JP2018140794A - 箱詰め装置及び箱詰め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正確に位置決めを行うことのできる箱詰め装置及び箱詰め方法を提供する。【解決手段】箱詰め装置１は、箱体の内側の壁面に力を作用させる第２吸着ユニット４０を有している。また、箱詰め装置１は、第２吸着ユニット４０によって箱体の内側の壁面に力を作用させて移動させることで位置決めの行われた箱体の内部に、収容物を収容させることが可能な箱詰め装置本体部１００を有している。【選択図】図８

Description

本発明は、位置決めの行われた箱体の内部に収容物を収容させて箱詰めを行う箱詰め装置及び箱詰め方法に関する。

従来、箱体の内部に収容物を収容させる箱詰め装置が用いられている。例えば、ロボットのアームを用いて箱体の位置決めを行い、箱体の内部に収容物を収容させる箱詰め装置が特許文献１に開示されている。

特開２０１６−１７９８２１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された箱詰め装置では、箱体の外側の壁面を押すことで箱体の位置決めを行っている。そのため、箱体の外側の形状がなんらかの理由により変形している場合には、箱体の位置決めを正確に行うことができない可能性がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、正確に位置決めを行うことのできる箱詰め装置及び箱詰め方法を提供することを目的としている。

本発明の箱詰め装置は、箱体の内側の壁面に力を作用させる作用部と、前記作用部によって前記箱体の内側の前記壁面に力を作用させて移動させることで位置決めの行われた前記箱体の内部に収容物を収容させることが可能な収容機構とを備えたことを特徴とする。

上記構成の箱詰め装置では、箱体の内側の壁面に力を作用させて移動させることで位置決めが行われているので、箱体の外側に変形があった場合にも箱体の位置決めを正確に行うことができる。

また、前記箱体の内部に緩衝材が配置され、前記作用部は、前記緩衝材を介して前記壁面に力を作用させて前記箱体を移動させることにより前記箱体の位置決めを行ってもよい。

また、前記作用部は、前記箱体の内部に収容される前記収容物を介して前記壁面に力を作用させて前記箱体を移動させることにより前記箱体の位置決めを行ってもよい。

また、前記作用部は、前記壁面に直接的に力を作用させて前記箱体を移動させることにより前記箱体の位置決めを行ってもよい。

また、前記箱体の内側の前記壁面を押すことにより前記箱体を移動させることで前記箱体の位置決めを行ってもよい。

また、前記作用部は、ロボットアームに取り付けられたハンド部であってもよい。

本発明の箱詰め方法は、箱体の内側の壁面に力を作用させる作用部を有する箱詰め装置を用いて箱詰めを行う箱詰め方法であって、前記作用部によって前記箱体の内側の壁面に力を作用させて前記箱体を移動させることにより前記箱体の位置決めを行う位置決め工程と、前記位置決め工程で位置決めの行われた前記箱体に対し収容物を収容させる収容工程とを備えたことを特徴とする。

上記構成の箱詰め方法では、位置決め工程で、箱体の内側の壁面に力を作用させて移動させることで位置決めを行っているので、箱体の外側に変形があった場合にも箱体の位置決めを正確に行うことができる。

本発明によれば、収容物を収容する空間についてより正確に位置決めの行われた箱体に箱詰めを行うことができるので、収容物を所定の収容位置に正確に収容させることができ、収容物の収容された箱体の品質を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る箱詰め装置の斜視図である。 図１の箱詰め装置における、箱詰め装置本体部の正面図である。 図１の箱詰め装置の制御系統の構成について示したブロック図である。 図１の箱詰め装置による箱体への収容物の箱詰めを行う際のフローについて示したフローチャートである。 図１の箱詰め装置において、箱詰め装置本体部が段ボールの板体を取り出した状態について示した斜視図である。 図１の箱詰め装置において、箱詰め装置本体部が段ボールの板体を折り曲げている状態について示した斜視図である。 図１の箱詰め装置において、箱詰め装置本体部が段ボールの板体を箱体の内部に配置している状態について示した斜視図である。 図１の箱詰め装置において、箱詰め装置本体部が緩衝材を押して箱体の位置決めを行っている状態について示した斜視図である。 図１の箱詰め装置において、箱詰め装置本体部が箱詰め作業用台上に載置された収容物を持ち上げて箱体の方へ移動させている状態について示した斜視図である。 図１の箱詰め装置において、箱詰め装置本体部が箱詰め作業用台上に載置された収容物を箱体の内部に配置した状態について示した斜視図である。 図１の箱詰め装置において、箱詰め装置本体部が収容物を箱体の内部に収容し、箱体の内部が収容物で略満たされた状態について示した斜視図である。 図１の箱詰め装置において、内部が収容物で略満たされた箱体を搬送させている状態について示した斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る箱詰め装置及び箱詰め方法について、添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る箱詰め装置の構成を示す図である。図１に示されるように、箱詰め装置１は、箱詰め装置本体部１００と、１対のベルトコンベア２と、緩衝材となる段ボール体を積載した台３と、箱詰めの作業の行われる箱詰め作業用台４とを備えている。

１対のベルトコンベア２は、箱体を搬送するベルトコンベア５と、収容物を搬送するベルトコンベア６と、内部に収容物を収容した箱体を搬送するベルトコンベア７とを備えている。

台３の上には段ボールの板体９が複数配置されている。複数の段ボールの板体９から１つの段ボールの板体が取り出され、緩衝材９ａとして箱体の内部に配置される。緩衝材９ａは、箱体の内側の壁面と収容物との間の隙間に配置される。

箱体の内側の壁面と収容物との間に隙間がある場合には、収容物を収容した箱体の物流の際に、箱体の内部で収容物が隙間を移動して収容物が内側の壁面と衝突してしまう可能性がある。その場合、緩衝材を配置することにより、箱体の内側の壁面と収容物との間の隙間が埋められる。従って、箱体の物流の際に、収容物が箱体の内部で移動することが抑えられ、収容物が箱体の内側の壁面に衝突してしまうことを抑えることができる。これにより、収容物が衝突によって変形することが抑えられ、収容物の品質を向上させることができる。

収容物を搬送するベルトコンベア６と箱詰めの作業を行う箱詰め作業用台４との間には、収容物に対し正しくラベルが貼着されているかどうかを確認するラベル検査用カメラ８が配置されている。また、箱体を搬送するベルトコンベア７上における箱詰め作業用台４に近接した位置には、位置規制部材８０が設けられている。位置規制部材８０は、箱体の角部に当接可能なように、Ｌ字状に形成されている。位置規制部材８０は、後述する緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めの際に、箱体１１に押し当てられることにより、箱体１１の位置の規制を行うことができる。

次に、箱詰め装置本体部１００の構成について説明する。

図２に、本実施形態の箱詰め装置本体部１００を示す。図２には、箱詰め装置本体部１００についての正面図が示されている。図２に示されるように、箱詰め装置本体部１００は、一対のロボットアーム１３を備える水平多関節型の双腕ロボットによって構成されている。

箱詰め装置本体部１００は、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂを備えている。第１ロボットアーム１３Ａの先端部には、第１保持部１８が設けられている。第２ロボットアーム１３Ｂの先端部には、第２保持部１９が設けられている。以下では、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂを区別しない場合は、単にロボットアーム１３ということがある。

箱詰め装置本体部１００は、制御部１４及び真空発生装置（不図示）を備えている。

制御部１４は、例えば箱詰め装置本体部１００の支持台１２の内部に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、例えばロボットアーム１３の内部等に設けられてもよい。また、他の空いたスペースに設けられてもよい。

真空発生装置は、例えば、真空ポンプやＣＯＮＶＵＭ（登録商標）などがある。真空発生装置についても制御部１４と同様に、例えば、支持台１２の内部に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、真空発生装置は、例えばロボットアーム１３の内部等、他の場所に設けられていてもよい。真空発生装置は、不図示の配管を介して後述する第１吸着ユニット３０及び第２吸着ユニット４０と接続されている。配管には、例えば、図示しない開閉弁が設けられており、開閉弁により配管が開放及び閉塞される。この真空発生装置の動作および開閉弁の開閉は制御装置により制御される。

第１ロボットアーム１３Ａは、第１保持部１８を所定の動作範囲内で移動させる。また、第２ロボットアーム１３Ｂは、第２保持部１９を所定の動作範囲内で移動させる。ロボットアーム１３は、例えば水平多関節型ロボットアームであって、アーム部２１と、リスト部２２とを含む。また、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂは、互いに独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。

第１保持部１８及び第２保持部１９は、それぞれ機能を有したハンド部を把持することが可能に構成されている。

箱詰め装置本体部１００は、支持台１２と、支持台１２から鉛直方向上方に延びた基軸１６とを備えている。基軸１６は、支持台１２に回転運動可能に取り付けられている。

基軸１６には、アーム部２１が水平方向に延在するように取り付けられている。アーム部２１は、基軸１６を中心に回転可能に取り付けられている。

アーム部２１は、第１リンク２１ａ及び第２リンク２１ｂを含む。第１リンク２１ａ及び第２リンク２１ｂは、相互に水平方向に沿って回転可能に支持されている。アーム部２１を介して、基軸１６に第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂが接続されている。

アーム部２１は、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂの先端部に取り付けられたリスト部２２を、動作範囲内の任意の位置に位置決めする。

第１リンク２１ａは、基端部が支持台１２の基軸１６と回転関節Ｊ１により連結され、基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１まわりに回動可能である。第２リンク２１ｂは、第１リンク２１ａの先端部と回転関節Ｊ２により連結され、第１リンク２１ａの先端部に規定された回転軸線Ｌ２まわりに回動可能である。

リスト部２２は、その先に連なる機構を任意の姿勢に変更する。リスト部２２は、昇降部２２ａと、回動部２２ｂとを含む。昇降部２２ａは、第２リンク２１ｂの先端部と直動関節Ｊ３により連結され、第２リンク２１ｂに対し昇降移動可能である。回動部２２ｂは、昇降部２２ａの下端部と回転関節Ｊ４により連結され、昇降部２２ａの下端に規定された回転軸線Ｌ３まわりに回動可能である。

本実施形態において、回転軸線Ｌ１〜Ｌ３は、互いに平行であり、例えば鉛直方向に延在する。また、回転軸線Ｌ１〜Ｌ３の延在方向と、昇降部２２ａの昇降移動方向とは、互いに平行である。

アーム１３には、各関節Ｊ１〜Ｊ４に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ（図示せず）、および、そのサーボモータの回転角を検出するエンコーダ（図示せず）等が設けられている。また、第１ロボットアーム１３Ａの回転軸線Ｌ１と第２ロボットアーム１３Ｂの回転軸線Ｌ１は同一直線上にあり、第１ロボットアーム１３Ａの第１リンク２１ａと、第２ロボットアーム１３Ｂの第１リンク２１ａとは上下に高低差を設けて配置されている。

次に、第１保持部１８、第２保持部１９が把持することが可能なハンド部について説明する。本実施形態においては、第１保持部１８は、ハンド部として、第１吸着ユニット３０を把持する。

第１吸着ユニット３０について説明する。第１吸着ユニット３０には、複数の吸引口３１が設けられている。吸引口３１は、下方に向けて突出している。

第１吸着ユニット３０におけるそれぞれの吸引口３１には、上述の配管を介して真空発生装置に接続されており、吸引口３１から空気を吸引することが可能である。第１吸着ユニット３０における吸引口３１から空気の吸引を行いながら吸引口３１に収容物を接触させることにより、吸引口３１の先端に箱体への収容物を吸着させて保持することが可能に構成されている。

第１吸着ユニット３０は、第１保持部１８に把持されているので、第１ロボットアーム１３Ａを駆動させることによって所定の動作範囲内で移動可能に構成されている。

また、第２保持部１９は、ハンド部として、第２吸着ユニット４０及び段ボール折り曲げユニット５０が一つにまとめられて構成された吸着折り曲げハンド部７０を把持する。

第２吸着ユニット４０には、複数の吸引口４１が設けられている。第２吸着ユニット４０は、側面から突出した吸引口４２と底面から下方に向けて突出した吸引口４３とを有している。第２吸着ユニット４０におけるそれぞれの吸引口４１には、上述の配管を介して真空発生装置に接続されており、吸引口４１から空気を吸引することが可能である。第２吸着ユニット４０における側面から突出した吸引口４２から吸引を行うことにより、側面から突出した吸引口４２の先端に、後に緩衝材となる段ボールの板体を吸着させて保持することが可能に構成されている。また、底面から下方に向けて突出した吸引口４３から吸引を行うことにより、底面から下方に向けて突出した吸引口４３の先端に収容物を吸着させて保持することが可能に構成されている。

また、第２吸着ユニット４０の吸引口４１からの吸引を止めることにより、第２吸着ユニット４０による段ボールの板体の吸着を解除することが可能である。また、所定位置で第２吸着ユニット４０が吸着を解除することにより、箱体の所定位置に段ボールの板体を配置することが可能である。

また、段ボールの板体を第２吸着ユニット４０に吸着させた状態で段ボール折り曲げユニット５０が駆動されることにより、段ボールの板体を折り曲げることが可能である。段ボールの板体が段ボール折り曲げユニット５０によって所定の形状に折り曲げられることにより、段ボールの板体が緩衝材として機能する。

次に、箱詰め装置本体部１００の動作を制御する制御部１４について説明する。図３は、箱詰め装置本体部１００の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。

図３に示されるように、制御部１４は、演算部１４ａと、記憶部１４ｂと、サーボ制御部１４ｃと、第１吸着ユニット制御部１４ｄと、第２吸着ユニット制御部１４ｅと、段ボール折り曲げユニット制御部１４ｆとを含む。

制御部１４は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御部１４は、集中制御する単独の制御部１４によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御部１４によって構成されていてもよい。

記憶部１４ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部１４ａは、記憶部１４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、箱詰め装置本体部１００の各種動作を制御する。すなわち、演算部１４ａは、箱詰め装置本体部１００の制御指令を生成し、これをサーボ制御部１４ｃ、第１吸着ユニット制御部１４ｄ、第２吸着ユニット制御部１４ｅ及び段ボール折り曲げユニット制御部１４ｆに出力する。

サーボ制御部１４ｃは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて、箱詰め装置本体部１００の第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂのそれぞれの関節Ｊ１〜Ｊ４に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。

第１吸着ユニット制御部１４ｄは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて真空発生装置及び駆動部を制御することによって、第１吸着ユニット３０による吸引、移動及び動作を制御する。

第２吸着ユニット制御部１４ｅは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて真空発生装置及び駆動部を制御することによって、第２吸着ユニット４０による吸引、移動及び動作を制御する。

段ボール折り曲げユニット制御部１４ｆは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて真空発生装置及び駆動部を制御することによって、段ボール折り曲げユニット制御部１４ｆによる移動及び動作を制御する。段ボール折り曲げユニット制御部１４ｆによる動作には、段ボール折り曲げユニット制御部１４ｆによる段ボール板体の折り曲げも含まれる。

以上のように構成された箱詰め装置１によって、箱体の内部に収容物の箱詰めを行う際の動作について説明する。

図４に、箱詰め装置１によって、箱体の内部に収容物の箱詰めを行う際のフローチャートを示す。以下、図４のフローチャートを参照して箱体の内部への収容物の箱詰めにおける各工程について説明する。

まず、第２吸着ユニット４０における側面から突出した吸引口４２から吸引を行い、吸引口４２に段ボールの板体９を吸着させる（Ｓ１）。これにより、積載された段ボールの板体から、一枚の段ボールの板体９について取り出す。

図５に、第２吸着ユニット４０の側面から突出した吸引口４２からの吸着が行われ、段ボールの板体９の吸着が行われている状態についての箱詰め装置本体部１００の斜視図について示す。

一枚の段ボールの板体９について取り出されると、そこで段ボール折り曲げユニット５０による段ボールの板体９の折り曲げが行われる（Ｓ２）。段ボールの板体９が第２吸着ユニット４０によって吸着された状態で段ボール折り曲げユニット５０が駆動されることにより、段ボールの板体９の折り曲げが行われる。

図６に、段ボールの板体９が折り曲げられたときの箱詰め装置本体部１００の斜視図について示す。図５の状態から図６の状態に至る途中で、第２保持部１９の把持する吸着折り曲げハンド部７０が回転軸線Ｌ３を中心に回転し、段ボールの板体９の吸着されていない面の対向する面が収容物の搬送されている側を向くように、段ボールの板体９の向いている方向が変わっている。

図６に示される状態では、段ボールの板体９は、幅方向の外側の端部から所定の長さだけ内側の位置で略９０度曲げられている。段ボールの板体９が折り曲げられることで、段ボールの板体９の断面がコの字状となるように形成されている。段ボールの板体９が段ボール折り曲げユニット５０によって所定の形状に折り曲げられることにより、箱体１１の内部で段ボールの板体９が緩衝材９ａとして機能する。

段ボールの板体９が段ボール折り曲げユニット５０によって折り曲げられて緩衝材９ａが形成されると、緩衝材９ａが箱体１１の内部に配置される（Ｓ３）。

図７に、緩衝材９ａが箱体１１の内部に配置されるときの箱詰め装置本体部１００の斜視図について示す。

緩衝材９ａが箱体１１の内部に配置され、緩衝材９ａが押されて移動すると、そのまま緩衝材９ａが箱体１１と共に押され続けることにより、緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われる（Ｓ４）（位置決め工程）。

図８に、箱体１１の内部で緩衝材９ａを押し、緩衝材９ａ及び箱体１１を移動させることにより緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われているときの箱詰め装置本体部１００の斜視図について示す。本実施形態では、緩衝材９ａを介して箱体１１の内側の壁面を押すことにより、緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われている。このとき、第２吸着ユニット４０が、緩衝材９ａを介して箱体１１を押すことにより緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われている。従って、第２吸着ユニット４０が、箱体１１の内側の壁面に力を作用させる作用部として機能している。

図８に、緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めの際に、緩衝材９ａを介して箱体１１の内側の壁面に作用させている力が、矢印Ｆによって示されている。図８の矢印Ｆの示される方向に力が作用することにより、緩衝材９ａ及び箱体１１が押され、緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われる。

緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めを行う際には、箱体１１の移動に際して箱体１１が移動し過ぎないように、箱体１１の位置が規制されてもよい。本実施形態では、箱詰め装置１に位置規制部材８０が設けられている。従って、箱体１１の位置決めを行う際に箱体１１が移動し過ぎてしまうような場合に、箱体１１が位置規制部材８０に当接し、箱体１１の位置を規制することができる。本実施形態では、箱体１１が位置規制部材８０に当接することで箱体１１の位置が規制される。

なお、本実施形態では、箱体１１が移動し過ぎないように位置規制部材８０によって箱体１１の位置が規制されているが、位置規制部材８０については設けられなくてもよい。箱詰め装置１は、位置規制部材８０を有していなくてもよい。

緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われると、第２吸着ユニット４０による緩衝材９ａの吸着が解除される。また、第２吸着ユニット４０による吸着が解除されると、第２吸着ユニット４０が緩衝材９ａから離間する方向に移動する。第２吸着ユニット４０が緩衝材９ａから離間すると、緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが完了する。

段ボールの板体９が曲げられて緩衝材９ａが形成され、箱体１１の内部に緩衝材９ａが配置されると共に緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われている間に、第１吸着ユニット３０では、これらに並行して収容物１０をベルトコンベア６から取り出して箱詰め作業用台４上に載置している。

本実施形態では、収容物１０として、パック詰めされた饅頭を箱体１１の内部に収容している。なお、箱詰めを行う収容物としては、本発明は上記実施形態に限定されない。箱体の内部に箱詰めが行われる収容物は、他のものであってもよい。

収容物１０を箱詰め作業用台４上に載置する際には、収容物としてのパックに対し正しくラベルが貼着されているかどうかをラベル検査用カメラ８によって確認される。パックに対しラベルが正しく貼着されていない場合には、そのパックは箱体１１の内部に箱詰めされずに外される。

緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われると、ここまでに並行して箱詰め作業用台４上に載置されていた収容物１０を箱体１１の内部に収容させる。箱体１１に収容物１０を収容させる際には、箱詰め作業用台４上に載置された収容物１０を第２吸着ユニット４０の底面から下方に向けて突出した吸引口４３から空気を吸引しながら収容物１０を接触させることによって収容物１０を吸着して保持し、収容物１０を持ち上げる（Ｓ５）。

図９に、第２吸着ユニット４０に収容物１０を吸着させて保持し、収容物１０を持ち上げている状態の箱詰め装置本体部１００の斜視図について示す。

第２吸着ユニット４０によって収容物１０が吸着されて持ち上げられると、収容物１０が箱体１１の上部に移動する。そこから第２吸着ユニット４０が下降するように移動することで収容物１０が下降する。これにより、箱体１１の内部に収容物１０が収容される（Ｓ６）。このとき、箱体１１の配置されている位置については、位置決めが正確に行われている。従って、正確に位置決めされた箱体１１の内部の収容位置に、収容物１０を精度良く配置することができる。これにより、箱体１１から収容物１０がはみ出たりせずに、収容物１０の収容位置に収容物１０が精度良く配置される。

図１０に、第２吸着ユニット４０が下降して収容物１０が箱体１１の内部に位置した状態の箱詰め装置本体部１００の斜視図について示す。収容物１０が箱体１１の内部に位置すると、そこで第２吸着ユニット４０による収容物１０の吸着が解除されて収容物１０が箱体１１の内部に配置される。また、第２吸着ユニット４０は、収容物１０から離間する方向に移動し、第２吸着ユニット４０が箱体１１の内部の空間から退避する。箱体１１内部への収容物１０の収容は、箱体１１の内部が収容物１０で一杯になるまで繰り返される（Ｓ７）（収容工程）。

図１１に、箱体１１の内部への収容物１０の収容が繰り返されて、箱体１１の内部が収容物１０によってほぼ満たされた状態の箱詰め装置本体部１００の斜視図について示す。箱体１１の内部が収容物１０によって満たされると、その箱体１１への収容物１０の収容が終了する。箱体１１への収容物１０の収容工程が終了すると、その箱体１１は搬送されて次の工程に進む（Ｓ８）。

図１２に、箱体１１が収容物１０によってほぼ満たされた後に搬送されている際の箱詰め装置本体部１００の斜視図について示す。このようにして、１つの箱体１１について、箱体１１内部への収容物１０の収容が完了する。このとき、箱詰め装置本体部１００が、箱体１１の内部に収容物１０のそれぞれを収容させている。従って、箱詰め装置本体部１００が、箱体１１の内部に収容物１０を収容させることが可能な収容機構として機能している。

本実施形態では、箱体１１の位置決めが緩衝材９ａ（段ボールの板体９）を介して箱体１１の内側の壁面に力を作用させることにより行われている。箱体１１の位置決めは、箱体１１における収容物１０を収容する空間の位置決めのために行われている。箱体１１の位置決めが、収容物１０を収容する箱体１１の内側の壁面に力を作用させることによって行われるので、位置決めの対象に向けて直接力が作用されることによって、位置決めが行われている。

従って、位置決めの対象に対し、より正確に位置決めを行ってから位置決めの行われた箱体１１に対し収容物１０を収容させることができる。そのため、収容物１０を箱体１１の所定位置に確実に収容させることができる。これにより、収容物１０を収容させた箱体１１の品質を向上させることができる。

また、本実施形態では、箱体１１の内側の壁面に力を作用させることにより、緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われている。従って、仮に箱体１１の外側の壁面に変形した箇所があった場合にも、それに関係なく緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めを正確に行うことができる。

箱体１１の外側の壁面を目標位置に合わせて箱体１１の位置決めを行う場合には、箱体１１の外側の壁面に変形した箇所があった場合に、それによって箱体１１の位置にずれが生じ、箱体１１の位置決めを正確に行うことができない可能性がある。

本実施形態では、箱体１１の内側の壁面に力を作用させることにより緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めが行われているので、箱体１１の外側の壁面に変形した箇所があった場合であっても、緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めを正確に行うことができる。

また、本実施形態では、箱詰め装置本体部１００が、ロボットによって構成されている。従って、位置決めを行う際に、ロボットアーム１３の先端部に取り付けられたハンド部の位置の座標を連続的に検出することができる。本実施形態では、第２吸着ユニット４０の位置の座標を連続的に検出することができる。

そのため、緩衝材９ａ及び箱体１１の位置決めを行う際に、ハンド部と緩衝材９ａ及び箱体１１の位置についての目標位置との間の差を連続的に検出し、これらの間の差がゼロとなったところで位置決めが行われたと判断し、位置決めを行うようにしてもよい。

また、本実施形態では、緩衝材９ａの位置決めを行う際に、緩衝材９ａを押して移動させると共に、箱体１１についても緩衝材９ａごと押すことで移動させている。そのため、緩衝材９ａの位置決めと、箱体１１の位置決めとを並行して行うことができる。これにより、位置決めを行う工程が簡易になり、緩衝材９ａの位置決め及び箱体１１の位置決めを高速で行うことができる。緩衝材９ａの位置決め及び箱体１１の位置決めが高速で行われるので、単位時間内に多くの収容物１０について収容させて搬送させることができ、結果的に、箱詰め装置１の運転コストを低く抑えることができる。

また、本実施形態では、緩衝材９ａを介して箱体１１の内側の壁面に力を作用させて箱体１１の位置決めを行っているので、位置決めの際に箱体１１にかかる負荷を緩衝材９ａで吸収することができる。箱体１１の位置決めの際に箱体１１を高速で移動させる場合には、箱体１１に比較的大きな負荷が作用する可能性がある。そのような場合であっても、本実施形態では緩衝材９ａを介して箱体１１の内側の壁面を押しているので、緩衝材９ａがクッションとして機能し、箱体１１にかかる負荷を少なく抑えることができる。これにより箱体１１が負荷によって変形することを抑えることができ、箱体１１の品質を高く維持することができる。

また、箱体１１に緩衝材９ａを配置して箱詰めを行う場合には、箱詰めを行う際に、元々、箱体１１の内部に緩衝材９ａを配置する工程については有った。本実施形態では、元々有った緩衝材９ａを箱体１１の内部に配置する工程を利用して、箱体１１の位置決めが行われている。従って、箱体１１の位置決めを行うのに、工程を新たに増やすことなく箱体１１の位置決めを行うことができる。従って、箱詰めにかかる時間が長くなることを抑えたまま、箱体１１の位置決めを短時間で行うことができる。

なお、上記実施形態では、箱体１１の位置決めは、緩衝材９ａを介して箱体１１の内側の壁面に力を作用させて箱体１１を移動させることで行われているが、本発明はこれに限定されない。箱体１１の位置決めは、収容物１０を介して箱体１１の内側の壁面に力を作用させて箱体１１を移動させることで行われてもよい。また、緩衝材９ａ、収容物１０以外のものを介して箱体１１の内側の壁面に力を作用させて箱体１１を移動させることで、箱体１１の位置決めが行われてもよい。位置決めの際に、箱体１１の内側の壁面に力を作用させて箱体１１を移動させるのであれば、他の物を介して箱体１１の内側の壁面に力を作用させて箱体１１の位置決めを行ってもよい。

その場合、箱体１１の位置決めが収容物１０を介して行われるので、緩衝材９ａが必要でなくなる。そのため、箱体１１内部への収容物１０の収容の際に緩衝材９ａが用いられない場合であっても、箱体１１の内側の壁面に力を作用させて箱体１１の位置決めを行うことができる。

また、上記実施形態では、緩衝材９ａを介して箱体１１の内側の壁面を押すことにより、箱体１１を移動させて箱体１１の位置決めを行っているが、本発明は上記実施形態に限定されない。箱詰め装置本体部１００におけるロボットアームの先端部に取りつけられたハンド部が箱体１１の内側の壁面に接触して箱体１１の内側の壁面に直接的に力を作用させることにより、箱体を移動させて箱体の位置決めが行われてもよい。その際、ハンド部が箱体１１の内側の壁面を直接的に押すことにより、箱体を移動させて箱体の位置決めが行われてもよい。すなわち、ロボットアーム１３の先端部に取り付けられたハンド部としての第２吸着ユニット４０が直接箱体１１の内側の壁面を押すことにより、箱体１１を移動させて箱体１１の位置決めが行われてもよい。このように、箱詰め装置本体部１００のハンド部が箱体１１の内側の壁面を直接的に押すことにより、箱体１１を移動させて箱体１１の位置決めを行ってもよい。つまり、第２吸着ユニット４０が箱体１１の内側の壁面を直接的に押すことにより、箱体１１を移動させて箱体１１の位置決めを行ってもよい。

また、その他の方法により、箱体１１の内側の壁面に力が作用されて、箱体１１の位置決めが行われてもよい。例えば、箱体１１の内部で人の手のような構造を有するハンド部が開く方向に動作することにより、箱体１１内部で突っ張った状態になることで箱体１１を移動させてもよい。また、他の構成のものが、箱体１１の内部で張った状態になり、箱体１１の内側の壁面に力を作用させて箱体１１を移動させてもよい。箱体１１の内側の壁面に力を作用させて箱体１１を移動させるのであれば、箱体１１を移動させるための構成は他の構成であってもよい。

また、上記実施形態では、緩衝材９ａは、収容物１０の側面と箱体１１の内側の壁面との間の隙間を埋めるように、収容物１０の側部に配置されている。収容物１０の側部で緩衝材９ａが箱体１１に接触した状態で、箱体１１の位置決めが行われている。しかしながら、本発明は上記実施形態に限定されない。緩衝材９ａは、収容物１０の側部以外の位置に配置されてもよい。例えば、収容物１０を箱体１１の内部に収容させたときに、収容物１０と箱体１１の天井部との間に隙間が生じる場合には、その隙間に緩衝材９ａを配置してもよい。その場合、位置決めの際には、収容物１０と箱体１１の天井部との間に隙間に配置された緩衝材９ａを介して箱体１１の内側の壁面に力を作用させてもよい。このように箱体１１の位置決めが行われてもよい。

また、収容物１０と箱体１１の底面との間に緩衝材９ａが配置されてもよい。位置決めの際には、収容物１０と箱体１１の底面との間に配置された緩衝材９ａを介して箱体１１の内側の壁面に力を作用させてもよい。また、緩衝材９ａは、その他の位置に配置されてもよい。

また、緩衝材９ａは、箱体１１の内部に配置されなくてもよい。その場合、緩衝材９ａを介さずに、収容物１０を介して箱体１１の内側の壁面を押して移動させることにより、箱体１１の位置決めを行ってもよい。その場合、収容物１０を箱体１１の内部に配置する際に、収容物１０を介して箱体１１の内側の壁面を押すことにより、箱体１１を移動させて箱体１１の位置決めを行ってもよい。また、上述したように、箱詰め装置本体部１００のハンド部が直接的に箱体１１の内側の壁面を押すことにより、箱体１１の位置決めが行われてもよい。

１０ 収容物
１１ 箱体
４０ 第２吸着ユニット
１００ 箱詰め装置本体部

Claims (7)

1. 箱体の内側の壁面に力を作用させる作用部と、
   前記作用部によって前記箱体の内側の前記壁面に力を作用させて移動させることで位置決めの行われた前記箱体の内部に収容物を収容させることが可能な収容機構と
   を備えたことを特徴とする箱詰め装置。
2. 前記箱体の内部に緩衝材が配置され、
   前記作用部は、前記緩衝材を介して前記壁面に力を作用させて前記箱体を移動させることにより前記箱体の位置決めを行うことを特徴とする請求項１に記載の箱詰め装置。
3. 前記作用部は、前記箱体の内部に収容される前記収容物を介して前記壁面に力を作用させて前記箱体を移動させることにより前記箱体の位置決めを行うことを特徴とする請求項１に記載の箱詰め装置。
4. 前記作用部は、前記壁面に直接的に力を作用させて前記箱体を移動させることにより前記箱体の位置決めを行うことを特徴とする請求項１に記載の箱詰め装置。
5. 前記箱体の内側の前記壁面を押すことにより前記箱体を移動させることで前記箱体の位置決めを行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の箱詰め装置。
6. 前記作用部は、ロボットアームに取り付けられたハンド部であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の箱詰め装置。
7. 箱体の内側の壁面に力を作用させる作用部を有する箱詰め装置を用いて箱詰めを行う箱詰め方法であって、
   前記作用部によって前記箱体の内側の壁面に力を作用させて前記箱体を移動させることにより前記箱体の位置決めを行う位置決め工程と、
   前記位置決め工程で位置決めの行われた前記箱体に対し収容物を収容させる収容工程とを備えたことを特徴とする箱詰め方法。
   
   
   
   

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