JP2019023087A - 容器供給装置及び容器供給方法、容器取り付けシステム - Google Patents

Abstract

【課題】容器の強度や積み重ね数によらずに容器を１つずつ供給することを可能とする。【解決手段】蓋供給装置２は、蓋１２の積み重ね方向をガイドするガイドバー１６と、ガイドバー１６に沿って積み重ねられた複数の蓋１２から１つずつ蓋１２を分離する分離機構２０と、分離機構２０により蓋１２を分離する際に、積み重ねられた複数の蓋１２のうち下端側の少なくとも１つを除く残りの蓋１２を支持し、所定距離Ｌだけ上方に持ち上げる持ち上げ機構４０とを有する。【選択図】図３

Description

開示の実施形態は、容器供給装置及び容器供給方法、容器取り付けシステムに関する。

特許文献１には、容器供給装置が記載されている。この容器供給装置は、所要数の容器を支持するフォーク部材を有しており、フォーク部材を案内経路に沿って排出位置まで移動し、案内経路外に退避させて容器を落下させることで、容器分離機構に供給する。容器分離機構は、積み重ねた状態の複数の容器を支持すると共に、支持した複数の容器から１つずつ容器を分離する。

特開２０１５−１０７８２３号公報

上記従来技術では、容器の強度や積み重ね数によっては、下端近傍の容器に上方の容器の重量による変形が生じ、容器を１つずつ分離できない可能性があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、容器の強度や積み重ね数によらずに容器を１つずつ供給することが可能な容器供給装置及び容器供給方法、容器取り付けシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、容器の積み重ね方向をガイドするガイド部材と、前記ガイド部材に沿って積み重ねられた複数の前記容器から１つずつ前記容器を分離する分離機構と、前記分離機構により前記容器を分離する際に、積み重ねられた前記複数の容器のうち下端側の少なくとも１つを除く残りの前記容器を支持し、所定距離だけ上方に持ち上げる持ち上げ機構と、を有する容器供給装置が適用される。

また、本発明の別の観点によれば、ガイド部材に沿って積み重ねられた複数の容器のうち下端側の少なくとも１つを除く残りの前記容器を支持し、所定距離だけ上方に持ち上げることと、前記複数の容器の下端から１つずつ前記容器を分離することと、を有する容器供給方法が適用される。

また、本発明のさらに別の観点によれば、複数の上記容器供給装置と、前記複数の容器供給装置から交互に供給される前記容器を、当該容器とは異なる他の容器に取り付ける容器取り付けロボットと、を有する容器取り付けシステムが適用される。

本発明の容器供給装置等によれば、容器の強度や積み重ね数によらずに容器を１つずつ供給することができる。

実施形態に係る蓋供給装置を備えた蓋閉めシステムの全体構成の一例を表す説明図である。 蓋供給装置の構成の一例を表す平面図である。 蓋供給装置の構成の一例を表す側面図である。 蓋供給装置による蓋供給動作の一例を表すフローチャートである。 長方形の蓋を供給する変形例における蓋供給装置の構成の一例を表す平面図である。 円形の蓋を供給する変形例における蓋供給装置の構成の一例を表す平面図である。 楕円形の蓋を供給する変形例における蓋供給装置の構成の一例を表す平面図である。 多角形の蓋を供給する変形例における蓋供給装置の構成の一例を表す平面図である。

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、本発明に係る容器供給装置を、食品容器に取り付けられる蓋を供給する蓋供給装置に適用した例である。なお、以下において、蓋供給装置等の構成の説明の便宜上、上下左右前後等の方向を適宜使用する場合があるが、蓋供給装置等の各構成の位置関係を限定するものではない。

＜１．蓋閉めシステムの全体構成＞
まず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る蓋供給装置２を備えた蓋閉めシステム１の全体構成の一例について説明する。

図１に示すように、蓋閉めシステム１（容器取り付けシステムの一例）は、２つの蓋供給装置２と、蓋閉めロボット３と、蓋搬送装置４と、容器搬送コンベア７とを備える。

蓋供給装置２には、上下方向に積み重ねられた複数の蓋１２（容器の一例）が収容されており、複数の蓋１２の下方には蓋トレイ６が配置されている。蓋供給装置２は、積み重ねられた複数の蓋１２の下端から蓋１２を１つずつ分離し、下方に配置された蓋トレイ６に載置する。蓋搬送装置４は、蓋１２が載置された蓋トレイ６を、２つの蓋供給装置２から蓋閉めロボット３の蓋受け取り位置５へと交互に搬送する。

容器搬送コンベア７は、ご飯や惣菜等の食品が盛り付けられた複数の食品容器８（他の容器の一例）を、搬送方向に一定の間隔で搬送する。容器搬送コンベア７は、搬送と停止を繰り返す間欠運転としてもよいし、連続的に搬送される連続運転としてもよい。蓋閉めロボット３（容器取り付けロボットの一例）は、例えば垂直多関節型あるいは水平多関節型のロボットであり、先端に吸着パッド３ａを備えている。蓋閉めロボット３は、吸着パッド３ａにより蓋受け取り位置５へ搬送された蓋１２を吸着し保持する。そして、蓋閉めロボット３は、水平方向に略１８０°旋回することによって蓋１２を蓋閉め位置９へ移動し、移動中あるいは停止中の食品容器８に対して蓋１２を取り付ける。

なお、上述のような蓋閉め作業においては、各作業工程のサイクルタイムを短縮化（高タクト化）することが要望されている。しかしながら、蓋閉め作業の作業工程のうち、蓋供給装置２による作業工程（積み重ねられた複数の蓋１２から１つずつ蓋１２を分離する作業工程）については高タクト化が難しい。そこで蓋閉めシステム１では、２台の蓋供給装置２を配置し、蓋１２を供給する作業工程を並列化して行うことで、サイクルタイムの短縮化を可能としている。なお、蓋供給装置２を３台以上設置してさらなるサイクルタイムの短縮化を図ってもよいし、特にサイクルタイムの短縮化が不要である場合には蓋供給装置２を１台としてもよい。

なお、蓋供給装置２を複数台設置する場合、本実施形態のように２台の蓋供給装置２を蓋閉めロボット３の両側に配置して蓋１２を交互に供給する構成の他にも、複数台の蓋供給装置２を蓋閉めロボット３の片側に直列に配置し、蓋１２を順次連続的に供給する構成としてもよい。この場合、蓋供給装置２の設置台数を多くすることで多数の蓋１２をストックできるので、蓋供給装置２への蓋１２の補給間隔を長くできるという利点がある。

＜２．蓋供給装置の構成＞
次に、図２及び図３を参照しつつ、蓋供給装置２の構成の一例について説明する。蓋供給装置２は、容器供給装置の一例である。

図２及び図３に示すように、蓋供給装置２は、複数のガイドバー１６（ガイド部材の一例）と、分離機構２０と、持ち上げ機構４０とを有する。

（２−１．ガイドバー）
ガイドバー１６は、蓋１２の外周部に接触して積み重ね方向をガイドする部材（例えばパイプ）であり、上下方向に沿って立設されている。蓋１２は、この例では上下方向から見て略正方形の形状を有する浅い皿状の容器であり、複数（例えば１００個〜１５０個）の蓋１２がガイドバー１６に沿って上下方向に積み重ねられている。

図３に示すように、蓋１２の外周部近傍には、蓋１２同士の嵌り込みを防止するためのスタックポッチ１２ａが適宜の位置に設けられている。蓋１２は、スタックポッチ１２ａを隣接する蓋１２に接触させた状態で積み重ねられる。図２に示すように、ガイドバー１６は、積み重ねられた複数の蓋１２の例えば左側及び右側にそれぞれ２箇所、前側及び後側にそれぞれ１箇所となるように、合計６箇所に配置されている。なお、ガイドバー１６の数や配置は、蓋１２の積み重ね方向をガイド可能であれば上記以外としてもよい。左側及び右側のガイドバー１６は、後述する挟み込み爪４１を挟むように前後方向に所定の間隔を空けて配置されている。前側及び後側のガイドバー１６は、積み重ねられた蓋１２の外周部の左右方向略中央部に接触するように配置されている。

（２−２．分離機構）
分離機構２０は、ガイドバー１６に沿って積み重ねられた複数の蓋１２から１つずつ蓋１２を分離するための機構である。分離機構２０は、下爪２１と、上爪２２と、吸着パッド３５と、第３アクチュエータ３１と、第４アクチュエータ３２と、第５アクチュエータ３７とを有する。下爪２１及び上爪２２は、蓋１２の形状や大きさに応じて交換可能に構成されている。なお、図２ではアクチュエータ３１，３２等の図示を省略している。

図３に示すように、下爪２１（第２支持部材の一例）は、積み重ねられた蓋１２の下端に位置する蓋１２を支持する部材である。以下では、図２に示すように、蓋１２の左側及び右側に配置された下爪２１を下爪２１ａと、前側及び後側に配置された下爪２１を下爪２１ｂと記載する。

図２に示すように、左側及び右側の下爪２１ａは、互いに左右対称の形状を有する板状の部材である。下爪２１ａの蓋１２と対向する側には、ガイドバー１６を収容可能な２つの長穴２７が蓋１２に向けて開口するように設けられている。前側及び後側の下爪２１ｂは、互いに上下対称の形状を有する板状の部材である。下爪２１ｂの蓋１２と対向する側には、ガイドバー１６を収容可能な１つの長穴２７が蓋１２に向けて開口するように設けられている。上記長穴２７により、下爪２１ａ，２１ｂはガイドバー１６との干渉を回避しつつ蓋１２に対して進退動作することが可能となっている。

図３に示すように、上爪２２（第３支持部材の一例）は、積み重ねられた蓋１２の下から２番目の蓋１２を支持する部材である。以下では、図２に示すように、蓋１２の左側及び右側に配置された上爪２２を上爪２２ａと、前側及び後側に配置された上爪２２を上爪２２ｂと記載する。

図２に示すように、左側及び右側の上爪２２ａは、互いに左右対称の形状を有する板状の部材である。上爪２２ａの蓋１２と対向する側には、ガイドバー１６を収容可能な２つの長穴２９が蓋１２に向けて開口するように設けられている。前側及び後側の上爪２２ｂは、互いに上下対称の形状を有する板状の部材である。上爪２２ｂの蓋１２と対向する側には、ガイドバー１６を収容可能な１つの長穴２９が蓋１２に向けて開口するように設けられている。上記長穴２９により、上爪２２ａ，２２ｂはガイドバー１６との干渉を回避しつつ蓋１２に対して進退動作することが可能となっている。

図３に示すように、第３アクチュエータ３１は、例えばエアシリンダからなり、４つの下爪２１（２１ａ，２１ａ，２１ｂ，２１ｂ）のそれぞれに設けられている。第３アクチュエータ３１は、下爪２１を水平方向（ガイド部材に交差する方向の一例）に往復移動させる。第３アクチュエータ３１が下爪２１を蓋１２側に移動させると、下爪２１は積み重ねられた複数の蓋１２の下端に位置する蓋１２を支持する。一方、第３アクチュエータ３１が下爪２１を蓋１２とは反対側に退避させると、下爪２１は蓋１２を解放する。

第４アクチュエータ３２は、例えばエアシリンダからなり、４つの上爪２２（２２ａ，２２ａ，２２ｂ，２２ｂ）のそれぞれに設けられている。第４アクチュエータ３２は、上爪２２を水平方向（ガイド部材に交差する方向の一例）に往復移動させる。第４アクチュエータ３２が上爪２２を蓋１２側に移動させると、上爪２２は積み重ねられた複数の蓋１２の下から２番目の蓋１２を支持する。一方、第４アクチュエータ３２が上爪２２を蓋１２とは反対側に退避させると、上爪２２は蓋１２を解放する。

吸着パッド３５は、上下方向に延びるロッド３６の上端に取り付けられている。ロッド３６は、下方に位置する蓋トレイ６の略中央に設けられた開口６ａを貫通し、上下方向に移動可能に設けられている。吸着パッド３５は、積み重ねられた複数の蓋１２の下端に位置する蓋１２を吸着する。第５アクチュエータ３７は、例えばサーボモータからなり、蓋トレイ６の下方に配置されている。第５アクチュエータ３７は、吸着パッド３５をロッド３６を介して上下方向に往復移動させる。吸着パッド３５は、蓋１２を吸着すると、第５アクチュエータ３７により下方向に移動される。これにより、下端の蓋１２が分離されて蓋トレイ６に近接した位置まで移動される。そして、吸着パッド３５が吸着を解除すると、蓋１２が蓋トレイ６上に載置される。なお、蓋トレイ６の上面には、蓋１２の滑りを防止する複数のストッパ１４が設けられている。蓋トレイ６に載置された蓋１２は、蓋搬送装置４により蓋閉めロボット３の蓋受け取り位置５へ搬送される。

（２−３．持ち上げ機構）
持ち上げ機構４０は、分離機構２０により蓋１２を分離する際に、積み重ねられた複数の蓋１２のうち下端側の少なくとも１つ（図３に示す例では例えば７つ）の蓋１２を除く残りの蓋１２を支持し、所定距離Ｌだけ上方に持ち上げるための機構である。

持ち上げ機構４０は、挟み込み爪４１（第１支持部材の一例）と、第１アクチュエータ４２と、第２アクチュエータ４３とを有する。なお、図２ではアクチュエータ４２，４３等の図示を省略している。

図２に示すように、挟み込み爪４１は、例えば直方体形状に形成され、蓋１２の例えば左側及び右側に一対設けられている。挟み込み爪４１は、上記残りの蓋１２を左右両側から挟み込んで支持する部材であり、蓋１２との接触面４５に凹凸形状４５ａ（図３参照）を有する。挟み込み爪４１の材質は特に限定されるものではないが、例えばゴム材や樹脂材が好ましい。但し、金属材料等で構成されてもよい。挟み込み爪４１は、蓋１２の形状や大きさに応じて交換可能に構成されている。

第１アクチュエータ４２及び第２アクチュエータ４３は、例えばエアシリンダからなり、左右両側の挟み込み爪４１のそれぞれに設けられている。第２アクチュエータ４３は、挟み込み爪４１を水平方向（ガイド部材に交差する方向の一例）に往復移動させる。第２アクチュエータ４３が挟み込み爪４１を蓋１２側に移動させると、挟み込み爪４１は下端側の複数（この例では７つ）の蓋１２の直上に位置する複数（この例では４つ）の蓋１２の外周に接触しつつ上記残りの蓋１２（当該接触した４つの蓋１２と、その上方に位置する複数の蓋１２を含む）を支持する。一方、第２アクチュエータ４３が挟み込み爪４１を蓋１２とは反対側に退避させると、挟み込み爪４１は蓋１２を解放する。

第１アクチュエータ４２は、第２アクチュエータ４３を上下方向（ガイド部材に沿う方向の一例）に往復移動させることにより、挟み込み爪４１を上下方向に往復移動させる。第１アクチュエータ４２による挟み込み爪４１の持ち上げ量（所定距離Ｌ）は、下端側の複数（この例では７つ）の蓋１２を上方の残りの蓋１２の重量から解放可能であれば特に限定されるものではないが、本実施形態では例えば３〜５ｍｍ程度である。

なお、持ち上げ機構４０により持ち上げられずに残される蓋１２の個数（上記の例では７）は、下端や下から２番目の蓋１２に作用する重量が蓋１２の強度等を考慮して充分に軽くなればよく、特に限定されるものではない。例えば最も下端の蓋１２だけを残して下から２番目以上の蓋１２を持ち上げてもよいし、１０〜１５個程度の蓋１２を残してもよい。

（２−４．ガイドバー、爪、アクチュエータ等の移動機構）
蓋１２の左右両側にそれぞれ配置された、２本のガイドバー１６、挟み込み爪４１、下爪２１ａ及び上爪２２ａ、アクチュエータ３１，３２，４２，４３は、それぞれ図示しない支持部材を介してベース３３に設置されている。また、蓋１２の上下両側にそれぞれ配置された、１本のガイドバー１６、挟み込み爪４１、下爪２１ｂ及び上爪２２ｂ、アクチュエータ３１，３２は、それぞれ図示しない支持部材を介してベース３３に設置されている。これらのベース３３は、それぞれ複数本（この例では２本）のレール３４で水平方向（ガイド部材に交差する方向の一例）に沿って移動可能に支持されている。これにより、蓋１２の形状および大きさに応じて、蓋１２の四方（上下左右）に配置されたガイドバー１６、挟み込み爪４１、下爪２１及び上爪２２等をそれぞれ移動させることで、様々な形状及び大きさの蓋１２に柔軟に対応することが可能である。

（２−５．コントローラ）
図３に示すように、上述した第１アクチュエータ４２、第２アクチュエータ４３、第３アクチュエータ３１、第４アクチュエータ３２及び第５アクチュエータ３７の動作は、コントローラ１０（制御装置の一例）によって制御される。また、吸着パッド３５による吸着及びその解除についてもコントローラ１０によって制御される。図示は省略するが、コントローラ１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータとして構成される。

＜３．蓋供給装置の蓋供給動作＞
次に、図４を参照しつつ、蓋供給装置２による蓋供給動作の一例について説明する。

図４に示すように、ステップＳ１０（第１工程の一例）では、コントローラ１０は、第３アクチュエータ３１、第２アクチュエータ４３、第４アクチュエータ３２を駆動し、下爪２１（２１ａ，２１ａ，２１ｂ，２１ｂ）を蓋１２側に移動させると共に、挟み込み爪４１及び上爪２２（２２ａ，２２ａ，２２ｂ，２２ｂ）を蓋１２とは反対側に退避させる。これにより、下爪２１が積み重ねられた複数の蓋１２の下端に位置する蓋１２の下側に挿入され、下爪２１により積み重ねられた複数の蓋１２が支持される。また、挟み込み爪４１及び上爪２２は蓋１２を解放する。

ステップＳ２０（第２工程の一例）では、コントローラ１０は、第２アクチュエータ４３を駆動し、挟み込み爪４１を蓋１２側に移動させる。これにより、挟み込み爪４１が下端側の複数（この例では７つ）の蓋１２の直上に位置する複数（この例では４つ）の蓋１２の外周に接触し、下端近傍の複数の蓋１２を除く残りの蓋１２を支持する。

ステップＳ３０（第３工程の一例）では、コントローラ１０は、第１アクチュエータ４２を駆動し、挟み込み爪４１を所定距離Ｌだけ上方に移動させる。これにより、下端近傍の複数の蓋１２を除く残りの蓋１２が所定距離Ｌだけ持ち上げられた状態となる。その結果、下端近傍の複数の蓋１２が残りの蓋１２の重量から解放される。

ステップＳ４０（第４工程の一例）では、コントローラ１０は、第４アクチュエータ３２を駆動し、上爪２２を蓋１２側に移動し、上爪２２を下端の蓋１２の外周部と下から２番目の蓋１２の外周部との間に挿入する。これにより、下から２番目の蓋１２が上爪２２により支持される。

ステップＳ５０（第５工程の一例）では、コントローラ１０は、第５アクチュエータ３７を駆動し、吸着パッド３５を上方に移動させて、下端に位置する蓋１２を吸着する。

ステップＳ６０（第６工程の一例）では、コントローラ１０は、第３アクチュエータ３１及び第５アクチュエータ３７を駆動し、下爪２１を蓋１２とは反対側に退避させると共に、吸着パッド３５を下方に移動させる。これにより、吸着パッド３５により吸着された下端に位置する蓋１２が下爪２１から解放され、当該蓋１２が吸着パッド３５により下方に移動される。そして、吸着パッド３５による吸着が解除されると、蓋１２が蓋トレイ６上に載置される。

ステップＳ７０では、コントローラ１０は、蓋１２の供給を停止するか否かを判定する。例えば、作業者により適宜の供給停止操作が行われたり、あるいは、蓋供給装置２において収容された蓋１２がなくなったことが検出された場合には、ステップＳ７０の判定が満たされて（Ｓ７０：ＹＥＳ）、コントローラ１０は蓋１２の供給を停止し、本フローを終了する。一方、供給停止操作が行われず、且つ、収容された蓋１２が存在する場合には、ステップＳ７０の判定が満たされず（Ｓ７０：ＮＯ）、上記ステップＳ１０に戻る。その後、コントローラ１０は同様の手順を繰り返す。

なお、ステップＳ１０に戻ると、上述のように、下爪２１が蓋１２側に移動すると共に、挟み込み爪４１及び上爪２２が蓋１２とは反対側に退避する。これにより、上記ステップＳ３０において挟み込み爪４１により持ち上げられた複数の蓋１２（下端近傍の複数の蓋１２を除く残りの蓋１２）と、上記ステップＳ４０において上爪２２により支持された複数の蓋１２（下端の蓋１２を除く下端近傍の複数の蓋１２）とが解放され、下爪２１上に落下して支持される。

＜４．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の蓋供給装置２は、蓋１２の積み重ね方向をガイドするガイドバー１６と、ガイドバー１６に沿って積み重ねられた複数の蓋１２から１つずつ蓋１２を分離する分離機構２０と、分離機構２０により蓋１２を分離する際に、積み重ねられた複数の蓋１２のうち下端側の少なくとも１つを除く残りの蓋１２を支持し、所定距離Ｌだけ上方に持ち上げる持ち上げ機構４０とを有する。これにより、次の効果を奏する。

すなわち、蓋供給装置２の分離機構２０は、積み重ねられた蓋１２の最も下に位置する蓋１２と下から２番目の蓋１２の間に上爪２２を挿入することにより、積み重ねられた蓋１２から１つずつ蓋１２を分離する。このとき、例えば蓋１２の強度が低かったり、積み重ねた蓋１２の数が多い場合には、下端近傍の蓋１２に上方の蓋１２の重量による変形が生じる可能性がある。その場合、蓋１２間のピッチの変動等により上爪２２を適正な位置に挿入できなかったり、挿入できても（例えば上爪２２を浅くしか挿入できない形状の蓋の場合には）蓋１２が上爪２２から脱落する等により、蓋１２を１つずつ供給できない可能性がある。

本実施形態によれば、分離機構２０により蓋１２を分離する際に、持ち上げ機構４０により、積み重ねられた複数の蓋１２のうち下端側の少なくとも１つを除く残りの蓋１２を支持し、所定距離Ｌだけ上方に持ち上げる。これにより、下端近傍の蓋１２を残りの蓋１２の重量から解放できるので、蓋１２に変形が生じている場合であってもその変形を解消でき、上爪２２を適正な位置に挿入できる。また、下端近傍の蓋１２にはほとんど重量が作用しなくなるので（例えば上爪２２を浅くしか挿入できない形状の蓋の場合でも）蓋１２が上爪２２から脱落することを防止できる。したがって、蓋１２の強度や積み重ね数によらずに蓋１２を１つずつ供給することができる。

また、本実施形態では特に、持ち上げ機構４０は、上記残りの蓋１２を支持する挟み込み爪４１と、挟み込み爪４１を上下方向に往復移動させる第１アクチュエータ４２と、挟み込み爪４１を水平方向に往復移動させる第２アクチュエータ４３とを有する。

このような構成により、積み重ねられた複数の蓋１２のうち下端側の少なくとも１つを除く残りの蓋１２を支持し、所定距離だけ上方に持ち上げる持ち上げ機構４０を実現できる。

また、本実施形態では特に、挟み込み爪４１は、下端側の少なくとも１つの蓋１２の直上に位置する複数の蓋１２の外周に接触しつつ上記残りの蓋１２を支持する。これにより、次の効果を奏する。

すなわち、仮に、挟み込み爪４１を蓋１２間に挿入して支持する部材とした場合、挿入位置近傍の蓋１２に上方の蓋１２の重量による変形が生じている場合には、蓋１２間のピッチの変動等により挟み込み爪４１を適正な位置に挿入できなかったり、挿入できても蓋１２が挟み込み爪４１から脱落する等により、蓋１２の支持が不安定になる可能性がある。

本実施形態によれば、挟み込み爪４１を複数の蓋１２の外周に接触する部材とするので、支持位置近傍の蓋１２に変形が生じ蓋１２間のピッチが変動していた場合でも保持することが可能となり、支持の安定性を向上できる。また、挟み込み爪４１を蓋１２間に挿入する構成としないので、挟み込み爪４１の配置（設置高さ等）に精度が要求されなくなり、設計の自由度を向上できる。

また、本実施形態では特に、挟み込み爪４１は、ゴム材料で構成されており、蓋１２との接触面４５に凹凸形状４５ａを有する。

これにより、挟み込み爪４１と蓋１２との間の滑りを抑制できるので、支持の安定性をさらに向上できる。

また、本実施形態では特に、分離機構２０は、積み重ねられた蓋１２の下端に位置する蓋１２を支持する下爪２１（２１ａ，２１ｂ）と、下爪２１を水平方向に往復移動させる第３アクチュエータ３１と、積み重ねられた蓋１２の下から２番目の蓋１２を支持する上爪２２（２２ａ，２２ｂ）と、上爪２２を水平方向に往復移動させる第４アクチュエータ３２とを有する。

本実施形態によれば、下爪２１を蓋１２側に移動させると共に上爪２２を蓋１２とは反対側に退避させることで、積み重ねた蓋１２を支持しておき、この状態から、上爪２２を蓋１２側に移動させると共に下爪２１を蓋１２とは反対側に退避させることで、下から２番目の蓋１２を支持しつつ下端の蓋１２を解放することができる。これにより、ガイドバー１６に沿って積み重ねられた複数の蓋１２から１つずつ蓋１２を分離する分離機構２０を実現できる。

また、本実施形態では特に、分離機構２０は、下端に位置する蓋１２を吸着する吸着パッド３５と、吸着パッド３５を上下方向に往復移動させる第５アクチュエータ３７とを有する。これにより、次の効果を奏する。

すなわち、分離機構２０において、上爪２２を蓋１２側に移動させて下から２番目の蓋１２を支持し、下爪２１を蓋１２とは反対側に退避させて下端に位置する蓋１２を解放して、下端の蓋１２を自重により落下させる手法では、蓋１２の種類（例えば上下方向の高さが大きいものや重心が片寄っているもの等）によっては分離がうまくいかずに不安定となる可能性がある。

本実施形態によれば、吸着パッド３５により蓋１２を吸着して強制的に分離させるので、分離機構２０における蓋１２の分離の安定性を向上できる。

また、本実施形態では特に、ガイドバー１６、挟み込み爪４１、下爪２１及び上爪２２を支持するベース３３と、ベース３３を水平方向に沿って移動可能に支持するレール３４とを有する。

本実施形態によれば、ベース３３をレール３４に沿って移動させることにより、ガイドバー１６、挟み込み爪４１、下爪２１及び上爪２２等を水平方向に一体的に移動させることができる。これにより、様々な形状及び大きさの蓋１２に柔軟に対応することができる。

また、本実施形態では特に、挟み込み爪４１、下爪２１及び上爪２２は、蓋１２の形状に応じて交換可能に構成されている。

本実施形態によれば、蓋１２の形状に応じて挟み込み爪４１、下爪２１及び上爪２２を交換することにより、様々な形状の蓋１２に柔軟に対応することができる。

また、本実施形態では特に、第１アクチュエータ４２、第２アクチュエータ４３、第３アクチュエータ３１、第４アクチュエータ３２及び第５アクチュエータ３７を制御するコントローラ１０を有し、コントローラ１０は、下爪２１を蓋１２側に移動させると共に、挟み込み爪４１及び上爪２２を蓋１２とは反対側に退避させるステップＳ１０と、挟み込み爪４１を蓋１２側に移動させるステップＳ２０と、挟み込み爪４１を所定距離Ｌだけ上方に移動させるステップＳ３０と、上爪２２を蓋１２側に移動させるステップＳ４０と、吸着パッド３５を上方に移動させて下端に位置する蓋１２を吸着するステップＳ５０と、下爪２１を蓋１２とは反対側に退避させて、吸着パッド３５を下方に移動させるステップＳ６０とを実行する。

このような手順を実行することにより、ガイドバー１６に沿って積み重ねられた複数の蓋１２から、下端近傍の蓋１２を残りの蓋１２の重量から解放しつつ、蓋１２を１つずつ分離して供給することができる。

＜５．変形例＞
なお、開示の実施形態は、上記に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を説明する。

上述したように、蓋供給装置２は、蓋１２の形状に応じて挟み込み爪４１、下爪２１及び上爪２２を交換することにより、様々な形状の蓋１２に対応することができる。以下、この詳細について説明する。なお、以下の図５〜図８では、煩雑防止のため、ベース３３及びレール３４、アクチュエータ等の図示を省略している。

（５−１．長方形の蓋を供給する場合）
本変形例は、蓋供給装置を長方形の蓋に適用した例である。本変形例の蓋供給装置２Ａの構成の一例を図５に示す。

図５に示すように、本変形例では、供給する蓋１２Ａが上下方向から見て略長方形の形状を有する。

蓋分離機構２０Ａは、４つの下爪５１及び４つの上爪５２を備えている。下爪５１（５１ａ，５１ｂ）及び上爪５２（５２ａ，５２ｂ）は、上記実施形態の下爪２１（２１ａ，２１ｂ）及び上爪２２（２２ａ，２２ｂ）と同様の構成であるが、それぞれ略長方形の蓋１２Ａの長辺及び短辺に対応した長さとなるように形成されている。

また、持ち上げ機構４０の挟み込み爪４１Ａも、上記実施形態の挟み込み爪４１と同様の構成であるが、略長方形の蓋１２Ａの長辺に対応した長さとなるように形成されている。

本変形例の蓋供給装置２Ａによれば、上記のような形態の下爪５１、上爪５２及び挟み込み爪４１Ａを、図示しないベース３３及びレール３４を介して蓋１２Ａの形状や大きさに対応する位置に移動させることにより、長方形の蓋１２Ａに対応することができる。

（５−２．円形の蓋を供給する場合）
本変形例は、蓋供給装置を円形の蓋に適用した例である。本変形例の蓋供給装置２Ｂの構成の一例を図６に示す。

図６に示すように、本変形例では、供給する蓋１２Ｂが上下方向から見て略円形の形状を有する。

蓋分離機構２０Ｂは、４つの下爪５３及び４つの上爪５４を備えている。下爪５３（５３ａ，５３ｂ）及び上爪５４（５４ａ，５４ｂ）は、それぞれ内周側の形状が略円形の蓋１２Ｂの外周部に対応した円弧形状となるように形成されている。

また、持ち上げ機構４０の挟み込み爪４１Ｂも、それぞれ内周側の接触面４５の形状が略円形の蓋１２Ｂの外周部に対応した円筒面状となるように形成されている。

本変形例の蓋供給装置２Ｂによれば、上記のような形態の下爪５３、上爪５４及び挟み込み爪４１Ｂを、図示しないベース３３及びレール３４を介して蓋１２Ｂの形状や大きさに対応する位置に移動させることにより、円形の蓋１２Ｂに対応することができる。

（５−３．楕円形の蓋を供給する場合）
本変形例は、蓋供給装置を楕円形の蓋に適用した例である。本変形例の蓋供給装置２Ｃの構成の一例を図７に示す。

図７に示すように、本変形例では、供給する蓋１２Ｃが上下方向から見て楕円形の形状を有する。

蓋分離機構２０Ｃは、４つの下爪５５及び４つの上爪５６を備えている。下爪５５（５５ａ，５５ｂ）及び上爪５６（５６ａ，５６ｂ）は、それぞれ内周側の形状が略楕円形の蓋１２Ｃの外周部に対応した円弧形状となるように形成されている。

また、持ち上げ機構４０の挟み込み爪４１Ｃも、それぞれ内周側の接触面４５の形状が略楕円形の蓋１２Ｃの外周部に対応した円筒面状となるように形成されている。

本変形例の蓋供給装置２Ｃによれば、上記のような形態の下爪５５、上爪５６及び挟み込み爪４１Ｃを、図示しないベース３３及びレール３４を介して蓋１２Ｃの形状や大きさに対応する位置に移動させることにより、楕円形の蓋１２Ｃに対応することができる。

（５−４．多角形の蓋を供給する場合）
本変形例は、蓋供給装置を多角形の蓋に適用した例である。本変形例の蓋供給装置２Ｄの構成の一例を図８に示す。

図８に示すように、本変形例では、供給する蓋１２Ｄが上下方向から見て八角形の形状を有する。

蓋分離機構２０Ｄは、４つの下爪５７及び４つの上爪５８を備えている。下爪５７（５７ａ，５７ｂ）及び上爪５８（５８ａ，５８ｂ）は、それぞれ内周側の形状が八角形の蓋１２Ｄの外周部に対応した形状及び八角形の蓋１２Ｄの辺に対応した長さとなるように形成されている。

また、持ち上げ機構４０の挟み込み爪４１Ｄは、上記実施形態の挟み込み爪４１と同様の構成であるが、八角形の蓋１２Ｄの一辺に対応した長さとなるように形成されている。

本変形例の蓋供給装置２Ｄによれば、上記のような形態の下爪５７、上爪５８及び挟み込み爪４１Ｄを、図示しないベース３３及びレール３４を介して蓋１２Ｄの形状や大きさに対応する位置に移動させることにより、八角形の蓋１２Ｄに対応することができる。

（５−５．その他）

以上では、第１アクチュエータ４２、第２アクチュエータ４３、第３アクチュエータ３１及び第４アクチュエータ３２がエアシリンダで構成される場合を一例として説明したが、これに限定されるものではなく、例えばソレノイドやサーボモータ等で構成してもよい。また以上では、第５アクチュエータ３７がサーボモータで構成される場合を一例として説明したが、例えばエアシリンダやソレノイド等で構成してもよい。

また以上では、持ち上げ機構４０により蓋１２を持ち上げた後、蓋１２を下ろす動作を行わずに解放するようにしたが、蓋１２を下ろす動作を行ってもよい。この場合、例えば前述の図４においてステップＳ７０からステップＳ１０に戻った際に、挟み込み爪４１を所定距離Ｌだけ下方に移動させた後に蓋１２とは反対側に退避させればよい。これにより、持ち上げ機構４０により持ち上げた蓋１２を解放する際の衝撃を低減できる。

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさ、形状、位置等が「同一」「同じ」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「同じ」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に同じ」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。

１ 蓋閉めシステム（容器取り付けシステムの一例）
２ 蓋供給装置（容器供給装置の一例）
３ 蓋閉めロボット（容器取り付けロボットの一例）
８ 食品容器（他の容器の一例）
１０ コントローラ（制御装置の一例）
１２ 蓋（容器の一例）
１６ ガイドバー（ガイド部材の一例）
２０ 分離機構
２１ 下爪（第２支持部材の一例）
２２ 上爪（第３支持部材の一例）
３１ 第３アクチュエータ
３２ 第４アクチュエータ
３３ ベース
３４ レール
３５ 吸着パッド
３７ 第５アクチュエータ
４０ 持ち上げ機構
４１ 挟み込み爪（第１支持部材の一例）
４２ 第１アクチュエータ
４３ 第２アクチュエータ
４５ 接触面
４５ａ 凹凸形状
Ｌ 所定距離

Claims (11)

1. 容器の積み重ね方向をガイドするガイド部材と、
   前記ガイド部材に沿って積み重ねられた複数の前記容器から１つずつ前記容器を分離する分離機構と、
   前記分離機構により前記容器を分離する際に、積み重ねられた前記複数の容器のうち下端側の少なくとも１つを除く残りの前記容器を支持し、所定距離だけ上方に持ち上げる持ち上げ機構と、
   を有することを特徴とする容器供給装置。
2. 前記持ち上げ機構は、
   前記残りの容器を支持する第１支持部材と、
   前記第１支持部材を前記ガイド部材に沿う方向に往復移動させる第１アクチュエータと、
   前記第１支持部材を前記ガイド部材に交差する方向に往復移動させる第２アクチュエータと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の容器供給装置。
3. 前記第１支持部材は、
   前記下端側の少なくとも１つの容器の直上に位置する複数の前記容器の外周に接触しつつ前記残りの容器を支持する
   ことを特徴とする請求項２に記載の容器供給装置。
4. 前記第１支持部材は、
   前記容器との接触面に凹凸形状を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の容器供給装置。
5. 前記分離機構は、
   積み重ねられた前記容器の下端に位置する前記容器を支持する第２支持部材と、
   前記第２支持部材を前記ガイド部材に交差する方向に往復移動させる第３アクチュエータと、
   積み重ねられた前記容器の下から２番目の前記容器を支持する第３支持部材と、
   前記第３支持部材を前記ガイド部材に交差する方向に往復移動させる第４アクチュエータと、
   を有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の容器供給装置。
6. 前記分離機構は、
   前記下端に位置する容器を吸着する吸着パッドと、
   前記吸着パッドを前記ガイド部材に沿う方向に往復移動させる第５アクチュエータと、
   を有することを特徴とする請求項５に記載の容器供給装置。
7. 前記第１アクチュエータ、前記第２アクチュエータ、前記第３アクチュエータ、前記第４アクチュエータ及び前記第５アクチュエータを制御する制御装置をさらに有し、
   前記制御装置は、
   前記第２支持部材を前記容器側に移動させると共に、前記第１支持部材及び前記第３支持部材を前記容器とは反対側に退避させる第１工程と、
   前記第１支持部材を前記容器側に移動させる第２工程と、
   前記第１支持部材を所定距離だけ上方に移動させる第３工程と、
   前記第３支持部材を前記容器側に移動させる第４工程と、
   前記吸着パッドを上方に移動させて前記下端に位置する前記容器を吸着する第５工程と、
   前記第２支持部材を前記容器とは反対側に退避させて、前記吸着パッドを下方に移動させる第６工程と、
   を実行することを特徴とする請求項６に記載の容器供給装置。
8. 前記ガイド部材、前記第１支持部材、前記第２支持部材及び前記第３支持部材を支持するベースと、
   前記ベースを前記ガイド部材に交差する方向に沿って移動可能に支持するレールと、
   をさらに有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の容器供給装置。
9. 前記第１支持部材、前記第２支持部材及び前記第３支持部材は、
   前記容器の形状に応じて交換可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の容器供給装置。
10. ガイド部材に沿って積み重ねられた複数の容器のうち下端側の少なくとも１つを除く残りの前記容器を支持し、所定距離だけ上方に持ち上げることと、
    前記複数の容器の下端から１つずつ前記容器を分離することと、
    を有することを特徴とする容器供給方法。
11. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の複数の容器供給装置と、
    前記複数の容器供給装置から順次供給される前記容器を、当該容器とは異なる他の容器に取り付ける容器取り付けロボットと、
    を有することを特徴とする容器取り付けシステム。

Images