JP2020104962A

JP2020104962A - すくい上げ装置

Info

Publication number: JP2020104962A
Application number: JP2018243977A
Authority: JP
Inventors: 晃川添; Akira Kawazoe; 哲也高富; Tetsuya Takatomi; 木村　功; Isao Kimura; 功木村
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd; Daiwa Service Co Ltd; Kinjo Kikoo Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd; Daiwa Service Co Ltd; Kinjo Kikoo Co Ltd
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: JP7335693B2

Abstract

【課題】ラインスピードを向上することができると共に、メンテナンス性を向上させたすくい上げ装置を提供する。【解決手段】すくい上げ装置１において、移載対象物に対して三次元方向に移動するロボットアーム８を備え、ロボットアーム８の移動に同期してフィルムを移載対象物の下側に送り込むフィルム送り機構１１，１８がロボットアーム８に取り付けられ、フィルム送り機構１１，１８は、ロボットアーム８によって移載対象物の下側に薄板２，３を挿入する動作に同期して、少なくとも移載対象物の下側に薄板２，３を挿入する挿入長さに応じた長さ、移載対象物の下側に、薄板２，３の先端部２ａ，３ａを通って薄板２，３の上側にフィルムを送り込むように構成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、移載対象物を移載するための装置に関し、特に、所定箇所に設置された移載対象物の下側に薄板を挿入して移載対象物をすくい上げる装置に関するものである。

この種の装置の一例が特許文献１に記載されている。その装置は、移載対称物の下側に挿入される、僅かな隙間をあけて上下に重ねられた２枚の薄板を備えている。各薄板は、ラックに噛み合って転動することによって直線的に前後動するピニオンギヤと一体となって移動するように構成されている。また、上記の装置は、ロボットアームによって移動可能に構成されており、搬送コンベヤなどの載置面上に載置されている移載対称物に対して、ロボットアームによって予め定めた距離まで各薄板を接近させる。そして、その状態でモータによってピニオンギヤを回転させて移載対象物の下側に各薄板を挿入するように構成されている。各薄板には、フィルムがそれぞれ巻き掛けられている。そして、移載対象物の下側に各薄板を挿入するときに、移載対象物の下側に各薄板を挿入する挿入長さと同じ長さ、２枚の薄板のうち、上薄板に巻き掛けられた上フィルムを上薄板の下側から先端部を通って上薄板の上側に送り込む。また、２枚の薄板のうち、下薄板に巻き掛けられた下フィルムを下薄板の上側から先端部を通って下薄板の下側に送り込む。これにより移載対象物と上フィルムとの間、および、載置面と下フィルムとの間のそれぞれで相対速度差を生じないようになっている。

特許第５５６７２０２号公報

特許文献１に記載された装置は、ロボットアームによって移載対象物に対して接近させられ、また、いわゆるラックアンドピニオンによって移載対象物の下側に各薄板が挿入される。そして、上薄板の上に移載対象物を乗せ終わると、ロボットアームによってラックアンドピニオンごと移載対象物を移動させる。つまり、ロボットアームによって装置の全体を移動させ、ラックアンドピニオンによって移載対象物に対して各薄板を前後動させるように構成されている。そのため、ロボットアームによって装置の全体を移動させるときに、ラックアンドピニオンの分、重くなってしまい、ロボットアームによる装置全体の移動速度を向上するには未だ改良の余地があった。また、ラックやピニオンギヤなどの可動部に異物が付着すると、異物によってそれらの滑らかな動作が損なわれる可能性があり、また、ラックアンドピニオンの動作によってラックアンドピニオンに付着した異物が落下して移載対象物に混入する可能性がある。そのため、メンテナンスの頻度を高くせざるを得ず、この点で未だ改良の余地があった。

この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、ラインスピードを向上することができると共に、メンテナンス性を向上させたすくい上げ装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、移載対象物と、前記移載対象物を乗せる薄板との間にフィルムを介在させるように、前記薄板に前記フィルムが巻き掛けられており、前記移載対象物の下側に前記薄板を挿し込むときに、少なくとも前記移載対象物の下面と前記フィルムにおける前記移載対象物に接触する面との間で相対速度差を生じないように、前記移載対象物の下側に前記フィルムを送り込むように構成されたすくい上げ装置において、前記移載対象物に対して三次元方向に移動するロボットアームを備え、前記ロボットアームの移動に同期して前記フィルムを前記移載対象物の下側に送り込むフィルム送り機構が前記ロボットアームに取り付けられ、前記フィルム送り機構は、前記ロボットアームによって前記移載対象物の下側に前記薄板を挿入する動作に同期して、少なくとも前記移載対象物の下側に前記薄板を挿入する挿入長さに応じた長さ、前記移載対象物の下側に、前記薄板の先端部を通って前記薄板の上側に前記フィルムを送り込むように構成されていることを特徴とするものである。

この発明では、前記薄板は、僅かな隙間を空けて重ねられた上薄板と、前記上薄板の下側に重ねられた下薄板とによって構成され、前記上薄板には、前記移載対象物の下側に挿入される前記上薄板の先端部を包み込んだ状態に上フィルムが巻き掛けられ、前記下薄板には、前記移載対象物の下側に挿入される前記下薄板の先端部を包み込んだ状態に下フィルムが巻き掛けられ、前記フィルム送り機構は、前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する動作に同期して、前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する挿入長さと同じ長さ、前記上フィルムを前記上薄板の下側から前記上薄板の先端部を通って上側に移動させるように走行させ、かつ、前記下フィルムを前記下薄板の上側から前記下薄板の先端部を通って下側に移動させるように走行させると共に、前記移載対象物の下側から前記上薄板と前記下薄板とを引き抜く動作に同期して、前記移載対象物の下側から前記上薄板と前記下薄板とを引き抜く長さと同じ長さ、前記上フィルムを前記上薄板の上側から前記上薄板の先端部を通って前記上薄板の下側に移動させるように走行させ、かつ、前記下フィルムを前記下薄板の下側から前記下薄板の先端部を通って前記下薄板の上側に移動させるように走行させるように構成されていてよい。

この発明では、前記上フィルムおよび前記下フィルムは環状に形成され、前記フィルム送り機構は、モータと、前記モータに連結された送りローラとを備え、前記送りローラに前記上フィルムが巻き掛けられ、前記上フィルムに前記下フィルムが前記上薄板と前記下薄板との間で連結されており、前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する動作に同期して、前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する挿入長さと同じ長さ、前記上フィルムを走行させるように前記モータを駆動して前記送りローラを回転させ、かつ、前記移載対象物の下側から前記上薄板と前記下薄板とを引き抜く動作に同期して、前記移載対象物の下側から前記上薄板と前記下薄板とを引き抜く長さと同じ長さ、前記上フィルムを走行させるように前記モータを駆動して前記送りローラを回転させてよい。

この発明では、前記フィルム送り機構は、前記下フィルムが巻き掛けられるとともに、前記下フィルムを前記送りローラとの間に挟み込んで前記送りローラと共に回転するクランプローラを有していてよい。

この発明では、前記上薄板の先端部は前記下薄板の先端部よりも、前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する方向で前記移載対象物側に配置されるとともに前記下薄板側に屈曲していてよい。

この発明によれば、この発明に係るすくい上げ装置は三次元方向に移動するロボットアームを備えており、移載対象物に対して薄板を接近および離隔させる動作と、移載対象物の下側に薄板を挿入する動作と、移載対象物を乗せた薄板を所定の箇所に移動させる動作などとを上記のロボットアームによって行うように構成されている。フィルム送り機構は、ロボットアームによって移載対象物の下側に薄板を挿入する動作に同期して、少なくとも移載対象物の下側に薄板を挿入する挿入長さに応じた長さ、移載対象物の下側に、薄板の先端部を通って薄板の上側にフィルムを送り込むように構成されている。このように、この発明では、上述した各種の動作を一つのロボットアームによって行う。そのため、ロボットアームの他に薄板を移動させるための装置を特には設ける必要がない。そのため、すくい上げ装置の全体として軽量化することができ、これにより移載対象物を移動させる動作速度を向上することができる。また、フィルム送り機構はロボットアームによって移載対象物の下側に薄板を挿入する動作に同期して、少なくとも移載対象物の下側に薄板を挿入する挿入長さと同じ長さ、移載対象物の下側にフィルムを送り込む。そのため、移載対象物とフィルムとの間に相対速度差が生じない、あるいは、相対速度差が可及的に小さくなる。その結果、薄板によって移載対象物が押し動かされたり、引き摺られたりすることを防止もしくは抑制することができる。つまり、移載対象物の姿勢を崩さずに移載対象物をすくい上げ、また、所定箇所に移動させることができる。さらに、いわゆる可動部を可及的に少なくすることができるので、可動部に異物が付着することによる動作不良や、可動部に付着した異物が可動部の動作に伴って落下して移載対象物に混入するなどのことを抑制できる。そのため、異物を除去するメンテナンスの頻度や手間を少なくすることができ、装置の全体としてメンテナンス性を向上することができる。

この発明に係るすくい上げ装置の一例を模式的に示す側面図である。図１に示すＡ−Ａ線に沿うこの発明に係るすくい上げ装置の断面図である。各薄板のそれぞれにフィルムが巻き掛かっている状態を示す図である。この発明に係るすくい上げ装置が取り付けられた多関節ロボットおよびその周辺の装置の構成の一例を模式的に示す斜視図である。この発明に係るすくい上げ装置によって移載対象物を他の移載対象物の上に移載する動作の一例を示す図であって、（ａ）は移載対象物の上方にすくい上げ装置を配置した状態を示す図であり、（ｂ）は移載対象物の下側に各薄板を挿入する直前の状態を示す図であり、（ｃ）は移載対象物の下側に各薄板を挿入した状態を示す図であり、（ｄ）は他の移載対象物の上方にすくい上げ装置を配置した状態を示す図であり、（ｅ）は他の移載対象物上に移載対象物を重ね合わせた状態を示す図であり、（ｆ）は移載対象物と他の移載対象物との間から各薄板を引き抜いた状態を示す図であり、（ｇ）は互いに重ね合わされた移載対象物と他の移載対象物とからすくい上げ装置を離隔させた状態を示す図である。

次に、この発明をより具体的に説明する。この発明に係るすくい上げ装置は、テーブルや搬送コンベヤなどの載置面上に載置された移載対象物を、その姿勢や形状を特には崩すことなくすくい上げると共に、すくい上げた移載対象物を他の移載対象物の上に重ね合わせたり、他の載置面上に移載したりする装置である。また、この発明に係るすくい上げ装置は三次元方向に移動可能な多関節ロボットに取り付けられる。そして、載置面上に載置された移載対象物の位置や姿勢に応じて、多関節ロボットを動作させることによって移載対象物を乗せる薄板の位置や姿勢つまり向きなどを変更するように構成されている。具体的には、多関節ロボットによって移載対象物に対してすくい上げ装置を接近および離隔させ、また、移載対象物の下側に薄板を挿入して移載対象物をすくい上げるように構成されている。このような多関節ロボットによる薄板の位置や姿勢の変更、および、移載対象物の下側への薄板の挿入は、例えば、カメラによって載置面上に載置された移載対象物を撮影し、その画像データの解析結果に基づいて多関節ロボットを制御することによって行う。

図１は、この発明に係るすくい上げ装置１の一例を示す図である。図１に示すすくい上げ装置１は２枚の薄板２，３を備えている。各薄板２，３には、それぞれフィルムが巻き掛けられている。すくい上げ装置１は移載対象物の下側に各薄板２，３を挿入する挿入長さと同じ長さ、移載対象物の下側に各フィルムを送り込むことによって移載対象物と上薄板２との間の相対速度差と、下薄板３と載置面との間の相対速度差とを小さくするように構成されている。なお、図１には、作図の都合上、フィルムの記載を省略している。また、各薄板２，３のそれぞれに巻き掛けたフィルムと、移載対象物の下側に各薄板２，３を挿入することに伴って各フィルムを送り込む構成とについては後述する。

上薄板２は一例として長方形に形成されている。下薄板３は上薄板２と同様に長方形に形成され、すくい上げ装置１の高さ方向（図１での上下方向）で上薄板２の下側に配置されている。各薄板２，３は、上薄板２の先端部２ａを下薄板３の先端部３ａよりも僅かに突出させた状態で、高さ方向に僅かな隙間をあけて互いにほぼ平行に重ね合わされている。また、上薄板２の先端部２ａは、下薄板３の先端部３ａ側に予め定めた角度、下薄板３側に屈曲している。上薄板２の先端部２ａの曲げ角度は一例として７°あるいは８°に設定されている。これは、互いに重ね合わされた各薄板２，３の最も先端の厚さを可及的に薄くして挿入動作をスムーズに行うためであり、上述した構成とすることにより、移載対象物の下側に各薄板２，３を挿入するときに、下薄板３の先端部３ａよりも上薄板２の先端部２ａが先に挿入される。

さらに、このように重ね合わされた各薄板２，３はそれらの先端部２ａ，３ａが共に、所定のフレーム４から予め定めた長さ、突出した状態でフレーム４に取り付けられる。また、各薄板２，３は載置面に対して予め定めた角度、傾斜させた状態でフレーム４に取り付けられる。上記の上薄板２の先端部２ａの曲げ角度が７°に設定されている場合には、各薄板２，３の傾斜角度は一例として５°に設定されている。つまり、曲げ角度と傾斜角度とを合算した角度が１２°となるように設定されている。これは、移載対象物の下側に各薄板２，３を挿入するときに、移載対象物の側面に対して上薄板２の上面や先端部２ａが接触して移載対象物の姿勢が崩れることや、上薄板２に巻き掛けられた上フィルムと載置面とが接触して上フィルムが擦れることによって上フィルムの耐久性が低下するなどことを抑制するためである。

上記のフレーム４は各薄板２，３、および、後述するクランプローラやテンションローラなどを回転可能に保持するものであり、また、ここに示すフレーム４は各薄板２，３の交換、および、各フィルムの交換を容易に行うために、すくい上げ装置１のボディ５の下側に着脱可能に取り付けられている。例えば、フック型のクランプ６によってボディ５にフレーム４が取り付けられている。クランプ６によるボディ５とフレーム４との締結状態を解除すると、ボディ５からフレーム４を取り外すことができ、各薄板２，３の交換、および、各薄板２，３のそれぞれに巻き掛けたフィルムの交換を容易に行うことができる。

上述したボディ５はすくい上げ装置１のベース部７の下側に一体的に設けられている。ベース部７の上側であってベース部７の長さ方向での一方の端部側に、多関節型ロボットのアーム部（以下、単にロボットアームと記す。）８が取り付けられている。ベース部７の長さ方向でロボットアーム８が取り付けられる一方の端部とは反対側の他方の端部に、すくい上げ装置１の高さ方向に延びるレール９が一体に設けられている。レール９の下端部９ａと上薄板２との間には、図１に示すように、僅かな隙間が設定されている。これは、移載対象物の下側に、上薄板２に巻き掛けられた上フィルムを送り込むときに、レール９の下端部９ａに上フィルムが引っ掛かって上フィルムを送り込めなくなると、移載対象物と上フィルムとの間での相対速度差が大きくなって移載対象物の姿勢が崩れ、また、上フィルムが損傷する可能性があるので、これを避けるためである。

すくい上げ装置１の高さ方向でレール９の上側に、押さえ板１０が取り付けられている。押さえ板１０は上薄板２の上に載せた移載対象物の姿勢が変化したときに、当該移載対象物に接触してその姿勢の変化を抑制するものであり、上薄板２に乗せられた移載対象物の上側に予め定めた隙間をあけて位置するようにレール９に取り付けられている。押さえ板１０は、上述したように、移載対象物の姿勢が変化したときに、当該移載対象物に接触する必要があるので、上記の隙間は移載対象物の姿勢が変化した場合に、移載対象物の上部に押さえ板１０の下面が接触できる隙間に設定されている。レール９の上下方向での押さえ板１０の取り付け位置は、移載対象物の高さに応じて適宜変更できるようなっている。押さえ板１０はここに示す例では、ボルトによってレール９に取り付けるように構成されている。

図２は、図１に示すＡ−Ａ線に沿うこの発明に係るすくい上げ装置の断面図である。図２に示すように、ボディ５の内部に、各薄板２，３のそれぞれに巻き掛けたフィルムを各薄板２，３に沿って走行させる送りローラ１１が回転可能に取り付けられている。また、すくい上げ装置１の幅方向でボディ５の両側面のうち、一方の側面にモータケース１２が取り付けられている。モータケース１２の内部であって送りローラ１１と同軸上に、送りローラ１１を駆動するサーボモータ１３が配置されている。なお、サーボモータ１３は図示しない電源装置および後述するコントローラに電気的に接続されており、コントローラから出力される制御指令信号に応じて駆動されるようになっている。

図３は、各薄板２，３のそれぞれにフィルム１４が巻き掛かっている状態を模式的に示す図である。図３に示す例では、前記高さ方向で上薄板２の上面を覆うように、フィルム１４の少なくとも一部が配置されていて、かつ、フィルム１４は上薄板２の先端部２ａと、当該先端部２ａとは反対側の後端部２ｂとで上薄板２の下側にそれぞれ折り返されて上薄板２を包み込むように覆っている。また、下薄板３の下面を覆うように、下薄板３の下側にフィルム１４の少なくとも他の一部が配置されていて、かつ、フィルム１４は下薄板３の先端部３ａと、当該先端部３ａとは反対側の後端部３ｂとで下薄板３の上側にそれぞれ折り返されて下薄板３を包み込むように覆っている。つまり、図３に示すように、数字の「８」を形成するように、各薄板２，３にフィルム１４が巻き掛けられている。

そして、上薄板２と下薄板３との間であって、フィルム１４のうち、上薄板２の先端部２ａと下薄板３の後端部３ｂとの間に斜めに架け渡されている部分における上薄板２側の面に、上薄板２の後端部２ｂで折り返されたフィルム１４の一方の端部１４ａが接着手段１５によって接着されている。また、これとは反対側の面に、下薄板３の先端部３ａで折り返されたフィルム１４の他方の端部１４ｂが上記と同様に接着手段１５によって接着されている。そのため、図３に示すように、各薄板２，３のそれぞれに環状のフィルム１４が巻き掛かった状態となっている。接着手段１５はテープや接着材など、従来知られたものであってよい。なお、以下の説明では、フィルム１４のうち、上薄板２に巻き掛かっている環状の部分を上フィルム１６と称し、下薄板３に巻き掛かっている環状の部分を下フィルム１７と称する。また、各薄板２，３の先端部２ａ，３ａが移載対象物側に配置されているものとして説明する。接着手段１５によるフィルム１４の接着箇所を図３に符号「ａ」で記載してある。

ここで、上述したフィルム１４を構成する材料について説明する。フィルム１４は移載対象物の下側に挿入されるときや、移載対象物の下側から引き抜かれるときに、各薄板２，３に沿って走行させられるから、各薄板２，３とフィルム１４との間では相対速度差が生じて擦れる。そのため、強度の点で、ポリエステル系樹脂であるポリエチレンテレフタレートによってフィルム１４を形成することが好ましい。また、ポリエステル系樹脂によってフィルム１４を形成すると、移載対象物が食品である場合には、フィルム１４に食品の香気成分が収着することを抑制できるので、この点でも好ましい。

また、図３に示す例では、上薄板２の後端部２ｂ側であってかつ上フィルム１６の内側に、送りローラ１１が配置されている。送りローラ１１は上薄板２に沿って上フィルム１６を走行させるものであり、送りローラ１１に上フィルム１６の一部が巻き掛けられている。下薄板３の後端部３ｂ側であってかつ下フィルム１７の内側に、クランプローラ１８が配置されていて、クランプローラ１８に下フィルム１７の一部が巻き掛けられている。クランプローラ１８は、送りローラ１１との間でフィルム１４を挟み付けた状態で送りローラ１１に押し付けられている。

したがって、サーボモータ１３によって送りローラ１１を正回転させると、クランプローラ１８は送りローラ１１の回転方向とは反対方向に回転する。また、送りローラ１１の正回転によって上薄板２の後端部２ｂ側から先端部２ａ側に上フィルム１６を送り出した長さと同じ長さ、クランプローラ１８の回転によって下薄板３の後端部３ｂ側から先端部３ａ側に下フィルム１７が送り出される。また、複数のテンションローラ１９がフレーム４に回転可能に取り付けられている。各テンションローラ１９によって各薄板２，３に沿って各フィルム１４を走行させるときにおける、各フィルム１６，１７のたるみを抑制し、また、各フィルムの張力が予め定めた範囲になるように構成されている。なお、上述した送りローラ１１と、クランプローラ１８と、送りローラ１１を回転させるサーボモータ１３などとが、この発明におけるフィルム送り機構に相当している。

図４は、すくい上げ装置１が取り付けられたロボットアーム８およびその周辺の装置の構成の一例を模式的に示す斜視図である。図４に示す例では、搬送コンベヤ２０によって移載対象物Ｗ１，Ｗ２を搬送するように構成されており、搬送コンベヤ２０による移載対象物Ｗ１，Ｗ２の搬送方向で下流側にすくい上げ装置１が取り付けられたロボットアーム８が配置されている。また、搬送コンベヤ２０の上方に図示しないカメラが設けられている。そして、搬送コンベヤ２０によって搬送される移載対象物Ｗ１，Ｗ２の向きや姿勢をカメラによって撮影し、カメラによって得られた画像データをコントローラ２１によって解析し、その解析結果を制御指令信号としてロボットアーム８やサーボモータ１３などに出力するように構成されている。上述した搬送コンベヤ２０はベルトコンベヤであってよい。コントローラ２１はマイクロコンピュータを主体にして構成され、予め記憶されたデータや、上記の画像データなどに基づいて演算を行い、その演算結果をロボットアーム８やサーボモータ１３などに制御指令信号として出力する。

したがって、制御指令信号に基づいてロボットアーム８を動作させると、ロボットアーム８と一体となってすくい上げ装置１の各薄板２，３が移動して各薄板２，３の位置や姿勢が変化する。具体的には、２つの移載対象物Ｗ１，Ｗ２のうちの一方、例えば移載対象物Ｗ１に対してロボットアーム８によって各薄板２，３が接近および離隔させられると共に、搬送コンベヤ２０から各薄板２，３までの高さなどが変更され、移載対象物Ｗ１の下側に各薄板２，３が挿入される。また、移載対象物Ｗ１の下側に各薄板２，３を挿入するときの各薄板２，３の向きが、移載対象物Ｗ１の向きに応じて変更される。さらに、搬送コンベヤ２０上での移載対象物Ｗ１の位置情報やロボットアーム８の動作に同期してサーボモータ１３が駆動されて各薄板２，３に沿ってフィルム１６，１７が走行させられる。

上述した構成のすくい上げ装置１の作用について説明する。図５は、この発明に係るすくい上げ装置１によって移載対象物Ｗ１を他の移載対象物Ｗ２の上に移載する動作の一例を示す図である。先ず、搬送コンベヤ２０によって搬送される移載対象物Ｗ１と他の移載対象物Ｗ２とのそれぞれの向きや姿勢、位置などが、上述したように、図示しないカメラによって撮影される。カメラによって得られた画像データはコントローラ２１に伝送されて解析され、その解析結果が制御指令信号としてロボットアーム８に出力される。そして、制御指令信号に基づいてロボットアーム８が動作させられる。搬送コンベヤ２０上に２列に移載対象物Ｗ１，Ｗ２が載せられている場合には、いずれか一方の移載対象物Ｗ１を先にすくい上げるように、ロボットアーム８が動作させられる。図５の（ａ）に示す例では、先にすくい上げる移載対象物Ｗ１の上方にすくい上げ装置１が移動させられる。

なお、後述するように、移載対象物Ｗ１の下側に各薄板２，３を挿入するときには、移載対象物Ｗ１に対して直線的に各薄板２，３が移動させられる。そのため、図５の（ａ）に示すように、すくい上げ装置１を移動させるときには、移載対象物Ｗ１における各薄板２，３が挿入される箇所が、各薄板２，３を直線的に前後動させた場合における各薄板２，３の進行方向で前方に位置するように、移載対象物Ｗ１の向きと、各薄板２，３の向きとを合わせる。また、図５の（ａ）に示す状態では、移載対象物Ｗ１とすくい上げ装置１とは、前記進行方向で予め定めた距離、離隔している。

移載対象物Ｗ１の上方にすくい上げ装置１が移動させられると、図５の（ｂ）に示すように、搬送コンベヤ２０に向けてすくい上げ装置１が下降させられる。移載対象物Ｗ１は搬送コンベヤ２０によって搬送されているため、すくい上げ装置１は搬送コンベヤ２０による移載対象物Ｗ１の搬送方向に、搬送コンベヤ２０と同じ速度で移動しながら、搬送コンベヤ２０に向けて下降する。すくい上げ装置１の高さが予め定めた高さになると、すなわち、移載対象物Ｗ１の下端部と各薄板２，３の先端部２ａ，３ａの高さとがほぼ同じ高さになると、すくい上げ装置１の下降が停止される。この状態では、搬送コンベヤ２０に各薄板２，３の先端部２ａ，３ａが接触し、あるいは、搬送コンベヤ２０と各薄板２，３との間に僅かな隙間がある。

上述したすくい上げ装置１の下降が停止すると、言い換えれば、移載対象物Ｗ１の下側に各薄板２，３を挿入する動作を開始する位置にすくい上げ装置１が設定されると、移載対象物Ｗ１に向かって予め定めた速度で直線的に各薄板２，３を前進させるようにロボットアーム８を動作させる制御指令信号がコントローラ２１から出力される。そして、ロボットアーム８によって移載対象物Ｗ１と搬送コンベヤ２０との間に各薄板２，３が挿入される。また、上述したようにロボットアーム８を動作させる制御指令信号が出力されると、これに同期してサーボモータ１３を正回転させる制御指令信号がコントローラ２１からサーボモータ１３に出力される。それによってサーボモータ１３が正回転させられると共に、送りローラ１１が正回転させられる。図３に示す例では、時計回りに送りローラ１１が回転させられる。このとき、各薄板２，３の挿入長さと同じ長さ、送りローラ１１から上フィルム１６を送り出するようにサーボモータ１３の回転が制御される。上記のように送りローラ１１を正回転させると、上薄板２の下側から先端部２ａを経由して上側に上フィルム１６が送られる。

クランプローラ１８は送りローラ１１に押し付けられていて送りローラ１１と共に回転する。そのため、クランプローラ１８の回転に伴って上フィルム１６と同じ長さ、クランプローラ１８から下フィルム１７が送り出される。下フィルム１７は下薄板３の上側から先端部３ａを経由して下側に送られる。それらの結果、移載対象物Ｗ１と上フィルム１６との間、および、下フィルム１７と搬送コンベヤ２０との間に相対速度差が生じない、もしくは、相対速度差が生じるとしても可及的に小さくなる。上フィルム１６は見かけ上、移載対象物Ｗ１に対して動かず、下フィルム１７も見かけ上、搬送コンベヤ２０に対して動かない。そのため、移載対象物Ｗ１の姿勢を特には崩すことなく、移載対象物Ｗ１の下側に各薄板２，３を挿入することができる。なお、上記のように各フィルム１６，１７を送り込むと、接続部位ａは各薄板２，３の間を移載対象物Ｗ１側に移動する。

そして、移載対象物Ｗ１の下側に各薄板２，３を予め定めた長さ挿入することにより、移載対象物Ｗ１の下側のほぼ全体に亘って各フィルム１６，１７が送り込まれると、ロボットアーム８による各薄板２，３の挿入動作とサーボモータ１３の正回転とがそれぞれ一旦、停止される。この状態では、上フィルム１６を介して上薄板２上に移載対象物Ｗ１が載せられている。図５の（ｃ）は、この状態を示している。また、搬送コンベヤ２０は停止していないので、すくい上げ装置１は搬送コンベヤ２０と同じ速度で移動している。

次いで、搬送コンベヤ２０からすくい上げ装置１を離隔させて他の移載対象物Ｗ２の上に、移載対象物Ｗ１を積み重ねる。具体的には、先ず、すくい上げ装置１の高さ方向で上方にロボットアーム８によってすくい上げ装置１を上昇させ、その後に、図５の（ｄ）に示すように、他の移載対象物Ｗ２の上にすくい上げ装置１を移動させる。このとき、移載対象物Ｗ１の外形と他の移載対象物Ｗ２の外形とを揃える。

その後、図５の（ｅ）に示すように、他の移載対象物Ｗ２の上に下薄板３が接触する高さまですくい上げ装置１を下降させ、すくい上げ装置１の高さが他の移載対象物Ｗ２の高さとほぼ同じ高さになると、すくい上げ装置１の下降が停止される。この状態では、前記高さ方向で他の移載対象物Ｗ２の上に、各薄板２，３を介して移載対象物Ｗ１が積み重ねられている。なお、この状態であっても、搬送コンベヤ２０は停止していないので、すくい上げ装置１は搬送コンベヤ２０と同じ速度で移動している。

上記のように、すくい上げ装置１の下降が停止されると、搬送コンベヤ２０による各移載対象物Ｗ１，Ｗ２の搬送速度より速い速度で搬送コンベヤ２０の進行方向で前方に、すくい上げ装置１が移動させられる。これにより、図５の（ｆ）に示すように、移載対象物Ｗ１，Ｗ２の間から各薄板２，３が引き抜かれる。また、移載対象物Ｗ１，Ｗ２の間から各薄板２，３を引き抜く動作に同期して、サーボモータ１３を逆回転させる制御指令信号がコントローラ２１から出力されてサーボモータ１３が逆回転させられる。そして、各移載対象物Ｗ１，Ｗ２の間から各薄板２，３を引き抜いた長さと同じ長さ、上薄板２の上側から先端部２ａを経由して下側に上フィルム１６が送られ、同様に、下薄板３の下側から先端部３ａを経由して上側に下フィルム１７が送られる。

こうして移載対象物Ｗ１と上フィルム１６との間、および、下フィルム１７と他の移載対象物Ｗ２との間のそれぞれで相対速度差を生じることなく、各フィルム１６，１７が引き抜かれる。そのため、各薄板２，３によって各移載対象物Ｗ１，Ｗ２が引き摺られて移動することや、姿勢が崩れるなどのことを防止もしくは抑制することができる。なお、上記の接続部位ａは、図５の（ｆ）での右方向に移動する。上記の引き抜き動作が完了すると、移載対象物Ｗ２上に移載対象物Ｗ１が直接積層され、移載動作が完了する。そして図５の（ｇ）に示すように、各移載対象物Ｗ１，Ｗ２からすくい上げ装置１が離隔させられる。積み重ねられた移載対象物Ｗ１，Ｗ２は図示しないトングなどによって把持されて袋詰めや検査などの次工程に搬送される。

したがって、この発明に係るすくい上げ装置１によれば、移載対象物Ｗ１に対してすくい上げ装置１を接近および離隔させる動作と、移載対象物Ｗ１の下側に各薄板２，３を挿入しまた引き抜く動作と、他の移載対象物Ｗ２の上に移載対象物Ｗ１を積み重ねるためにすくい上げ装置１を移動させる動作などとをロボットアーム８によって行うことができる。前述した特許文献１に記載された装置と比較すると、特許文献１に記載された装置では、いわゆるラックアンドピニオンによって移載対象物の下側に薄板を挿入しまた引き抜くように構成されている。特許文献１に記載された装置と比較していわゆるラックアンドピニオンをなくすことができるので、その分、装置の全体として軽量化することができ、ロボットアーム８によるすくい上げ装置１の移動速度、いわゆるラインスピードを高くすることができる。また、上述したように、移載対象物Ｗ１の下側に各薄板２，３を挿入しまた引き抜く動作と同期して、各フィルム１６，１７が送り込まれるため、移載対象物Ｗ１，Ｗ２の姿勢を特には崩すことなく、それらをすくい上げ、また、積み重ねたり、移動させたりすることができる。さらに、可動部が少なくなるので、可動部に異物が付着することによる動作不良や、可動部に動作に伴って付着した異物が落下して移載対象物Ｗ１，Ｗ２に混入するなどことを抑制できる。そのため、メンテナンスの頻度や手間を少なくすることができ、装置の全体としてメンテナンス性を向上することができる。

１…すくい上げ装置、２…上薄板、２ａ…上薄板の先端部、３…下薄板、３ａ…下薄板の先端部、８…多関節ロボット（ロボットアーム）、１１…送りローラ（フィルム送り機構）、１３…サーボモータ（フィルム送り機構）、１６…上フィルム、１７…下フィルム、１８…クランプローラ（フィルム送り機構）、Ｗ１，Ｗ２…移載対象物。

Claims

移載対象物と、前記移載対象物を乗せる薄板との間にフィルムを介在させるように、前記薄板に前記フィルムが巻き掛けられており、前記移載対象物の下側に前記薄板を挿し込むときに、少なくとも前記移載対象物の下面と前記フィルムにおける前記移載対象物に接触する面との間で相対速度差を生じないように、前記移載対象物の下側に前記フィルムを送り込むように構成されたすくい上げ装置において、
前記移載対象物に対して三次元方向に移動するロボットアームを備え、
前記ロボットアームの移動に同期して前記フィルムを前記移載対象物の下側に送り込むフィルム送り機構が前記ロボットアームに取り付けられ、
前記フィルム送り機構は、前記ロボットアームによって前記移載対象物の下側に前記薄板を挿入する動作に同期して、少なくとも前記移載対象物の下側に前記薄板を挿入する挿入長さに応じた長さ、前記移載対象物の下側に、前記薄板の先端部を通って前記薄板の上側に前記フィルムを送り込むように構成されている
ことを特徴とするすくい上げ装置。
請求項１に記載のすくい上げ装置において、
前記薄板は、僅かな隙間を空けて重ねられた上薄板と、前記上薄板の下側に重ねられた下薄板とによって構成され、
前記上薄板には、前記移載対象物の下側に挿入される前記上薄板の先端部を包み込んだ状態に上フィルムが巻き掛けられ、
前記下薄板には、前記移載対象物の下側に挿入される前記下薄板の先端部を包み込んだ状態に下フィルムが巻き掛けられ、
前記フィルム送り機構は、前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する動作に同期して、前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する挿入長さと同じ長さ、前記上フィルムを前記上薄板の下側から前記上薄板の先端部を通って上側に移動させるように走行させ、かつ、前記下フィルムを前記下薄板の上側から前記下薄板の先端部を通って下側に移動させるように走行させると共に、前記移載対象物の下側から前記上薄板と前記下薄板とを引き抜く動作に同期して、前記移載対象物の下側から前記上薄板と前記下薄板とを引き抜く長さと同じ長さ、前記上フィルムを前記上薄板の上側から前記上薄板の先端部を通って前記上薄板の下側に移動させるように走行させ、かつ、前記下フィルムを前記下薄板の下側から前記下薄板の先端部を通って前記下薄板の上側に移動させるように走行させるように構成されている
ことを特徴とするすくい上げ装置。
請求項２に記載のすくい上げ装置において、
前記上フィルムおよび前記下フィルムは環状に形成され、
前記フィルム送り機構は、モータと、前記モータに連結された送りローラとを備え、
前記送りローラに前記上フィルムが巻き掛けられ、前記上フィルムに前記下フィルムが前記上薄板と前記下薄板との間で連結されており、
前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する動作に同期して、前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する挿入長さと同じ長さ、前記上フィルムを走行させるように前記モータを駆動して前記送りローラを回転させ、かつ、
前記移載対象物の下側から前記上薄板と前記下薄板とを引き抜く動作に同期して、前記移載対象物の下側から前記上薄板と前記下薄板とを引き抜く長さと同じ長さ、前記上フィルムを走行させるように前記モータを駆動して前記送りローラを回転させる
ことを特徴とするすくい上げ装置。
請求項３に記載のすくい上げ装置において、
前記フィルム送り機構は、前記下フィルムが巻き掛けられるとともに、前記下フィルムを前記送りローラとの間に挟み込んで前記送りローラと共に回転するクランプローラを有していることを特徴とするすくい上げ装置。
請求項２ないし４のいずれか一項に記載のすくい上げ装置において、
前記上薄板の先端部は前記下薄板の先端部よりも、前記移載対象物の下側に前記上薄板と前記下薄板とを挿入する方向で前記移載対象物側に配置されるとともに前記下薄板側に屈曲していることを特徴とするすくい上げ装置。