JP2021042060A

JP2021042060A - 搬送装置

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Publication number: JP2021042060A
Application number: JP2019166811A
Authority: JP
Inventors: 泰仁田中; Yasuhito Tanaka; 達也土井; Tatsuya Doi
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2039-09-13
Also published as: JP7443706B2

Abstract

【課題】元容器から搬出容器へ物品を安定して移送することができるようにすること。【解決手段】搬送装置（１）は、製品番重（Ｔ１）に収容された物品（Ｗ）を移送して出荷番重（Ｔ２）に収容する。搬送装置は、延出方向を搬送方向として出荷番重を搬送する出荷番重コンベア（４１）と、出荷番重コンベアと異なる方向に延出し、かかる延出方向を搬送方向として製品番重を搬送する製品番重コンベア（３１）と、製品番重コンベアにて搬送される製品番重から出荷番重コンベアにて搬送される出荷番重に物品を移送可能な移送部（５）とを備えている。出荷番重コンベア及び製品番重コンベアは立体的に交差され、該交差する位置及びその周りにて移送部が物品を移送する。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置に関し、特に、物品を容器に収容して搬送する搬送装置に関する。

所定の容器に収容された物品を移送して他の容器に収容し、該他の容器を搬送する装置として、例えば、特許文献１に開示される搬送装置が提案されている。特許文献１の搬送装置は、物品が収容された供給用容器を持ち上げるリフタと、搬出用容器を搬送する搬送コンベアとを備えている。

また、特許文献１の搬送装置は、リフタと搬送コンベアとの間に移送手段を備えている。移送手段は、リフタと搬送コンベアとの間に設けられるコンベアと、コンベアのリフタ側に設けられて供給用容器内の物品を吸着する吸着手段と、コンベアの搬送コンベア側に設けられてコンベア上の物品を吸着する吸着手段とを備えている。かかる搬送装置では、後者の吸着手段によって、吸着した物品が搬送コンベア上の搬出容器に収納される。

特開平１０−１８１８６９号公報

特許文献１では、リフタと搬送コンベアとの間にコンベアが延在しており、供給用容器から物品が取り出される位置と、搬出用容器に物品を収納する位置との間の距離が長くなる。言い換えると、移送手段で物品を移送する距離が長くなり、その結果、移送の途中で物品の向きが変わったり一部の吸着保持が意図せず解除されたりする物品の保持不良が発生し易くなる、という問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、元容器から搬出容器へ物品を安定して移送することができる搬送装置を提供することを目的の一つとする。

本発明における一態様の搬送装置は、元容器に収容された物品を移送して搬出容器に収容する搬送装置において、所定方向に延出し、該延出する方向を搬送方向として前記搬出容器を搬送する搬出容器搬送路と、前記搬出容器搬送路と異なる方向に延出し、該延出する方向を搬送方向として前記元容器を搬送する元容器搬送路と、前記元容器搬送路にて搬送される前記元容器から前記搬出容器搬送路にて搬送される前記搬出容器に物品を移送可能な移送部と、を備え、前記搬出容器搬送路及び前記元容器搬送路は立体的に交差され、該交差する位置及びその周りにて前記移送部が物品を移送することを特徴とする。

本発明によれば、搬出容器搬送路と元容器搬送路とが立体的に交差する位置の周りにおいて、元容器から搬出容器に物品を移送することができる。これにより、物品の移送が行われる元容器及び搬出容器を隣り合わせとして接近させることができ、移送部による物品の移送距離を短縮して移送の安定化、迅速化を図ることができる。

実施の形態に係る搬送装置の概略斜視図である。図１の右側面図である。図１の正面図である。段ばらし部を省略した図１の左側面図である。図１の平面図である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。以下の図においては、説明の便宜上、一部の構成を省略することがある。また、以下の説明において、特に明示しない限り、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」は、各図において矢印で示した方向を基準として用いる。但し、以下の実施の形態での各構成の向きは、一例にすぎず、任意の向きに変更することができる。

図１は、実施の形態に係る搬送装置の概略斜視図である。図１に示すように、搬送装置１は、元容器としての製品番重Ｔ１が多段に重ねて搬入される段ばらし部２と、段ばらし部２から供給される製品番重Ｔ１を右から左方向に搬送する製品番重搬送部３とを備えている。また、搬送装置１は、搬出容器としての出荷番重Ｔ２を後から前方へ搬送する出荷番重搬送部４と、物品Ｗを保持して移送可能な移送部５と、物品Ｗを検出するための検出部６とを備えている。

特に限定されるものでないが、本実施の形態では、搬送対象となる物品Ｗを、弁当や惣菜等の調理品が収容された容器とし、利用者の把持等によって変形が生じる可撓性を有するものとする。また、段ばらし部２に搬入される製品番重Ｔ１には、物品Ｗが３箇所位置に２段ずつ重ねて収容されている。

本実施の形態において、製品番重Ｔ１及び出荷番重Ｔ２は、同一形態に形成されており、底壁及び周壁を備えて上部を開放する形状に設けられている。また、本実施の形態では、搬送装置１において、製品番重Ｔ１及び出荷番重Ｔ２は、上から見て短辺及び長辺を有する概略長方形状に形成され、各番重Ｔ１、Ｔ２の短辺が前後方向と平行に、長辺が左右方向と平行に配設されている。

図２は、図１の右側面図であり、図３は、図１の正面図である。段ばらし部２は、不図示の筐体によって囲われ、該筐体の右側（図２の紙面手前側）には不図示の搬入扉が設けられる。図１に加え、図２及び図３にも示すように、段ばらし部２は、製品番重Ｔ１が複数段積みされて配置される上昇分離機構２１と、上昇分離機構２１の下方に配設されたセット用台車２２及びコンベア２３とを備えている。セット用台車２２は床面（不図示）を走行し、コンベア２３は床面より若干上方に離れた位置に配設され、セット用台車２２によって搬送装置１の外部から複数段積みされた製品番重Ｔ１がコンベア２３上に運搬される。なお、コンベア２３の左側には、製品番重Ｔ１を上昇分離機構２１に受け渡した後のセット用台車２２を右側に押し込むプッシャ（不図示）を設置してもよい。

上昇分離機構２１では、セット用台車２２に複数段積みされた製品番重Ｔ１全てを保持してからコンベア２３上に載置する。そして、上昇分離機構２１は、コンベア２３上に段積みされた製品番重Ｔ１のうち、最下段の製品番重Ｔ１から１段ずつばらして製品番重搬送部３に供給可能に構成される。なお、各図面において、上昇分離機構２１は、簡略化して図示しており、詳細な構成の図示、説明は省略する。

製品番重搬送部３は、上部に製品番重Ｔ１が載置されて左右方向に延出する製品番重コンベア（元容器搬送路）３１と、製品番重コンベア３１と段ばらし部２との間に設けられたリフタ搬送機構３２とを備えている。製品番重コンベア３１は、不図示の筐体やフレームによって床面から所定距離離れた高さ位置に支持される。製品番重コンベア３１は、延出方向となる右から左に向かう方向に製品番重Ｔ１を搬送するよう駆動され、かかる方向が製品番重コンベア３１での搬送方向に設定される。

製品番重コンベア３１の搬送方向は、製品番重Ｔ１の長辺の延出方向と平行に設定される。言い換えると、製品番重コンベア３１の幅（前後幅）は製品番重Ｔ１の短辺長さより若干大きく形成され、製品番重コンベア３１の搬送方向と製品番重Ｔ１の長辺の延出方向とが揃うように製品番重Ｔ１が載置及び搬送される。

製品番重コンベア３１は、その右端側が仕分元位置３１Ａとされる。仕分元位置３１Ａは、各図面にて図示した製品番重Ｔ１のうち、括弧書きで符号「３１Ａ」を併記した製品番重Ｔ１の位置とされる。製品番重コンベア３１は、仕分元位置３１Ａに製品番重Ｔ１が搬送された状態で駆動停止すると共にクランプ（不図示）にて製品番重Ｔ１を挟み込むことで製品番重Ｔ１を仕分元位置３１Ａに位置決め可能に設けられる。

リフタ搬送機構３２は、製品番重Ｔ１が載置されるリフタ用コンベア３４と、リフタ用コンベア３４を昇降させるシリンダ３５と、シリンダ３５におけるロッド３５ａの先端とリフタ用コンベア３４とを連結する連結体３６とを備えている。リフタ搬送機構３２は、シリンダ３５の駆動によってリフタ用コンベア３４を昇降させる。かかる昇降におけるリフタ用コンベア３４の上限位置は、製品番重コンベア３１と同一高さとされ、下限位置（図１、３にて二点鎖線で図示）は段ばらし部２のコンベア２３と同一高さとされる。従って、段ばらし部２のコンベア２３から下限位置のリフタ用コンベア３４に製品番重Ｔ１を左方向に搬送することができる。かかる搬送後、リフタ用コンベア３４及び製品番重Ｔ１を上限位置に上昇し、リフタ用コンベア３４から製品番重コンベア３１に製品番重Ｔ１を左方向に搬送することができる。

なお、製品番重コンベア３１の下流側となる左端側に搬送された製品番重Ｔ１は、不図示の回収機構や作業者によって回収される。

図４は、段ばらし部を省略した図１の左側面図である。図１及び２に加え、図４に示すように、出荷番重搬送部４は、上部に出荷番重Ｔ２が載置されて所定方向となる前後方向に延出する出荷番重コンベア（搬出容器搬送路）４１を備えている。出荷番重コンベア４１は、本実施の形態では延出方向に３分割された構造とされる。また、出荷番重コンベア４１は、不図示の筐体やフレームによって床面から所定距離離れた高さ位置であって、図４に加えて図１及び図３にも示すように、製品番重コンベア３１より下方に配設される。言い換えると、製品番重コンベア３１が出荷番重コンベア４１の上方にて立体的に配設される。

図５は、図１の平面図である。図４及び図５に示すように、出荷番重コンベア４１は、延出方向となる後ろから前に向かう方向に出荷番重Ｔ２を搬送するよう駆動され、かかる方向が出荷番重コンベア４１での搬送方向に設定される。また、出荷番重コンベア４１の延出方向及び搬送方向と製品番重コンベア３１の延出方向及び搬送方向とは、上方から見て概略直交する方向に交差するよう異なって配設されている。しかも、製品番重コンベア３１及び出荷番重コンベア４１は異なる高さとして立体的に配設されるので、それらは立体的に交差する位置に配設される。

出荷番重コンベア４１の搬送方向は、出荷番重Ｔ２の短辺の延出方向と平行に設定される。言い換えると、出荷番重コンベア４１の幅（左右幅）は出荷番重Ｔ２の長辺長さに対して若干異なる大きさに形成され、出荷番重コンベア４１の搬送方向と出荷番重Ｔ２の短辺の延出方向とが揃うように出荷番重Ｔ２が載置及び搬送される。製品番重コンベア３１で搬送される製品番重Ｔ１及び出荷番重コンベア４１で搬送される出荷番重Ｔ２の上から見た向きは同一とされる（図５参照）。

ここで、製品番重コンベア３１の上述した仕分元位置３１Ａは、製品番重コンベア３１における出荷番重コンベア４１との交差位置とされる。また、出荷番重コンベア４１にて、仕分元位置３１Ａに対し搬送方向となる前方に隣り合う位置が仕分先位置４１Ａとされる。仕分先位置４１Ａは、各図面にて図示した出荷番重Ｔ２のうち、括弧書きで符号「４１Ａ」を併記した出荷番重Ｔ２の位置とされる。

なお、出荷番重コンベア４１の上流側となる前端側では、不図示の供給機構や作業者によって出荷番重Ｔ２が供給され、下流側となる後端側では、不図示の回収機構や作業者によって出荷番重Ｔ２が回収される。また、出荷番重コンベア４１を搬送方向に延長し、他の搬送装置１を併設して設けてもよい。

移送部５は、本実施の形態では２台設けられ、図示省略したが床面上に設置されるベースによって支持される。２台の移送部５は、出荷番重コンベア４１における仕分先位置４１Ａの左右両側であって、製品番重コンベア３１の前方近傍に配設される。よって、２台の移送部５は、仕分先位置４１Ａ及び仕分元位置３１Ａの両方に対して近傍となる位置に配設される。

移送部５は、物品Ｗを上方から保持する保持部５１と、保持部５１を直交三軸方向及び回転方向に移動する移動機構５２とを備えている。保持部５１は、物品Ｗを保持できる限りにおいて、種々の構成を採用でき、物品Ｗの上面を吸着する機構や、物品Ｗを挟んで把持する機構等が例示できる。移動機構５２は、複数のリンクを連結したアームを有する６軸多関節ロボットで構成されるが、シリンダや直動モータ、リニアモータ、送りねじ構造等を組み合わせた機構としてもよい。

移送部５は、保持部５１で物品Ｗを保持してから移動機構５２を駆動することで、物品Ｗを移送可能に設けられる。具体的には、製品番重コンベア３１にて搬送されて仕分元位置３１Ａに位置する製品番重Ｔ１から、出荷番重コンベア４１にて搬送されて仕分先位置４１Ａに位置する出荷番重Ｔ２へ物品Ｗを移送可能とされる（図４の太線矢印参照）。従って、移送部５は、製品番重コンベア３１と出荷番重コンベア４１とが立体的に交差する位置（仕分元位置３１Ａ）及びその周り（仕分先位置４１Ａ）にて物品Ｗを移送することができる。

検出部６は、カメラ等の撮像手段によってそれぞれ構成される収容状態検出部６１及び保持状態検出部６２を備えている。収容状態検出部６１は、不図示の筐体やフレームによって仕分元位置３１Ａの上方に支持される。収容状態検出部６１は、仕分元位置３１Ａの製品番重Ｔ１に収容された物品Ｗを撮像し、その物品Ｗの収容数及び収容位置を取得するための撮像データを出力する。

保持状態検出部６２においても不図示の筐体やフレームによって支持される。保持状態検出部６２は、前後方向において仕分元位置３１Ａと仕分先位置４１Ａとの間に配設され（図５参照）、上下方向においても仕分元位置３１Ａと仕分先位置４１Ａとの間に配設される（図４参照）。保持状態検出部６２は、移送部５による移送にて仕分元位置３１Ａと仕分先位置４１Ａとの間を通過中の物品Ｗを下方から撮像し、その物品Ｗの向きや姿勢を取得するための撮像データを出力する。

次いで、本実施の形態の搬送装置１における動作について説明する。先ず、段ばらし部２にて、上昇分離機構２１によって最下段の製品番重Ｔ１から１段ずつばらした後、製品番重搬送部３のリフタ搬送機構３２で製品番重コンベア３１の高さ位置まで製品番重Ｔ１を上昇する。その後、製品番重コンベア３１にて製品番重Ｔ１を仕分元位置３１Ａまで搬送してから位置決めする。一方、出荷番重搬送部４では、出荷番重コンベア４１にて出荷番重Ｔ２を仕分先位置４１Ａまで搬送してから位置決めする。

このように製品番重Ｔ１及び出荷番重Ｔ２を位置決めした後、仕分元位置３１Ａにて、製品番重Ｔ１における物品Ｗを収容状態検出部６１によって撮像する。かかる撮像結果に応じ、移送部５の移動機構５２を駆動し、仕分元位置３１Ａにおける製品番重Ｔ１内の物品Ｗを保持部５１で保持する。かかる保持後、図４の太線矢印で示すように、移動機構５２の駆動によって保持部５１に保持された物品Ｗを仕分先位置４１Ａの出荷番重Ｔ２まで移送して収容する。この移送にて、移送中の物品Ｗが保持状態検出部６２で下方から撮像され、かかる撮像結果に応じて移動機構５２の駆動を制御することで保持された物品Ｗの向きや姿勢が補正される。これにより、出荷番重Ｔ２への物品Ｗの移送不良や収容不良が発生することが回避可能となる。

出荷番重Ｔ２への物品Ｗの移送は、収容される物品Ｗが所定の要求数に達するまで、繰り返し行われる。収容状態検出部６１の撮像結果にて製品番重Ｔ１の物品Ｗがなくなって空になると、製品番重コンベア３１では、仕分元位置３１Ａでの製品番重Ｔ１の位置決めを解除して搬出し、仕分元位置３１Ａに新たな製品番重Ｔ１を搬送して位置決めする。また、仕分先位置４１Ａの出荷番重Ｔ２に要求数の物品Ｗを移送すると、仕分先位置４１Ａでの出荷番重Ｔ２の位置決めを解除して搬出し、仕分先位置４１Ａに空となる新たな出荷番重Ｔ２を搬送して位置決めする。

このような実施の形態によれば、製品番重コンベア３１と出荷番重コンベア４１とが立体的に交差するので、その交差位置に仕分元位置３１Ａを設定し、仕分元位置３１Ａの隣に仕分先位置４１Ａを設定することができる。従って、図５のように上方から見て仕分元位置３１Ａ及び仕分先位置４１Ａを接近させ、物品Ｗの移送先及び移送元となる製品番重Ｔ１及び出荷番重Ｔ２を隣り合わせにすることができる。これにより、移送部５による物品Ｗの移送距離の短縮化を図ることができ（図４の太線矢印参照）、物品Ｗ１個あたりの移送時間を短くすることができる。その結果、移送効率を向上できる上、移送部５で物品Ｗを保持する時間も短くしたり、移送時の物品Ｗの加速を抑制したりすることができ、移送の安定化を図ることができる。

また、製品番重コンベア３１が出荷番重コンベア４１の上方に配設されるので、図４に示すように、製品番重Ｔ１からの物品Ｗの取り出し時に一旦上昇するものの、該上昇移動量より下降移動量を大きくすることができる。これにより、移送部５にて、移動機構５２に加わる移送の負荷や駆動に要する電力等を軽減することができる。

また、出荷番重コンベア４１の搬送方向となる前後方向に仕分元位置３１Ａ及び仕分先位置４１Ａが隣り合い、かかる位置３１Ａ、４１Ａに配置された両方の番重Ｔ１、Ｔ２の短辺の延出方向を前後方向として上面視での向きを同一としている。このように、各番重Ｔ１、Ｔ２を短辺の延出方向に並べて物品Ｗを移送することで、例えば各番重Ｔ１、Ｔ２を長辺の延出方向に並べた場合に比べ、物品Ｗの最大移送距離を短くでき、これによっても移送の安定化を図ることができる。

また、上記のように移送距離を短くすることで、物品Ｗが外力によって変形しやすい可撓性を有する場合でも、移送の安定化を良好に実現することができる。

本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

上記実施の形態では、支持する物品Ｗを調理品用の容器としたが、移送部５によって移送できる物品であれば何ら限定されるものでない。例えば、サンドイッチやパン、弁当等の他の食品、各種の電気機器、装置、それらの部品としたり、弁当容器以外の箱やトレイによって梱包されたものとしたりしてもよい。更に、物品Ｗにおいて、保持部５１による保持箇所は、上面に限られず、物品Ｗの側面や縁部、下面から側面に亘って形成される凹凸部分、傾斜部分、突出部分等とすることができる。

また、搬出容器及び元容器として番重Ｔ１、Ｔ２を用いた場合を説明したが、これに限られるものでなく、収容する物品等に応じて種々の容器を用いることができる。また、各番重Ｔ１、Ｔ２に収容される物品Ｗは上下に重ねた状態としても重ねていない状態としてもよい。

また、移送部５の保持部５１による物品Ｗの最大保持個数は２個以上にする等、変更してもよい。

また、製品番重コンベア３１及び出荷番重コンベア４１は、上記実施の形態に対し、上下の位置関係を逆にして製品番重コンベア３１が出荷番重コンベア４１の下方に配設されるようにしてもよい。但し、上記実施の形態の方が、製品番重Ｔ１からの物品Ｗの取り出し時に、物品Ｗの下降移動量より上昇移動量を小さくできる点で有利となる。

また、製品番重コンベア３１及び出荷番重コンベア４１の延出方向は、湾曲する方向としてもよく、上から見たときの交差角度は、９０°以外の角度に変更してもよい。

また、移送部５の設置位置は、床面に限定されずに天井や筐体（不図示）としてもよく、移送部５の設置数は２台に限定されず、１台あるいは３台以上としてもよい。

また、上記実施の形態では、仮に、物品Ｗの移送時に物品Ｗが落下する等の移送不良が発生した場合、作業者を介して以下に述べるように製品番重Ｔ１から出荷番重Ｔ２に物品Ｗを移送できる。

まず、移送部５の駆動を停止し、作業者が、製品番重コンベア３１及び出荷番重コンベア４１の交差位置となる仕分元位置３１Ａの左後ろ側に立つ。そして、出荷番重コンベア４１にて仕分先位置４１Ａの出荷番重Ｔ２を仕分元位置３１Ａの後方に逆搬送し、製品番重コンベア３１にて仕分元位置３１Ａの製品番重Ｔ１を仕分元位置３１Ａの左側に搬送する。このように搬送した各番重Ｔ１、Ｔ２間にて、作業者が移送予定の物品Ｗを手作業で移送する。この作業においても、物品Ｗの移送距離を短くすることができる。

出荷番重Ｔ２に移送予定数の物品Ｗを移送後、該出荷番重Ｔ２を出荷番重コンベア４１にて搬出し、仕分元位置３１Ａの左側に搬送した製品番重Ｔ１を仕分元位置３１Ａに戻す搬送を行う。その後、上記実施の形態に記載したように通常の搬送に復帰することができる。

１搬送装置
３１製品番重コンベア（元容器搬送路）
３１Ａ仕分元位置
４１出荷番重コンベア（搬出容器搬送路）
４１Ａ仕分先位置
５移送部
Ｔ１製品番重（元容器）
Ｔ２出荷番重（搬出容器）
Ｗ物品

Claims

元容器に収容された物品を移送して搬出容器に収容する搬送装置において、
所定方向に延出し、該延出する方向を搬送方向として前記搬出容器を搬送する搬出容器搬送路と、
前記搬出容器搬送路と異なる方向に延出し、該延出する方向を搬送方向として前記元容器を搬送する元容器搬送路と、
前記元容器搬送路にて搬送される前記元容器から前記搬出容器搬送路にて搬送される前記搬出容器に物品を移送可能な移送部と、を備え、
前記搬出容器搬送路及び前記元容器搬送路は立体的に交差され、該交差する位置及びその周りにて前記移送部が物品を移送することを特徴とする搬送装置。
前記元容器搬送路は、前記搬出容器搬送路の上方にて交差する位置に配設されることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
前記元容器搬送路における前記搬出容器搬送路との交差位置が仕分元位置とされ、前記搬出容器搬送路の搬送方向にて前記仕分元位置と隣り合う位置が仕分先位置とされ、前記仕分元位置の前記元容器から前記仕分先位置の前記搬出容器に前記移送部が物品を移送することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の搬送装置。
前記搬出容器は、上から見て短辺及び長辺を有する長方形状に形成され、
前記搬出容器搬送路は、前記搬出容器の短辺の延出方向と平行に搬送方向が設定されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の搬送装置。
前記元容器は、上から見て短辺及び長辺を有する長方形状に形成され、
前記元容器搬送路は、前記元容器の長辺の延出方向と平行に搬送方向が設定されることを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。
前記搬出容器搬送路の搬送方向と前記元容器搬送路の搬送方向とは、上から見て概略直交する方向に交差し、
前記搬出容器搬送路で搬送される前記搬出容器及び前記元容器搬送路で搬送される前記元容器の上から見た向きが同一とされることを特徴とする請求項５に記載の搬送装置。
前記物品は可撓性を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の搬送装置。