JP2014043322A - 自動箱詰め方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多種多様な梱包箱に対応でき、しかも、ロボットに対する教示に要する時間を削減する。
【解決手段】ワーク12の下端部を受け入れるための整列した複数のワーク挿入穴と、ワーク12の上部と当接して倒れを防止するための上部仕切り板を挿入するための挿入溝を有する梱包箱9に、ワーク12を垂直な姿勢で自動的に箱詰めする。一列のワーク挿入穴に対するワーク12の挿入と、挿入溝に対する上部仕切り板の挿入をワーク挿入穴列の数だけ繰り返す。ロボット5に取り付けた画像処理装置10で梱包箱9の現物、具体的にはワーク挿入穴と上部仕切り板挿入溝を撮像することによって得た位置情報に基づき、ロボット5の制御系における位置補正を行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、多関節ロボットを用いた自動箱詰め方法および装置に関する。

特許文献１（特開平０１−１６６１０６）には、ロボットハンドを有する多関節ロボットのロボットアーム先端に視覚センサ（ＴＶカメラ）を取り付け、ロボット座標系の任意のエリアで視覚計測が可能で、視覚センサ座標系の位置情報および姿勢情報をロボットの基準座標系におけるワークの位置情報および姿勢情報に換算する技術が記載されている。より詳しくは、ワーク上の大きさの異なる２つの穴の位置情報に基づいて視覚座標系におけるワークの姿勢情報を求め、視覚座標系におけるワークの姿勢情報をロボット座標系におけるワークの姿勢情報に換算する。そして、ロボットアームの先端の視覚センサであるＴＶカメラによりワークの位置情報に加えて、姿勢情報である基準位置よりの回転角も計測して換算することができ、軸対称製品のみならず姿勢を持つワークについても正確に把握することができる、というものである。

特許文献２（特開２０００４−２３１２８５）には、収容箱の側板が内側へ膨出変形したり、蓋片が内側へ折り返されたりするのを確実に防止して上部開口および収容空間をほぼ一定に保って箱詰め作業を円滑に行うことができるようにするため、収容箱内に対し、上部開口とほぼ一致する大きさの少なくとも１個以上の製品を上部開口から投入して箱詰めする際に、収容箱の内側に位置する変形規制部材を収容箱内に進入させた後に収容箱の対応する各内面方向へ移動して当接させることにより上部開口および収容空間を一定に保ようにした技術が記載されている。

特開平０１−１６６１０６号公報 特開２０００４−２３１２８５号公報

従来の梱包箱への箱詰め作業は、製品すなわちワークを梱包箱の製品整列穴に対して位置ずれのないように規則的に挿入する必要があり、このため、製品（ワーク）ごとに専用の梱包箱を使用する必要があった。したがって、品種が変わるたびに専用の梱包箱に段取り替えを行う必要があり、その際の調整、入れ替え、ロボットに対する挿入位置の教示（ティーチング）に時間がかかる。
また、上述のとおり専用の梱包箱を使用する関係上、梱包箱の内部空間を仕切るための仕切り板の挿入位置に個体差があるため、自動挿入が困難で、段取り時に調整が必要であり、部品の入れ替えが必要である。したがって、総じて時間がかかる。
さらに、ワーク（製品）の形状変更に伴い梱包箱を変更する場合、設備更新が必要となり、コストが大幅に増加する。
この発明の目的は、上述の問題点を除去することにある。

この発明は、梱包箱内の下部に下部仕切り板を配置し、下部仕切り板に設けたワーク挿入穴にワークの下端部を挿入することによりワークを立てた状態で一列に配列し、次に、上部仕切り板をワークに対して直角な方向に投入してワーク列にさせ、これらの操作を繰り返して、所定の数のワークを梱包箱に収容する箱詰め作業を自動的に行うようにしたものである。下部仕切り板は当該梱包箱に詰めるべきワークの数に対応する数のワーク挿入穴を有しているのに対し、上部仕切り板は複数存在し、各上部仕切り板は隣接するワーク列の間に介在させるものである。したがって、上部仕切り板の長辺側にはワークを受け入れる切欠きが複数形成してある。

この発明の自動箱詰め方法は、ワーク１２の下端部を受け入れるための整列した複数のワーク挿入穴９２と、ワーク１２の上部と当接して倒れを防止するための上部仕切り板８１を挿入するための上部仕切り板挿入溝９１を有する梱包箱９に、ワーク１２を垂直な姿勢で自動的に箱詰めする方法である。より具体的には、ロボットハンド１１と画像処理装置１０を備えたロボット５を使用して、ワーク１２および上部仕切り板８１をロボットハンド１１で把持し、画像処理装置１０によりワーク挿入穴９２および前記上部仕切り板挿入溝９１を撮像するにより得た位置情報に基づきロボット５を制御し、一列のワーク挿入穴９２に対するワーク１２の挿入と、上部仕切り板挿入溝９１に対する上部仕切り板８１の挿入を、順次行うようにしたものである。

この発明の自動箱詰め装置は、ワーク１２の下端部を受け入れるための整列した複数のワーク挿入穴９２を有する梱包箱９に、前記ワーク１２を垂直な姿勢で自動的に箱詰めするための装置であって、
ワーク１２を搬入するワーク用コンベア２と、
梱包箱９を搬入する梱包箱用コンベア３と、
上部仕切り板８１を貯留するストレージユニット８と、
ワーク用コンベア２上のワーク１２をチャックして梱包箱用コンベア３上の梱包箱９内に移載するためのロボットハンド１１を有するロボット５と、
前記ロボット５に搭載した画像処理装置１０と
を具備し、前記画像処理装置１０で梱包箱９のワーク挿入穴９２の座標位置を検出し、検出した位置情報に基づいてロボット５を制御することによりワーク１２をワーク挿入穴９２に挿入するようにしたものである。

この発明によれば、ロボット５に取り付けた画像処理装置１０で梱包箱９の現物、具体的にはワーク挿入穴９２と上部仕切り板挿入溝９１を撮像することによって得た位置情報に基づき、ロボット５の制御系における位置補正を行うため、多種多様な梱包箱に対応でき、しかも、ロボット５に対する教示に要する時間を削減することができる。また、画像処理装置１０を使用して、梱包箱用コンベア３で投入された現物の梱包箱９における位置情報を検出するようにしたため、個体差の大きい既存のパレットでも使用でき、専用の梱包箱を使用する必要がなくなる。

画像処理装置１０により梱包箱９のワーク挿入穴９２の位置情報を得、これを位置補正情報としてロボット５に与えることにより、梱包箱９の個体差によるワーク挿入穴９２の位置ずれが発生しても、ワーク１２を梱包箱現物に合わせた位置に挿入することができる。
また、段取り替え時にワーク挿入穴９２の位置補正を行い、ロボット５に対する挿入位置の教示を自動的に行うことが可能となる。
さらに、位置検出センサ７１により梱包箱９の上部仕切り板挿入溝９１の位置を検出し、ロボット５に位置補正情報を与えるようにすることで、梱包箱９の個体差による上部仕切り板挿入溝９１の位置ずれが発生しても、ワーク１２を梱包箱現物に合わせた位置に挿入することができる。

この発明の実施の形態の箱詰め装置の全体構成を示す平面図である。 図１に示した箱詰め装置の一部を省略した正面図である。 仕切り板ストレージユニットを説明するための、図１に示した箱詰め装置の一部を省略した側面図である。 （Ａ）は梱包箱の正面図、（Ｂ）は平面図である。 図４（Ａ）のＶ部拡大図である。 （Ａ）は仕切り板の正面図、（Ｂ）は平面図である。 （Ａ）はワークを３本だけ投入して仕切り板を挿入した状態を示す図４（Ａ）に対応する梱包箱の正面図、（Ｂ）は平面図である。 （Ａ）はドライブシャフトの模式図、（Ｂ）はドライブシャフトをワークとして箱詰めするときの仕切り板との相互関係を示す略図である。 メッシュパネルを採用した例を示す梱包箱の斜視図である。

以下、図面に従ってこの発明の実施の形態について説明する。ここでは、箱詰めすべき製品をワークと呼び、また、そのワークがドライブシャフト（図７（Ａ）参照）である場合を例にとって説明することとする。

ドライブシャフトは、自動車や各種産業機械の動力伝達に利用され、一例を図８に模式的に示すならば、中間シャフト１２ａの両端に等速ジョイント１２ｂ、１２ｃを取り付けたものである。ワーク１２の両端には等速ジョイント１２ｂ、１２ｃのステム部１２ｄ、１２ｅが位置している。等速ジョイントは角度変位が可能なものであることから、通常、中間シャフト１２ａとその両端のステム部１２ｄ、１２ｅとが常に一直線をなしているとは限らない。図８（Ａ）に示すように、中間シャフト１２ａを保持してワーク１２を水平に保つと、両側のステム部１２ｄ、１２ｅの先端側が垂れ下がる。図８（Ｂ）に示すように、中間シャフト１２ａを保持してワーク１２を垂直に保つと、上側のステム部１２ｄは多少傾く場合もあるが、下側のステム部１２ｅは垂直のままである。

自動箱詰め装置１は、図１（平面図）および図２（正面図）に示すように、ワーク用コンベア２と、梱包箱用コンベア３と、位置決めユニット４と、ロボット５と、ロボット走行軸６と、検出ユニット７と、ストレージユニット８を有している。

ワーク用コンベア２はワーク１２を搬入するためのもので、図１に示すように、多数のワーク１２を一列に整列した状態で搬送し、ワーク用コンベア２の終端部の取り出し部２ａに１個ずつ供給する。図示は省略したが、ワーク用コンベア２は各ポジションにワーク保持具を備えていて、ワーク１２を直立した状態で搬入する。

梱包箱用コンベア３は、ワーク１２を詰める梱包箱９を供給するためのものである。図１に示すように、梱包箱用コンベア３は２列３Ａ、３Ｂに配置してあり、各列３Ａまたは３Ｂにつき、ワーク１２の入っていない空の梱包箱９を投入する位置すなわち梱包箱投入口３１と、ワーク１２を詰めた梱包箱９を取り出す位置すなわち梱包箱排出口３２とが共用となっている。これらの梱包箱投入口３１／梱包箱排出口３２は図１では二点鎖線で示してある。これに対して、梱包箱９が実線で示してある位置をワーク箱詰め位置３３と呼ぶこととする。

図１に双方向矢印で示すように、梱包箱用コンベア３は、梱包箱投入口３１／梱包箱排出口３２とワーク箱詰め位置３３との間で梱包箱９を往復移動させることができる。そのために、図２に例示した梱包箱用コンベア３は、架台上に往復移動可能に載置したテーブル３４と、サーボモータとボールねじの組み合わせからなる駆動機構３５を具備している。図２から分かるように、テーブル３４はロボット５側に向かって上り勾配となっている。

図４から分かるように、梱包箱９は直方体形状で、背面９５、側面９６、９７と、底面９８を有し、上面は開口している。ここでは、梱包箱用コンベア３に載置した状態の梱包箱９のロボット５側を向いた面を正面と呼ぶこととする。正面は上下に二分され、上半分はその下辺をたとえばコイル状の連結部材を利用して開閉可能に、下半分の上辺に連結してあり、箱詰め完了後に作業者が閉めるようにしてある。これらの各面を構成する部材として金属製のメッシュパネルを採用した例を図９に示す。図９では上記正面の上半分が開けてある。底面９８を構成するパネルの下面の四隅には脚部９９が設けてある。図４では、梱包箱９の内部に、向かい合った一対の板状部材９４が配置してある。各板状部材９４は対応する側面９６、９７に沿わせてあり、板状部材９４の高さは側面９６、９７の高さ方向のほぼ中程の高さに相当する。板状部材９４の上端部には相互方向に開口した横断面Ｕ字形状の上部仕切り板挿入溝９１が設けてある。

なお、板状部材９４の高さ、したがってまた上部仕切り板挿入溝９１の高さ方向の位置は、ワーク１２によって変わり得るものである。取り扱うワークの種類が決まっている場合には、所定の高さ位置に複数の上部仕切り板挿入溝９１を設けてもよい。また、板状部材９４は文字通りの板状でなくてもよく、上部仕切り板挿入溝９１や次に述べる下部仕切り板９３を十分な強度をもって支持できる形状、構造を備えている限り、枠状や格子状その他の形状としてもよい。さらに、板状部材９４を用いることなく、横断面コ字形の長尺部材を溶接やボルト、ナットを利用するなどして側面９６、９７を構成するパネルに直接固定することより、上部仕切り板装入溝９１を形成するようにしてもよい。
図４（Ａ）の丸で囲んだ部分に、上部仕切り板挿入溝９１を検出するための変位センサ７１が示してあるが、これについては検出ユニット７に関連して後に述べる。

図４（Ａ）に示すように、一対の板状部材９４間に下部仕切り板９３が架設してある。下部仕切り板９３はここでは板状部材９４の下端寄りの位置にあるように図示してあるが、この位置はワーク１２によって変わり得るものである。したがって、下部仕切り板９３の固定にたとえばボルト、ナットを利用することにより、高さ方向の位置をワーク１２に応じて変更することができるようにしてもよい。上ですでに述べたとおり、板状部材９４を廃止することも可能であり、その場合、下部仕切り板９３は側面９６、９７および／または底面９８を構成するパネルに直接固定するか、あるいは、底面９８上に載置するだけでよい場合もある。図４（Ｂ）に示すように、下部仕切り板９３には整列した複数の貫通穴９２が設けてある。貫通穴９２はワーク１２の下端部（図７（Ａ）に示すワーク１２すなわちドライブシャフトの場合、下側のステム部１２ｅ）を受け入れるためのものである。したがって、以下ではこの貫通穴９２をワーク挿入穴と呼ぶこととする。ワーク挿入穴９２の配列ピッチやパターンは、梱包箱９の内部空間を最も効率的に使用することができるようなワーク１２の配列となるように設定するのが望ましい。図示例の場合、ワーク挿入穴９２は縦横に整列し、横列は一列当たりのワーク挿入穴９２の数が６個と７個の繰り返しとなっている。下部仕切り板９３の材質は特に問わないが、木製や合板製とした場合にはワークに傷を付ける心配がないという利点がある。なお、梱包箱９は通い箱（リターナブルコンテナ）として繰り返し使用するものであることから、ワーク挿入穴９２に補強用のプラスチック製カラーを装着するようにしてもよい。

位置決めユニット４は、図１に示すように、一対のエアシリンダ４１からなり、各エアシリンダのピストンロッドには押片４２が取り付けてある。これらの押片４２をワーク箱詰め位置３３にある梱包箱９の隣り合った角部に当てることにより梱包箱９の位置決めをするようになっている。上述のとおり、テーブル３４はロボット５側に向かって上り勾配となっているため、テーブル３４上に梱包箱９を載せただけでは梱包箱９はロボット５から遠ざかる方向（図２の左側）へ自重で後退する。位置決めユニット４のエアシリンダ４１を作動させることにより押片４２が進出して、梱包箱９をロボット５側へ移動させた上で位置決めをする。このようにして位置決めされた梱包箱９は、その大きさに関係なく常にロボット５側の辺が所定位置にある。

ロボット５は梱包箱用コンベア３の前方（図１、図２では左側）に配置してある。ロボット５は多関節ロボットで、先端のアームにロボットアーム１１に加えてカメラその他の撮像装置１０が取り付けてある。撮像装置１０は図示しない画像処理装置と電気的に接続してある。画像処理装置はさらに制御装置に接続してあり、その制御装置によってロボット５の駆動制御が実行される。

ロボット走行軸６は２列の梱包箱用コンベア３に沿って敷設してあり、図示しない適当な駆動機構により、ロボット５がロボット軸走行軸６上を走行して、２列の梱包箱用コンベア３Ａ、３Ｂの間で往復移動することができる。ロボット５の駆動機構のための制御系や画像処理装置を含む制御装置は図示を省略してある。

検出ユニット７は、梱包箱９の挿入溝９１（図４（Ａ））の位置を検出するためのもので、梱包箱用コンベア３とロボット５との間に配置してある。２列の梱包箱用コンベア３Ａ、３Ｂのそれぞれにつき一対設けてあり、図３は図１の上側の列の梱包箱用コンベア３Ｂに対応する検出ユニット７を示している。図３から分かるとおり、各検出ユニット７は梱包箱用コンベア３上に設置した一対のコラムで構成される。一対のコラムは水平方向に可動で、相互間距離すなわち梱包箱９の幅方向の距離を変更することができる。そのための駆動機構としては、たとえばボールねじとサーボモータの組み合わせからなる駆動機構を採用することができる。

また、検出ユニット７は、梱包箱９の挿入溝９１の位置を検出するために、先端に変位センサ７１を取り付けた一軸ロボット７２を備えている。一軸ロボット７２は変位センサ７１を垂直方向に移動させるための駆動機構に相当する。変位センサ７２のための駆動機構としては、たとえばボールねじとサーボモータの組み合わせからなる駆動機構を採用することができる。したがって、変位センサ７１は、水平方向および垂直方向、言い換えれば梱包箱９の幅方向および高さ方向において、挿入溝９１の近接を検知することができる（図５参照）。このようにして、この自動箱詰め装置１は種々の寸法の梱包箱９に対応できるようになっている。そのような機能を有する変位センサ７１としては、たとえば近接スイッチの形態をとることができる。その他、タッチセンサ、撮像（画像処理）装置を利用することも可能である。

ストレージユニット８は上部仕切り板８１（図６）を貯留するためのもので、ロボット５の後方（図１では右側）に配置してある。ロボット５は、ストレージユニット８から上部仕切り板８１を１枚ずつピックアップして箱詰め位置３３に投入する。上部仕切り板８１は図６に示すような形状で、両側の端縁に半円形の切欠き８２が形成してあり、２枚の仕切り板８１を突き合わせることにより、上述の下部仕切り板９３のワーク挿入穴９２と対応するピッチの円形の貫通穴が形成される。なお、図７（Ｂ）の上端および下端に位置する上部仕切り板８１の場合、切欠き８２は片側の端縁にのみあれば足るが、２種類の上部仕切り板を用いる代わりに、両側の端縁に切欠き８２を設けた１種類の仕切り板８１のみを用いてもよい。

次に、上述の構成からなる箱詰め装置１を用いた自動箱詰め方法について説明する。

ステップI（梱包箱投入）
梱包箱９は梱包箱投入口３１で梱包箱用コンベア３に投入され、この梱包箱用コンベア３でワーク箱詰め位置３３まで搬送される。そして、梱包箱位置決めユニット４により簡易的な位置決めが行われる。ここで、簡易的な位置決めとは、梱包箱位置決めユニット４で梱包箱９を所定の位置まで押すことにより梱包箱９を一定位置で固定することを意味する。

ステップII（上部仕切り板挿入溝検出）
ワーク箱詰め位置３３に送られた梱包箱９の挿入溝９１の位置を検出するために検出ユニット７が備える一軸ロボット７２の先端に取り付けた変位センサ７１で挿入溝９１の検出を行う（図５）。このようにすることで、梱包箱９の個体差による挿入溝９１の位置ずれが発生しても、ワーク１２を梱包箱現物に合わせた位置に挿入することが可能となる。また、品種毎に異なる専用の梱包箱に段取替えを行う際に、一軸ロボット７２に取り付けた変位センサ７１で挿入溝９１の位置を検出し、その位置情報をロボット５へフィードバックする。このようにすることで、その際の調整、ロボット５の挿入位置の教示に要する時間を大幅に削減することが可能となる。

ステップIII（ワーク挿入穴検出）
簡易的な位置決めがなされた梱包箱９のそれぞれのワーク挿入穴９２の位置を、ロボットハンド１１に取り付けた撮像装置１０を含む画像処理装置で検出する。つまり、撮像装置（カメラ）１０で撮像したデータ（写真）を画像処理装置で処理して座標データを得る。そのようにして得た座標データを、あらかじめ算出して記録してある座標データ（基準座標）と比較することにより、正確な位置情報を検出することができる。より詳しく述べるならば次のとおりである。

梱包箱９の寸法および梱包本数に基づきワーク挿入穴９２の位置座標を算出し、算出した値をあらかじめ座標データ（基準座標）として記録しておく。この作業は、箱詰めを実行する前すなわち段取り時に、段取り型番の梱包箱（基準となる梱包箱）を実際に置いて行う。基準となる梱包箱が満杯になったら別の梱包箱（空の梱包箱）に置き替える。この空の梱包箱は基準となる梱包箱とおおよそ同じ位置にワーク挿入穴９２が設けてあるものの、梱包箱９間でワーク挿入穴９２の位置にバラツキがあるため、ワーク挿入前に撮像装置１０により各ワーク挿入穴９２を撮像して座標データを検出し、基準となる梱包箱におけるワーク挿入穴９２の座標データ（基準座標）と比較してずれ量を算出し、それに基づき位置情報の補正を行う。

このとき、撮像装置１０によりワーク挿入穴９２の検出には次の二通りが考えられる。すなわち、ワーク挿入穴９２の中心の位置座標を求める場合と、ワーク挿入穴９２の円周上の任意の複数の点の位置座標を求める場合とである。検出精度や検出時間などを勘案していずれかを選択する。なお、ワーク挿入穴９２の形状が円以外である場合は、ワーク挿入穴の輪郭上の任意の複数の点の位置座標を求めることとなる。

ワーク挿入穴９２の位置をロボット５に教示する段階ではワーク挿入穴９２のおおよその座標を教示し、実際の箱詰めに際して、画像処理装置の撮像装置１０でワーク挿入穴９２を撮像することによりワーク挿入穴８２の正確な座標を検出するようにしてもよい。

上述のように、検出した位置情報をロボット５の制御系にフィードバックし、ワーク１２を挿入すべき位置を矯正することにより、梱包箱９の個体差によるワーク挿入穴９２の位置ずれが発生しても、ワーク１２を梱包箱現物に合わせた正確な位置に挿入することが可能となる。また、品種毎に専用の梱包箱に段取替えを行う際に、画像処理装置で梱包箱９のワーク挿入穴９２を検出することにより、その際の調整、ロボット５に対するワーク挿入位置の教示に要する時間を削減することができる。

ステップIV（上部仕切り板投入）
梱包箱９の背面９５側の端に位置すべき上部仕切り板８１を挿入する（図７（Ｂ）参照）。ロボット５がストレージユニット８にある上部仕切り板８１をロボットハンド１１で把持して取り出し、上記ステップIIで検出した梱包箱９の上部仕切り板挿入溝９１に挿入
する。このとき、上部仕切り板８１の挿入方向は、上部仕切り板挿入溝９１に対して平行となる。

ステップV（ワーク投入）
ワーク用コンベア２からはワーク１２がピッチ送りで搬入される。取り出し口２ａにある先頭のワーク１２をロボット５がロボットチャック１１で把持して取り出し、梱包箱９の、上記ステップIIIで検出したワーク挿入穴９２にワーク１２を挿入する。このとき、取り出し口２ａにあるワーク１２は直立した姿勢にあるため、そのままの姿勢でロボットハンド１１で把持し、梱包箱９のワーク挿入穴９２にワーク１２の下端側から挿入する（図８（Ｂ）参照）。上記ステップIII、Vの動作を繰り返し、梱包箱９の横方向１列のワーク
挿入穴９２にワーク１２を挿入する。

ステップVI（上部仕切り板投入）
ステップIVと同様に、ロボット５がストレージユニット８にある上部仕切り板８１をロ
ボットハンド１１で把持して取り出し、上記ステップIIで検出した梱包箱９の上部仕切り
板挿入溝９１に挿入する。

ステップVII
上記ステップIII、V、VIの動作を繰り返し、最終列のワーク挿入穴９２までワーク１２
を挿入し、最後の上部仕切り板８１を挿入することにより、梱包箱９へのワーク１２の箱詰めを完了する。

ステップVIII（梱包箱排出）
満杯になった梱包箱９は、梱包箱用コンベア３によりワーク箱詰め位置３３から梱包箱排出口３２へ搬送され、箱詰めした梱包箱９が取り出された後、新たに空の梱包箱９が供給される。

梱包箱用コンベア３Ａにおける梱包箱排出動作中は、梱包箱用コンベア３Ｂにおいて梱包箱９へのワーク１２の箱詰めが行なわれ、梱包箱９が満杯になるまで上記ステップI〜
VIIの動作を繰り返す。このように、２列の梱包箱用コンベア３Ａ、３Ｂのうちの一方３Ａまたは３Ｂで満杯になった梱包箱９の排出を行う間に、もう一方の梱包箱用コンベア３Ｂまたは３Ａでロボット５による箱詰めを実行することにより、タクトタイムの短縮が可能となる。

以上、図面に例示した実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に悖ることなく種々の改変が可能である。たとえば、ドライブシャフトがワークである場合を例にとって説明したが、その他のワークを取り扱う場合にもこの発明は適用することができる。また、周知のあらゆるタイプのドライブシャフトについてもこの発明は適用することができる。周知のとおり、等速ジョイントは２つの回転軸（駆動側と従動側）を連結するために使用され、それらの回転軸が角度をとった状態でも等角速度でトルクを伝達することができるようにしたもので、角度変位のみ可能な固定式と、角度変位のみならず軸方向変位も可能なしゅう動式とに大別される。

１ 自動箱詰め装置
２ ワーク用コンベア
２ａ 取出し部
３ 梱包箱用コンベア
３１ 梱包箱投入口
３２ 梱包箱排出口
３３ ワーク箱詰め位置
４ 梱包箱位置決めユニット
４１ エアシリンダ
４２ 押片
５ ロボット
６ ロボット走行軸
７ 上部仕切り板挿入溝位置検出ユニット
７１ 変位センサ
７２ 一軸ロボット
８ 上部仕切り板ストレージユニット
８１ 上部仕切り板
８２ 切欠き
９ 梱包箱
９１ 仕切り板挿入溝
９２ ワーク挿入穴
９３ 下部仕切り板
９４ 板状部材
９５ 背面
９６ 側面
９７ 側面
９８ 底面
９９ 脚部
１０ 画像処理装置
１１ ロボットハンド
１２ ワーク

Claims (13)

1. ワークの下端部を受け入れるための整列した複数のワーク挿入穴を有する梱包箱に、前記ワークを垂直な姿勢で自動的に箱詰めするための装置であって、
   ワークを搬入するワーク用コンベアと、
   梱包箱を搬入する梱包箱用コンベアと、
   上部仕切り板を貯留するストレージユニットと、
   ワーク用コンベア上のワークをチャックして梱包箱用コンベア上の梱包箱内に移載するためのロボットハンドを有するロボットと、
   前記ロボットに搭載した画像処理装置と
   を具備し、前記画像処理装置で梱包箱のワーク挿入穴の座標位置を検出し、検出した位置情報に基づいてロボットを制御することによりワークをワーク挿入穴に挿入する自動箱詰め装置。
2. 前記梱包箱は、背面と、互いに向かい合った一対の側面と、底面を有し、
   前記一対の側面に、相互方向に開口し、前記底面と平行に延びる上部仕切り板挿入溝を設け、
   前記側面間に、前記底面と平行で、整列した複数の貫通穴を有する下部仕切り板を架設した請求項１の自動箱詰め装置。
3. 前記ワークは、中間シャフトと、前記中間シャフトの両端に取り付けた等速ジョイントとからなるドライブシャフトである請求項１の自動箱詰め装置。
4. 前記梱包箱は、前記側面に、前記底面と平行に延びる挿入溝を有し、前記ロボットは、前記ロボットハンドで前記上部仕切り板ストレージユニットの前記上部仕切り板をチャックして、前記底面と平行に移動させることにより前記挿入溝に挿入する請求項の自動箱詰め装置。
5. ワークの下端部を受け入れるための整列した複数のワーク挿入穴と、前記ワークの上部と当接する切欠きをもった上部仕切り板とを有する梱包箱に、前記ワークを垂直な姿勢で自動的に箱詰めするための装置であって、
   ワークを搬入するワーク用コンベアと、
   梱包箱を搬入する梱包箱用コンベアと、
   上部仕切り板を貯留するストレージユニットと、
   ワーク用コンベア上のワークをチャックして梱包箱用コンベア上の梱包箱内に移載するためのロボットハンドを有するロボットと、
   前記ロボットに搭載した画像処理装置と
   を具備し、前記画像処理装置で梱包箱のワーク挿入穴の座標位置を検出し、検出した位置情報に基づいてロボットを制御することによりワークをワーク挿入穴に挿入する自動箱詰め方法。
6. 箱詰めを実行する前に、梱包箱の寸法および梱包本数に基づきワーク挿入穴の位置座標を算出し、算出した値をあらかじめ基準座標として記録し、
   ワーク挿入前に撮像装置により各ワーク挿入穴を撮像して座標を検出し、前記基準座標と比較してずれ量を算出し、それに基づき位置情報の補正を行う、請求項５の自動箱詰め方法。
7. ワーク挿入穴の位置をロボットに教示する段階ではワーク挿入穴のおおよその座標を教示し、実際の箱詰めに際して、画像処理装置の撮像装置でワーク挿入穴を撮像することによりワーク挿入穴の正確な座標を検出する請求項５の自動箱詰め方法。
8. 前記ワーク挿入穴の座標は、ワーク挿入穴の中心点の座標である請求項６または７の自動箱詰め方法。
9. 前記ワーク挿入穴の座標は、ワーク挿入穴の輪郭上の複数の点の座標である請求項６または７の自動箱詰め方法。
10. 前記挿入溝の位置を検出するための検出ユニットを用い、前記検出ユニットは、変位センサと、前記変位センサを垂直方向に移動可能に支持する第一駆動機構と、前記変位センサを水平方向に移動可能に支持する第二駆動機構とを有する請求項５ないし９のいずれか１項の自動箱詰め方法。
11. 上部仕切り板をロボットハンドで把持し、ロボットを制御することにより所定の位置まで挿入溝に上部仕切り板を挿入する請求項５ないし１０のいずれか１項の自動箱詰め方法。
12. 検出した挿入溝の位置座標に基づきロボットを制御して、挿入溝に上部仕切り板を挿入する請求項１１の自動箱詰め方法。
13. 変位センサで挿入溝の位置を検出し、検出した位置情報に基づきロボットにより上部仕切り板を挿入溝に挿入する請求項１１の自動箱詰め方法。

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