰めされた箱３を輸送する際に、ガラスフレーム２同士が当たって損傷するようなことを防ぐことができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態の箱詰めシステム１Ａは、第１及び第２実施形態の箱詰めシステム１と構成が類似している。第３実施形態の箱詰めシステム１Ａの構成については、第１及び第２実施形態の箱詰めシステム１の構成と異なる点についてだけ説明し、同一の点については同一の符合を付してその説明を省略する。図３に示すように箱詰めシステム１Ａの手首部２２には、ワーク用ハンド１７ＡがＢ軸に平行に相対移動可能に取り付けられている。このように取り付けられるワーク用ハンド１７Ａ及び手首部２２には、ダンパーやばね部材等の復帰機構７０が設けられている。復帰機構７０は、ワーク用ハンド１７ＡがＢ軸に平行な方向の外力を受けて手首部２２に対して相対変位することを許容し、当該外力が解除されると、ワーク用ハンド１７Ａを元の位置へと戻すように構成されている。

このようにワーク用ハンド１７Ａが手首部２２に相対変位可能に取り付けることで、一対のガイド部材５３，５３により案内されるがままガラスフレーム２を左又は右方向に動かすことができる。これにより、ガラスフレーム２を挿入する際、ガラスフレーム２をガイド部材５３に沿って滑られて箱の中に挿入することができる。従って、第１及び第２実施形態のようにガラスフレーム２を挿入前にＳ軸をフリーにしておく必要がない。

また、外力に応じて左右に動くワーク用ハンド１７Ａに復帰機構７０が設けられているので、ガラスフレーム２が外された後、ワーク用ハンド１７Ａが復帰機構７０により元の位置へと戻される。このように戻すことで、ワーク用ハンド１７Ａとガラスフレーム２との相対位置を変えることなく、次のガラスフレーム２をワーク用コンベア２７から取って保持することができる。

＜その他の実施形態＞
第１乃至第３実施形態で使用する箱詰めシステム１，１Ａのガイド部材５３は、上端側にテーパ部５５を有しているが、必ずしも必要ではない。また、ステップｓ５及びステップｓ９では、箱詰め用ロボット１２のロボット本体１６のＳ軸をフリーにしているが、必ずしもＳ軸に限定されない。また、可動支柱４８は、スライド部材４５に着脱可能に取り付けられており、スライド部材４５に取り付ける間隔を箱３ａ及びガラスフレーム２の幅に応じて変更可能に構成してもよい（図４の２点鎖線参照）。更に、昇降機構５３は、可動支柱４８に対して着脱可能に取り付けられており、可動支柱４８に取り付ける高さを箱３ａ及びガラスフレーム２の高さに応じて変更可能に構成してもよい（図７の２点鎖線参照）。

第１乃至第３実施形態の箱詰めシステム１，１Ａは、箱詰めする対象製品がガラスフレーム２であったが、例えばガラス単体であってもよく、また金属板や合成樹脂板であってもよい。傾倒しやすい板状物であれば、その厚み等も限定されない。

また、第１乃至第３実施形態の箱詰めシステム１，１Ａで使用するワーク用ハンド１７，１７Ａ、箱用ハンド２８の構成も前述のような構成に限定されず、ガラスフレーム２等の板状物、及びそれを詰める箱を保持して搬送可能な構成であればよい。例えば、第１乃至第３実施形態のように板状物及び箱を吸着して搬送するような構成でなく、板状物及び箱を把持し、又は引っ掛けて搬送する構成であってもよい。また、システム全体の配置も第１乃至第３実施形態の箱詰めシステム１，１Ａのような配置限定されるものではない。

更に、第１乃至第３実施形態の箱詰めシステム１，１Ａでは、ガイド装置４１が箱詰め用制御装置２６によって制御されているが、システム制御装置１５によって制御されてもよい。

なお、本発明は、実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

本発明は、ソーラーパネル等の板状物を箱詰めするための箱詰めシステムに適用することができる。

１，１Ａ システム
２ ガラスフレーム
３ 箱
３ａ 下箱
１２ 箱詰め用ロボット
１６ ロボット本体
１７，１７Ａ ワーク用ハンド
４１ ガイド装置
４４ ボールねじ機構
４６ 電気モータ
５３ ガイド部材
５４ 案内部
５５ テーパ部
７０ 復帰機構

Claims (7)

1. 板状物を立てた状態で箱の中へと順に挿入し、該箱内に複数の前記板状物を互いに近接するように所定方向に並べて箱詰めする箱詰めロボットと、
   前記箱詰めロボットにより挿入される前記板状物を前記箱内へ案内し、かつ前記並べられた板状物を支えるガイド部材と、
   前記ガイド部材を前記所定方向に移動させるための移動機構と、を備え、
   前記箱詰めロボットは、次の前記板状物を前記ガイド部材により支えられる前記並べられた順における最後尾の前記板状物に近接させてから前記箱の中に挿入するように構成され、
   前記移動機構は、前記最後尾の前記板状物に前記次の板状物が近接すると、前記ガイド部材を前記所定方向に所定距離移動させるように構成されていることを特徴とする箱詰めシステム。
2. 前記移動機構は、前記箱詰め用ロボットが前記箱内に前記板状物を挿入すると、前記ガイド部材を前記所定方向の逆方向である押圧方向に移動させて、該挿入された前記板状物を押圧し、前記並べられた板状物を互いに接触させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の箱詰めシステム。
3. 前記ガイド部材は、上方に向かうに従って前記箱の内側から外側に拡がるテーパ部と、前記テーパ部の下端に繋がり前記板状物を前記箱内へと案内する案内部とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の箱詰めシステム。
4. 前記箱詰めロボットは、前記板状物を保持するハンドと、前記ハンドが取り付けられたロボット本体と、前記ハンドに保持された前記板状物を前記箱内に挿入するように前記ロボット本体の動作を制御する箱詰め用制御装置と、を有し、
   前記箱詰め用制御装置は、前記板状物を前記箱内に挿入する際、前記板状物が少なくとも前記板状物の厚み方向に直交する方向に自由に動けるように、前記直交する方向の前記ロボット本体の動きを制御しないように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の箱詰めシステム。
5. 前記箱詰めロボットは、前記板状物を保持するハンドと、前記ハンドが取り付けられたロボット本体とを有し、
   前記ハンドは、保持する前記板状物を前記箱内に挿入する際に前記ガイド部材から受ける外力に応じて相対変位するように前記ロボット本体に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の箱詰めシステム。
6. 板状物を立てた状態で箱の中へと順に挿入し、該箱内に前記複数の板状物を互いに近接するように所定方向に並べて箱詰めする箱詰めロボットと、
   前記箱詰めロボットにより挿入される前記板状物を前記箱内へ案内し、かつ前記並べられた板状物を支えるガイド部材と、
   前記ガイド部材を前記所定方向に移動させるための移動機構と、を備える箱詰めシステムの箱詰め方法であって、
   前記箱詰めロボットにより搬送する搬送工程と、前記移動機構により前記ガイド部材を前記所定方向に所定距離移動させる移動工程と、前記搬送工程にて搬送される前記板状物を前記ガイド部材により案内させて前記箱内に挿入する挿入工程とを有し、前記搬送工程、前記移動工程、及び前記挿入工程を繰り返すことで前記複数の板状物を箱詰めするようになっており、
   前記搬送工程では、次の前記板状物を前記ガイド部材により支えられる前記並べられた順における最後尾の前記板状物に近接する位置に搬送し、
   前記移動工程では、前記最後尾の板状物に前記次の板状物が近接すると、前記移動機構によりガイド部材を所定方向に所定距離移動させるようになっていることを特徴とする箱詰め方法。
7. 前記挿入工程で前記板状物が挿入されると、前記制御装置が、前記移動機構により前記ガイド部を前記所定方向の逆方向である押圧方向に移動させて、該挿入された板状物を押圧させ、前記並べられた板状物を互いに接触させる接触工程を更に有することを特徴とする箱詰め方法。

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