JP3673821B2 - 自動開袋システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動開袋システムに関する。さらに詳しくは、排出速度がコントロールできるために発塵が少なく、しかも内容物の残留が実質上問題とならない自動開袋システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
セメントや小麦粉や顔料などの粉体原料は、製造工場より袋詰めされてコンクリート製品製造工場や食品製造工場や染物工場に出荷されている。この袋を開袋して内容物を所定の処理設備に投入する際には粉塵が発生するので、人手により作業を行うには好ましくない作業環境となる。
【０００３】
そのため、従来よりセメント等の粉体が入っている袋の開袋用の自動解袋機や袋の取降し開袋装置の開発がなされている。例えば、特公平１ー３４８４９号公報には、袋を載置する受板２枚が、水平状態で対向するとともにそれぞれ自在に回動するように設けられていて、これら両受板の内端縁で作る隙間の上下少なくとも一方には、前記隙間に向かう切断刃が上下動可能に設けられており、両受板それぞれの下方には、少なくとも１本のピンが受板に形成された孔を出入りすること可能に設けられている自動解袋機であって、前記両受板それぞれの回動中心が各受板の内端近傍の上方にあり、両受板の外端側が上方に向かって倒立する方向に回動するようになっている自動解袋機が提案されている。
【０００４】
また、実開昭６３ー５４６１０号公報には、内容物を収納した袋容器の外面に付着した塵埃等を除去し清浄にする実袋クリーナーを、実袋コンベアラインを主とする物流ラインの中間に設置し、この実袋クリーナーの物流ライン前位には袋キャッチャーを備えたデパレタイザーを設け、同じく実袋クリーナーの物流ラインの後位には切開刃を有する開袋部を設置し、前記実袋コンベアラインの終端および前記開袋部に到達するアームとそのアーム先端に取付く袋キャッチャーとを持つ開袋ロボットを付設した構成の取降し開袋装置が提案されている。
【０００５】
しかしながら、これらはいずれも投入口の上方で袋を開袋・切断して内容物を排出するため、次のような問題を有している。
【０００６】
▲１▼カッターを袋の中央部に押し付けて、あるいは逆に袋をカッターに押し付けて袋を切断するため、袋の切れ端が内容物中に混入する恐れがあり、しかも混入した場合にはそのまま投入口より収納庫に投入される。
【０００７】
▲２▼袋の切断時に開口部付近の袋の強度が低下するため、袋が変形して内容物が残留する恐れがある。
【０００８】
▲３▼中央部が切断された袋を傾斜させて内容物を排出するため、排出量の調整が難しい。そして、比重の軽い粉体の場合、発塵や飛散する恐れがある。
【０００９】
▲４▼発塵のために開袋装置が汚れるので、他の種類の袋を開袋するときは入念な洗浄作業が必要となる。
【００１０】
▲５▼開袋と同時に内容物の急激な排出が始まるので大きな投入口が必要となり、既設の人手により排出がなされているような小さな投入口には適用できない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、内容物に袋の切れ端が混入する恐れがなく、袋の切開時に開口部付近の袋の強度低下がなく、内容物の排出量の調整が容易になし得る自動開袋システムを提供すること目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様は、一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、該袋保持手段を保持して移動させる移動手段と、該袋保持手段を保持して回動させる回動手段と、開袋手段とを備え、
前記袋保持手段は、箱型の本体と、該本体の一側面に設けられた対向面に向けて進退可能な押さえ板と、該押さえ板の中間部に設けられた加振機と、前記一側面の対向面に前記加振機と対向させて設けられた加振機と、前記本体の後端部に設けられた袋固定手段とを有し、
前記開袋手段により、前記袋保持手段から突出している袋の端部が開袋され、
前記移動手段により、前記袋保持手段に保持されている袋が投入口まで移動させられ、
前記回動手段により、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部が投入口に向けて徐々に傾けられることにより、開袋により生じた開口部から内容物が投入口へ徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システムに関する。
【００１３】
本発明の第１態様においては、前記移動手段と回動手段とが１台のロボットにより構成されてなるのが好ましい。
【００１４】
本発明の第２態様は、一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、該袋保持手段を保持する保持部を有する搬送手段と、水平移動可能な開袋手段と、前記袋保持手段の把持機構を有するロボットとを備え、
前記袋保持手段は、箱型の本体と、該本体の一側面に設けられた対向面に向けて進退可能な押さえ板と、該押さえ板の中間部に設けられた加振機と、前記一側面の対向面に前記加振機と対向させて設けられた加振機と、前記本体の後端部に設けられた袋固定手段とを有し、
前記開袋手段が、前記搬送手段により搬送される袋の経路中の上方において開袋可能な位置配設されることにより、前記袋保持手段から突出している袋の端部が開袋され、
前記開袋された袋を保持している袋保持手段が、前記ロボットの把持機構により把持されるとともに、投入口まで移動させられ、
前記ロボットにより、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部が投入口に向けて徐々に傾けられることにより、開袋により生じた開口部から内容物が投入口に徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システムに関する。
【００１５】
本発明の第２態様においては、前記搬送手段の保持部に保持されている袋保持手段の搬送方向に対する傾斜角が調整可能とされてなるのが好ましい。
【００１６】
ここで、前記袋保持手段の傾斜角が、該袋保持手段へ袋が投入される際は後方に傾斜させられているのがさらに好ましい。
【００１７】
本発明の第３態様は、一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、前記袋保持手段を把持しながら移動するロボットとを備え、前記袋保持手段が、本体と、該本体に設けられた吸着部が昇降自在とされた吸着手段と、前記本体の両側部に対向配置された回動可能な袋保持部材とを有し、
前記開袋手段が、前記袋保持手段から突出している袋の端部を開袋し、
前記ロボットが、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部を投入口に向けて徐々に傾けることにより、開袋により生じた開口部から内容物が投入口に徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システムに関する。
【００１８】
本発明の第４態様は、一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、前記袋保持手段を搬送する搬送手段と、開袋手段と、走行軸を有するロボットとを備え、
前記袋保持手段は、箱型の本体と、該本体の一側面に設けられた対向面に向けて進退可能な押さえ板と、該押さえ板の中間部に設けられた加振機と、前記一側面の対向面に前記加振機と対向させて設けられた加振機と、前記本体の後端部に設けられた袋固定手段とを有し、
前記開袋手段により、前記袋保持手段から突出している袋の端部が開袋され、
前記ロボットの走行軸が全ての投入口に沿って配設されることにより、いずれの投入口へも袋の内容物が投入可能とされ、
前記ロボットにより、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部が選定された投入口に向けて徐々に傾けられることにより、開袋により生じた開口部から内容物が所定の投入口に徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システムに関する。
【００１９】
本発明においては、開袋された袋の開袋状態および／または内容物を検査するための検査手段が設けられているのが好ましい。
【００２０】
本発明の第４態様においては、検査手段の検査結果に応じて投入口の選定がなされるのが好ましい。
【００２１】
本発明においては、袋の内容物の投入の際の発塵を防止する塵止手段が投入口側に配設されてなるのが好ましい。
【００２２】
ここで、前記防塵手段としては、例えば自動開閉式蓋と、投入口と貯槽との間の接続ダクトに設けられた開口部を覆う集塵フードと、集塵手段と、排気手段と、前記集塵フード、集塵手段および排気手段を接続する配管設備とからなるものが用いられる。
【００２３】
【作用】
本発明の自動開袋システムは前記の構成を有しているので、袋の切れ端が内容物に混入して排出されるおそれはなく、しかも開袋と同時に内容物が流出して発塵することがない。そのため、周囲や開袋設備に粉塵が飛散することがない。また、袋の端部を開袋した後、袋の開袋部を下に向けて内容物の投入口への排出を行っているので、排出量の調整が可能であるとともに、従来より人手によりなされていたと同様にして排出を行うことができる。そのため、従来より人手により投入がなされていた箇所への適用も容易になし得る。その上、設備がほとんど汚れないので、他品種の原料に適用する場合でも洗浄が簡単となる。
【００２４】
【実施例】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２５】
実施例１
本発明の実施例１にかかわる自動開袋システムを図１に示し、本実施例は、パレタイズされている袋Ｐと、デパレタイズされた袋Ｐを開袋する開袋手段１０と、内容物の投入口Ｉとが離れた場所にあり、２台のロボット２０，３０で処理するものである。そのため、本実施例の自動開袋システム１は、アームの先端部に吸着手段２１を有する第１ロボット２０と、搬送手段４０と、アームの先端部に袋保持手段５０を有する第２ロボット３０とを主要構成要素としている。
【００２６】
第１ロボット２０は、パレタイズされている袋Ｐをデパレタイズするために従来より用いられている公知のものと同様であるので、その構成の詳細な説明は省略する。
【００２７】
搬送手段４０としては、例えばローラーコンベアやベルトコンベアなどが用いられ、その終端部は、第２ロボット３０のアームに保持されている袋保持手段５０へ搬入を容易にするために、下り勾配とされている。
【００２８】
第２ロボット３０のアームの先端部に把持されている袋保持手段５０は、図２に示すように、箱型の本体５１と、この本体５１の天井部近傍に設けられている上下動可能な押さえ板５２，５３と、この本体５１の後端部に設けられている袋固定手段５４，５４と、押さえ板５２，５３の略中間部に設けられている加振機５５と、本体５１の底面５１ａに前記加振機５５と対向して設けられている加振機５６とからなる。ここで、押さえ板５２，５３の上下動は、例えば駆動軸５７の先端部が押さえ板５２，５３に取付けられているエアシリンダ機構Ａにより実現される。図示の例においては加振機５５をはさんで２個のエアシリンダ機構Ａ，Ａが設けられている。また、この本体５１の前端部５１ｂは袋を投入することができるよう開口されている。そして、その奥行きは、袋がある程度突出するように調整されている。袋固定手段５４は突出自在なピン５４１を内蔵してなるものであり、このピン５４１の突出は、例えばシリンダーによりなされる。なお、図２はピン５４１が突出した状態を示している。
【００２９】
開袋手段１０は、例えば円板状の刃１１とこの刃１１を回転させるモーター１２とからなっている（図５参照）。この開袋手段１０は第２ロボット３０のアームの動作範囲の適宜場所において、適宜手段により固定されている。なお、開袋手段１０の構成は前記に限定されるものではなく、種々の構成とすることができ、例えば単なるカッターでもよい。このことは、以下の各実施例においても同様である。
【００３０】
次に、このように構成された実施例１の自動開袋システム１による開袋作業について、図３〜８を参照しながら説明する。
【００３１】
ステップ１０１：第１ロボット２０のアームに把持されている吸着手段２１をパレタイズされている袋Ｐの上方に移動させる。
【００３２】
ステップ１０２：吸着手段２１を降下させて吸着部２２を袋Ｐに押し当てる。
【００３３】
ステップ１０３：吸着部２２内の空気を排出して袋Ｐを吸着する。
【００３４】
ステップ１０４：吸着手段２１を搬送手段４０の上方まで移動させる。
【００３５】
ステップ１０５：吸着手段２１を降下させて袋Ｐを搬送手段４０の搬送部４１に載置する。
【００３６】
ステップ１０６：吸着部２２による袋Ｐの吸着を解除するとともに、吸着手段２１を退避する。
【００３７】
ステップ１０７：搬送手段４０の搬送部４１を駆動させて袋Ｐを搬送する。
【００３８】
ステップ１０８：第２ロボット３０のアームに把持されている袋保持手段５０を搬送手段４０の後端部に箱型の本体５１の底面５１ａを下にして、そしてその開口を後端部に向けて位置させる。
【００３９】
ステップ１０９：搬送されてきた袋Ｐを箱型の本体５１内に投入する。（図３参照）
【００４０】
ステップ１１０：箱型の本体５１に内蔵されている押さえ板５２，５３を降下させて袋Ｐを押さえ付ける（図４参照）。
【００４１】
ステップ１１１：箱型の本体５１の開口が上に向くように袋保持手段５０を回動する（図４参照）。
【００４２】
ステップ１１２：開袋手段１０の円板状の刃１１を回転させる。
【００４３】
ステップ１１３：袋保持手段５０を移動させて回転している刃１１を袋Ｐの上端部に当接させる（図５参照）。
【００４４】
ステップ１１４：この状態で袋保持手段５０を水平に移動させて袋Ｐの上端部を開袋する。この場合、上端部から若干ずれた位置を開袋してもよい。また、袋保持手段５０を傾斜させた状態で開袋してもよい。
【００４５】
ステップ１１５：加振機５５，５６を作動させて開口部付近の内容物を袋Ｐ内部へ落とし込む（図６参照）。
【００４６】
ステップ１１６：袋Ｐを開袋された部分を上に向けながら袋保持手段５０を投入口Ｉまで移動させる。
【００４７】
ステップ１１７：箱型の本体５１に内蔵されている袋固定手段５４，５４を作動させてピン５４１，５４１を袋Ｐに突入させて袋Ｐの下端部を固定する（図７参照）。
【００４８】
ステップ１１８：袋保持手段５０を回動させながら袋Ｐの開袋部を投入口に向けて徐々に傾斜させて、内容物を投入口Ｉに排出する。（図８参照）
【００４９】
ステップ１１９：内容物の排出が略完了すると押さえ板５２，５３により袋Ｐを押さえ付けたまま、加振機５５，５６を作動させて残存物の排出を促進する。
【００５０】
このように実施例１においては、袋保持手段５０の回動角を適宜調節することにより内容物の排出速度を調整することができる。また、加振機５５，５６により袋Ｐを加振させることにより内容物の袋Ｐ内への残存が防止できる。さらに、袋の上端部を開袋しているので、開袋と同時に内容物の流出が始まることもない。そのため、袋保持手段５０が粉塵により汚れることもない。その上、従来の人手による作業と同様の仕方で排出を行うので、システム全体をコンパクトに構成できる。
【００５１】
実施例２
本発明の実施例２にかかわる自動開袋システムを図９に示し、本実施例は、パレタイズされている袋Ｐとデパレタイズされた袋Ｐを開袋する開袋手段１０と内容物の投入口Ｉとが離れた場所にあり、２台のロボット２０，３０で処理するものである。この点実施例１と同様であるが、本実施例の自動開袋システム１は、２台のロボット２０，３０の間に袋保持手段５０を保持して搬送するための台車が備えられている搬送手段６０と、この搬送手段６０の経路中に設けられている開袋手段１０および検査手段７０とを主要構成要素として含んでいる点が実施例１と異なっている。
【００５２】
以下、実施例１と異なる点についてのみ説明する。
【００５３】
搬送手段６０は、例えば図１０および図１１に示すように、軌道６１とこの軌道６１上に縦列状態で配設されている複数の台車６２，６２，６２・・・からなる。なお、ここでは、この台車６２が袋保持手段５０の保持部を構成している。
【００５４】
この軌道６１は、所定の間隔を有する一対の走行レール６３，６３とこの走行レールの間に配設されているガイドレール６４とからなっている。この走行レール６３は溝型状の部材からなり、その溝部を対向させて配設されている。ガイドレール６４は近接している一対の溝型状の部材６５，６５からなり、その溝部を対向させて配設されている。この走行レール６３の溝部に台車６２の後部に設けられた走行車輪６６が装着されている。また、台車６２の前部に設けられた一対のガイド車輪６７，６７が前記一対のガイドレール６４をなす溝型部材６５の溝部に挾持状に装着されている。
【００５５】
このガイド車輪６７，６７は、図示のように台車６２の床板６２１の裏面に、ガイドレール６４をなす溝型部材６５，６５中央部に位置させて突設されている概略Ｌ字状を有するガイドプレート６８の下端部に回転可能に装着されている、車軸６９の両端部に固着されている。このため、ガイドレール６４が走行レール６３と同一レベルにある所では、台車６２の床板６２１は後方に傾斜することになる。また、ガイドレール６４が走行レール６３より下方に行くにしたがって、その傾斜はゆるやかになる。このガイドレール６４のレベルは、床板６２１が所定位置で最終的には水平となるようにされている。この床板６２１の下面の走行車輪６６の取付部の内側近傍には、台車６２を駆動するためのローラーチェーン７１が配設されている。このローラーチェーン７１は、駆動用スプロケットと従動用スプロケットとにより駆動される公知構造のものである。
【００５６】
一方、この床板６２１の上面所定位置には、袋保持手段５０底面に設けられている位置決め穴５８に嵌入してその位置決めをするための位置決め突起６２２が設けられている。また、この位置決め突起６２２により位置決めされた袋保持手段５０を固定するための固定手段７２が設けられている。さらに、床板６２１の袋保持手段５０の前部の若干前方相当位置には前側ストッパ６２３および後部の若干後方相当位置には後側ストッパ６２４が設けられている。図示の例においては、位置決め用突起６２２の個数は２個とされ、固定手段７２は袋固定手段５０の四角を固定するように４個とされている。
【００５７】
この固定手段７２は、固定用ピン７２１と、この固定用ピン７２１を所定の間隔で支持している支持板７２２，７２３と、エンドプレート７２４と、この支持板７２２とエンドプレート７２４との間に配設されるとともに、固定ピン７２１に装着されて固定ピン７２１を付勢しているバネ７２５とからなっている。そして、この固定ピン７２１の先端部は、この固定ピン７２１に対応させて袋保持手段５０に設けられている係止孔５９に係止される。
【００５８】
さらに、この台車６２の搬送開始点の上方には、第１ロボット２０のアームに把持されている吸着手段２１により袋Ｐが載置され、ついでその袋Ｐを前記袋保持手段５０に投入する袋載置・投入手段７４が設けられている。この袋載置・投入手段７４は、平板状の袋載置部７４１と、この袋載置部７４１を回動する回動機構７４２とからなる。本実施例では、袋載置部７４１の先端部は、図９に概略的に示すように、袋Ｐの脱落防止および袋Ｐの載置の際の便宜のために斜め上方に折り曲げられている。なお、作図の簡略化の都合上この回動機構７４２の駆動部の図示は省略されているが、ギアモータ等従来より公知構造のものが用いられている。
【００５９】
また、この搬送経路の途中には、開袋手段１０および開袋された袋の開袋状態や内容物を検査するための検査手段７０が設けられている。開袋手段１０は、実施例１と同様に円板状の刃１１と、この刃１１を回転させる駆動機構１２と、この駆動機構１２を搬送手段６０の台車６２の幅方向に移動させる移動機構（図示省略）とからなる。また、開袋状態を検査するためのセンサーとしては、例えば探触子が用いられ、内容物を確認するためのセンサーとしては、例えばカラーセンサーが用いられる。具体的には、検査する内容物に応じて適宜選択される。検査手段７０のその余の構成の詳細な説明は省略するが、公知の検査装置と同様の構成とされている。
【００６０】
第２ロボット３０には、アームの先端部に袋保持手段５０の把持用ハンドが装着されている。この第２ロボット３０のその余の構成については、その詳細な説明は省略するが、通常のロボットと同様の構成とされている。
【００６１】
次に、このように構成された実施例２の自動開袋システム１による開袋作業について、図９を参照しながら説明する。
【００６２】
ステップ２０１：第１ロボット２０のアームに把持されている吸着手段２１をパレタイズされている袋Ｐの上方に移動させる。
【００６３】
ステップ２０２：吸着手段２１を降下させて吸着部２２を袋Ｐに押し当てる。
【００６４】
ステップ２０３：吸着部２２内の空気を排出して袋Ｐを吸着する。
【００６５】
ステップ２０４：吸着手段２１を搬送手段６０の上方まで移動させる。
【００６６】
ステップ２０５：吸着手段２１を降下させて袋Ｐを搬送手段６０の袋載置・投入手段７４の袋載置部７４１に載置する。
【００６７】
ステップ２０６：吸着部２２による袋Ｐの吸着を解除するとともに、吸着手段２１を退避させる。
【００６８】
ステップ２０７：搬送手段６０の台車６２に袋保持手段５０を後方に傾斜させた状態でセットして、袋Ｐの投入予定位置まで移動させる。この際、必要な電気配線および空気配管も接続される。なお、この配線等は台車６２の移動とともに所定範囲内で移動可能なようにされている。
【００６９】
ステップ２０８：袋載置部７４１を、回動させて袋Ｐを袋保持手段５０に投入する。
【００７０】
ステップ２０９：袋保持手段５０を開袋手段１０の位置まで移動させる。搬送手段６０が前記のように構成されているので、搬送とともに袋保持手段５０の傾斜はゆるくなり最終的に姿勢は垂直となる。
【００７１】
ステップ２１０：袋保持手段５０内の押さえ板５２，５３を後壁方向に押し出して袋Ｐを押さえ付ける。
【００７２】
ステップ２１１：開袋手段１０の円板状の刃１１を回転させる。
【００７３】
ステップ２１２：回転している刃１１を移動させて袋Ｐの上端部の一方の端に当接させる。
【００７４】
ステップ２１３：この状態で回転している刃１１を水平に移動させて袋Ｐを開袋する。この場合上端部から若干ずれた位置を開袋してもよい。
【００７５】
ステップ２１４：開袋が終了すると袋保持手段５０を検査手段７０の位置まで移動する。
【００７６】
ステップ２１５：開袋部よりセンサーを挿入し内容物を検査する。あるいは探触子により開袋状況をチェックする。
【００７７】
ステップ２１６：内容物が指定されているものと判定されれば袋保持手段５０を第２ロボット３０の方向へ移動する。もし、内容物が指定されているものと異なると判定されると、警報を発するとともに袋保持手段５０の移動を停止して、その袋保持手段５０を排除する。
【００７８】
ステップ２１７：第２ロボット３０のアームに把持されているハンドにより袋保持手段５０を垂直に保持させて、投入口Ｉまで移動させる。
【００７９】
ステップ２１８：袋保持手段５０の底部に内蔵されている袋固定手段５４，５４を作動させピン５４１を袋Ｐに突入させて、袋Ｐの下端部を固定する。
【００８０】
ステップ２１９：加振機５５，５６を作動させて開口部付近に付着している内容物を袋Ｐ内部へ落とし込む。
【００８１】
ステップ２２０：アームを回動させて内容物を投入口Ｉに排出する。
【００８２】
ステップ２２１：押さえ板５２，５３により袋Ｐを押さえ付けたまま、加振機５５，５６を作動させて残存物の排出を促進する。
【００８３】
実施例２においては、実施例１と同様に、第２ロボット３０のアームの回動角を適宜調節することにより内容物の排出速度を調整することができる。また、加振機５５，５６により袋Ｐを加振させることにより内容物の袋Ｐ内への残存が防止できる。さらに、検査手段７０を用いて開袋された袋Ｐの内容物の検査や開袋状況のチェックを行なっているので、指定された以外のものの投入の防止や開袋不良の袋の後工程への搬送防止が図られる。
【００８４】
実施例３
本発明の実施例３にかかわる自動開袋システムを図１２に示し、本実施例はパレタイズされている袋Ｐとデパレタイズされた袋Ｐを開袋する開袋手段１０と内容物の投入口Ｉとが、１台のロボット３０の処理可能範囲にあるものである。そのため、本実施例の自動開袋システム１は、アームの先端部にデパレタイズ機能を有する袋保持機構２４を有するロボット３０と開袋手段１０とを主要構成要素としている。
【００８５】
この袋保持機構２４は、図１３〜１４に示すように、袋保持機構本体２５と袋吸着手段２６と一対の袋保持部材２７，２７とからなる。ここで、袋吸着手段２６の吸着部は昇降自在とされ、また袋保持部材２７は回動可能とされている。
【００８６】
より具体的には、袋保持機構本体２５は、長方形の主板２５１とこの主板２５１の両側に取付けられている側板２５２，２５２とこの主板２５１の後端部に取付けられている端板２５３とからなる。この側板２５２の先端部は、図１４に示すように主板２５１の先端部よりも延伸させられていてもよい。また、その延伸している部分は、同じく図１４に示すように、角の一部がカットされていてもよい。
【００８７】
この主板２５１の長手方向の中心線に沿って吸着手段２６が設けられている。この吸着手段２６は、シリンダ装置２６１とその駆動軸２６２の先端部に設けられている吸着部２６３とからなっている。このシリンダ装置２６１のシリンダ本体は、その駆動軸２６２が袋保持機構本体２５の内部に突出するようにして主板２５１に取付けられている。吸着部２６３は皿状の吸着パッドの内部を負圧にして袋を吸着する、従来よりよく知られている構造のものが用いられる。そのため、ここではその吸着機構の図示説明は省略する。また、この吸着部２６３はシリンダ装置２６１の駆動軸２６２の先端部に取付けられているので、駆動軸２６２を進退させることにより、袋保持機構本体２５内を昇降させることができる。なお、図１４に示す例では、２組の吸着手段２６が用いられているが、その数量は必要に応じて増減することができ、例えば１組あるいは３組とすることもできる。
【００８８】
また、側板２５２，２５２の各々の下端部には、略Ｌ字状の袋保持部材２７の上端部に設けられている取付け部２７１が回動自在に取付けられている。この袋保持部材２７のＬ字の下側の水平部分２７２は相対向して取付けられ、吸着手段２６によるデパレサイズされた袋Ｐを載置することができるようにされている。また、袋保持部材２７の後端部には端板２７３が設けられて、袋保持機構２４を傾斜した際の袋Ｐの落下防止が図られている。なお、吸着手段２６によりデパレサイズに支障がないように、袋保持部材２７は袋保持機構本体２５に設けられている駆動装置（図示せず）により回動されるようにされている。
【００８９】
さらに、袋保持機構本体２５内部の後端部近傍には、突出自在なピン２８１を内臓している袋固定手段２８が一対設けられている。図１４においては、このピン２８１が突出している状態が示されている。この固定手段２８の一方は底板２５４に取付けられ、他方は前記固定手段２８に対応させて端板２５３に取付けられている。この固定手段２８，２８の間隔は袋Ｐの取込みに支障のないものとされている。なお、このピン２８１を突出させる駆動機構としては、例えばエアシリンダー機構があげられる。
【００９０】
しかして、このように構成された袋保持機構２４は、ロボット３０のアームに取付けられている。このロボット３０はこの種作業に従来より用いられている各種のものを用いることができるので、その構成の詳細な説明は省略する。
【００９１】
次に、このように構成された実施例３の自動開袋システム１による開袋作業について、図１５〜２２を参照しながら説明する。
【００９２】
ステップ３０１：袋保持機構２４をパレタイズされている袋Ｐの上方に移動させる。
【００９３】
ステップ３０２：袋保持部材２７，２７を外側に回動させるとともに、吸着手段２６の吸着部２６３を降下させる。
【００９４】
ステップ３０３：袋保持機構２４を、降下させて吸着部２６３を袋Ｐに押し当てる。
【００９５】
ステップ３０４：吸着部２６３内の空気を排出して袋Ｐを吸着する。（図１５参照）
【００９６】
ステップ３０５：袋保持機構２４を上昇させる。
【００９７】
ステップ３０６：袋保持部材２７，２７を、袋Ｐが載置できる状態になるまで内側に回動させる。この際必要に応じて吸着部２６３を上昇させる。
【００９８】
ステップ３０７：袋保持機構２４を開袋手段１０のところまで移動させる。
【００９９】
ステップ３０８：袋保持機構２４を回動し、袋保持機構２４の前端部２４ａが上になるようにする（図１７参照）。
【０１００】
ステップ３０９：開袋手段１０の円板状の刃１１を回転させる。
【０１０１】
ステップ３１０：袋保持機構２４を移動させて回転している刃１１を袋Ｐの上端部に当接させる（図１７参照）。
【０１０２】
ステップ３１１：この状態で袋保持機構２４を水平に移動させて開袋する。この場合、上端部から若干ずれた位置を開袋してもよい（図１８参照）。また、袋保持機構２４を傾斜させた状態で開袋してもよい（図１９参照）。
【０１０３】
ステップ３１２：開袋された部分を上に向けながら袋保持機構２４を投入口Ｉまで移動させる。
【０１０４】
ステップ３１３：袋固定手段２８，２８を作動させてピン２８１，２８１により袋Ｐの下端部を固定する（図２０参照）。
【０１０５】
ステップ３１４：袋保持機構２４を投入口Ｉの上方まで移動する。（図２１参照）
【０１０６】
ステップ３１５：袋保持機構２４を回動させて内容物を投入口Ｉに排出する。（図２１参照）
【０１０７】
ステップ３１６：吸着部２６３に袋Ｐを吸着させたまま、吸着部２６３を上下させて残存物の排出を促進する（図２２参照）。
【０１０８】
実施例３においては、実施例１と同様に袋保持機構２４の回動角を適宜調節することにより内容物の排出速度を調節することができる。また、吸着部２６３を進退させて袋Ｐを加振することにより内容物の袋Ｐ内への残存が防止できる。
【０１０９】
実施例４
本発明の実施例４にかかわる自動開袋システムの要部を図２３に示し、この実施例４は実施例１を改変したものである。すなわち、実施例１においては、１系列であったものが２系列とされ、それを１台の第１ロボット２０と１台の第２ロボット３０で処理している点が異なる。このため、第２ロボット３０は２個の投入口Ｉ，Ｉに沿って配設されている走行軸３２上を移動するように構成されている。なお、図２３においては、図面の簡略化のために投入口Ｉ近傍しか描かれていないが、デパレタイズする第１ロボット２０も走行軸上を移動するように構成されている。ただし、ここでは第２ロボット３０は実施例３と同様にデパレタイズ機能を有する袋保持機構２４を有している。
【０１１０】
次に、このように構成された実施例４の自動開袋システム１Ａによる開袋作業について説明する。なお、説明の単純化のために、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１１】
ステップ４０１：第１ロボット２０は、第１系列のパレタイズされている袋Ｐをデパレタイズして第１系列の搬送手段４０に載置する。
【０１１２】
ステップ４０２：第１ロボット２０は、走行軸上を移動して第２系列のパレタイズされている袋Ｐをデパレタイズして第２系列の搬送手段４０に載置する。
【０１１３】
ステップ４０３：第２ロボット３０は、第１系列の搬送手段４０により搬送されてきた袋Ｐを袋保持機構２４により保持して、袋Ｐの上端部を開袋の後内容物を第１系列の投入口Ｉに排出する。
【０１１４】
ステップ４０４：第２ロボット３０は走行軸３２上を移動して第２系列の搬送手段４０より搬送されてきた袋Ｐを袋保持機構２４により保持して、袋Ｐの上端部を開袋の後内容物を第２系列の投入口Ｉに排出する。
【０１１５】
このように、実施例４によれば２系列の処理を１台の第１ロボット２０および１台の第２ロボット３０でなすことができる。
【０１１６】
なお、内容物が同一である場合や投入順序があらかじめ知られている場合であれば、第１ロボット２０は、必ずしも走行軸上を走行するように構成される必要はない。
【０１１７】
また、搬送手段４０により袋がつまれたまま搬送させて、第２ロボットにてデパレタイズから解袋までの一連の動作を行なわせることもできる。
【０１１８】
実施例５
本発明の実施例５にかかわる自動開袋システムの要部を図２４に示し、この実施例５は実施例４を改変したものである。すなわち、実施例４においては、２系列を１台の第１ロボット２０と１台の第２ロボット３０で処理しているのに対し、実施例５では搬送手段４０までは２系列とされているが、投入口Ｉは３系列とされている点が異なる。なお、図２４においては、図面の簡略化のために投入口Ｉ近傍しか描かれていないが、実施例４と同様に、デパレタイズする第１ロボット２０も走行軸上を移動するように構成されている。
【０１１９】
次に、このように構成された実施例５の自動開袋システム１Ｂによる開袋作業について説明する。なお、説明の単純化のために、実施例４と異なる部分についてのみ説明する。
【０１２０】
ステップ５０１：第２ロボット３０は搬送手段４０より搬送されてきた袋Ｐを保持して袋Ｐの上端部を開袋の後、ロボットコントローラにより指定された投入口Ｉに内容物を排出する。
【０１２１】
この場合、内容物の投入口Ｉの選択は、搬送されてくる袋Ｐの内容物が予めわかっているときには、ロボットコントローラに予め指示しておくことにより比較的簡単に行なえる。しかしながら、内容物を予め知ることができないときは、検査手段７０により内容物の検査を行ない、その結果に基づいて投入口Ｉの指示が第２ロボット３０になされる。
【０１２２】
このように、実施例５によれば設備の都合上、異種原料が混在されて搬送されている場合でも、所定の投入口への排出がなされる。そのため、設備全体をコンパクトにすることができる。
【０１２３】
なお、内容物が同一である場合や投入順序があらかじめ知られている場合であれば、実施例４と同様に、第１ロボットは、必ずしも走行軸上を走行するように構成される必要はない。
【０１２４】
また、搬送手段４０により袋がつまれたまま搬送させて、第２ロボットにてデパレタイズから解袋までの一連の動作を行なわせることもできる。
【０１２５】
実施例６
本発明の実施例６にかかわる自動開袋システムの要部を図２５に示し、この実施例６は実施例５を改変したものである。すなわち、実施例６においても投入口の選択は袋の内容物に基づいてなされる点は実施例５と同様であるが、搬送手段４０が１系列であるとともに、その位置が第２ロボット３０の走行軸３２よりも離れたところにあり、その上、袋Ｐの第２ロボット３０の動作範囲内への移動は、台車Ｖにより行なわれる点が異なる。
【０１２６】
次に、このように構成された実施例６の自動開袋システム１Ｃによる開袋作業について説明する。なお、説明の単純化のために、実施例５と異なる部分についてのみ説明する。
【０１２７】
ステップ６０１：搬送手段４０により、搬送されてきた袋Ｐを台車Ｖに移し換える。
【０１２８】
ステップ６０２：台車Ｖを指定された投入口Ｉまで移動させる。
【０１２９】
ステップ６０３：第２ロボット３０を走行軸３２上を走行させ台車Ｖの位置まで移動させる。
【０１３０】
ステップ６０４：第２ロボット３０に台車Ｖ上の袋Ｐを保持させて、袋Ｐの上端部を開袋の後、ロボットコントローラにより指定された投入口Ｉに内容物を排出させる。
【０１３１】
この場合、内容物の投入口の選択は、搬送されてくる袋の内容物が予めわかっているときには、ロボットコントローラに予め指示しておくことにより比較的簡単に行なえる。しかしながら、内容物が予め知ることができないときは、検査手段により内容物の検査を行ない、その結果に基づいて投入口の選択をなすことになる。この点は、実施例５と同様である。
【０１３２】
このように、実施例６によれば、設備の都合上、一台の搬送手段により異種原料を混在して搬送しても、所定の投入口への排出がなされる。
【０１３３】
なお、実施例６においては台車を用いて第２ロボットまで袋を移動させたが、ＡＧＶやコンベアにより移動させてもよい。
【０１３４】
また、搬送手段４０により袋がつまれたまま搬送させて、第２ロボットにてデパレタイズから解袋までの一連の動作を行なわせることもできる。
【０１３５】
実施例７
本発明の実施例７にかかわる自動開袋システムの要部を図２６に示し、この実施例７は実施例１を改変したものである。すなわち、この自動開袋システム１Ｄは実施例１において投入口Ｉ側に防塵装置９０を設けたものである。
【０１３６】
この防塵装置９０は、図２６および図２７に示すように、投入口Ｉの上面に設けられたエアシリンダ機構Ａにより開閉される自動開閉式蓋９２と、投入口Ｉから貯槽への連絡ダクトＤに取付けられている集塵フード９４と、この集塵フード９４からの粉塵を捕集する集塵装置９６と、集塵のための負圧を生成する集塵装置９６の下流側に設けられている排気ファン９７と、これらの各装置を接続するための、バルブ９８ａが設けられている配管設備９８とからなっている。この集塵フード９４は、図２８に示すように、連絡ダクトにメッシュ状に形成された開口部Ｄ１を覆うフード本体９４１と集塵配管９８１との接続部９４２とからなっている。
【０１３７】
集塵装置９６、排気ファン９７および配管設備９８の詳細な説明は省略するが、従来より粉体物の集塵設備に用いられているものと同様の構成とされている。
【０１３８】
次に、このように構成された実施例７の自動開袋システム１Ｄによる開袋作業について説明する。なお、説明の簡素化のために、実施例７の特徴的部分についてのみ説明する。
【０１３９】
ステップ７０１：排気ファン９７および集塵装置９６が起動されて集塵フード９４内に負圧が生成される。
【０１４０】
ステップ７０２：袋Ｐが投入位置まで到達したとのロボット３０からの信号により、蓋９２が自動的に開かれると同時に配管９８途中に設けたバルブ９８ａも開かれる。なお、この開閉は投入口Ｉ近傍に検知センサーを設けて、それからの信号に基づいてなされてもよい。
【０１４１】
ステップ７０３：内容物の排出が終了すると袋保持手段５０を退避させる。
【０１４２】
ステップ７０４：ロボット３０からの袋保持手段５０の退避確認信号により蓋９２を閉める。
【０１４３】
ステップ７０５：蓋４２を閉めると同時に配管９８途中に設けたバルブ９８ａも閉める。
【０１４４】
このように実施例７によれば、発塵をより効果的に防止しながら内容物の排出をなすことができる。そのため、周囲の環境および各設備をよりクリーンな状態に保つことができる。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば袋の上端部を開袋しているので、内容物に袋の切れ端が混入する恐れがなく、また袋の切開時に開口部付近の強度低下にともなう急激な開口がなく、それにともない内容物の急激な排出もないという優れた効果が得られる。その上、ロボットアームの回動角を適宜調整することにより内容物の排出量および排出速度の制御がなしえるという優れた効果も得られる。かかる効果により、排出時に内容物が飛散することによる発塵が起こらず、その結果、周囲の環境や開袋装置が汚れることもない。そのため、他の種類の袋の開袋作業を行う際に、開袋装置の洗浄を行う必要がない、あるいは洗浄を行う必要があるもとしてもその作業が著しく軽減される。また、内容物を排出した袋の汚れもないか、あるとしてもその汚れは非常に少ない。さらに、開袋が投入口と離れた場所でなされるので、内容物の検査ができ、その結果に基づいて内容物を所定の投入口にすることができる。そのため、多品種同時処理を行っても、異なる品種を誤って他の投入口に投入するという誤投入するという恐れがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１にかかわる自動開袋システムの概略図である。
【図２】同実施例に用いられる袋保持手段の長手方向断面図である。
【図３】搬送手段より袋保持手段に袋を搬入している状態の説明図である。
【図４】袋保持手段に搬入された袋を押さえ板により押さえ付けている状態の説明図である。
【図５】開袋手段により袋の上端部を開袋している状態の説明図である。
【図６】加振機を作動させて袋の上端に付着している内容物を袋内部へ落下させている状態の説明図である。
【図７】袋固定手段により袋の下端部を固定している状態の説明図である。
【図８】袋保持手段を回動させて内容物を投入口に排出している状態の説明図である。
【図９】本発明の実施例２にかかわる自動開袋システムの概略図である。
【図１０】同実施例に用いられる搬送手段の概略図である。
【図１１】同搬送手段の正面図である。
【図１２】本発明の実施例３にかかわる自動開袋システムの概略図である。
【図１３】同実施例に用いられる袋保持機構の正面図である。
【図１４】同長手方向断面図である。
【図１５】実施例３の自動開袋システムにより袋をデパレタイズしている状態の説明図である。
【図１６】実施例３の自動開袋システムにより袋を保持している状態の説明図である。
【図１７】開袋手段により袋の上端部を開袋している状態の説明図である。
【図１８】開袋手段により袋の上端部近傍を開袋している状態の説明図である。
【図１９】袋保持機構を斜め上方に向けて開袋手段により袋の上端部近傍を開袋している状態の説明図である。
【図２０】袋固定手段により袋の下端部を固定している状態の説明図である。
【図２１】袋保持機構を回動させて内容物を投入口に排出している状態の説明図である。
【図２２】袋を加振して内容物の排出を促進している状態の説明図である。
【図２３】本発明の実施例４にかかわる自動開袋システムの概略図であって、投入口近傍を示すものである。
【図２４】本発明の実施例５にかかわる自動開袋システムの概略図であって、投入口近傍を示すものである。
【図２５】本発明の実施例６にかかわる自動開袋システムの概略図であって、投入口近傍を示すものである。
【図２６】本発明の実施例７にかかわる自動開袋システムの概略図である。
【図２７】図２６の矢視Ａ−Ａ図である。
【図２８】同実施例の投入口付近の縦方向断面図である。
【図２９】同実施例における内容物排出手順の説明図であって、袋保持手段の近接により蓋が開かれた状態を示すものである。
【図３０】同説明図であって、袋保持手段を回動させて内容物を投入口に排出している状態を示すものである。
【符号の説明】
１ 自動開袋システム
１０ 開袋手段
１１ 円板状の刃
１２ モーター（駆動機構）
２０ 第１ロボット
３０ 第２ロボット
４０ 搬送手段
５０ 袋保持手段
５４ 袋固定手段
５５，５６ 加振機
６０ 搬送手段
６１ 軌道
６２ 台車
７０ 検査手段
９０ 防塵装置
９２ 自動開閉式蓋
９４ 集塵フード
９６ 集塵装置
９７ 排気ファン
９８ 配管設備
９８ａ バルブ
Ａ エアシリンダ機構
Ｉ 投入口
Ｐ 袋
Ｖ 台車
【産業上の利用分野】
本発明は自動開袋システムに関する。さらに詳しくは、排出速度がコントロールできるために発塵が少なく、しかも内容物の残留が実質上問題とならない自動開袋システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
セメントや小麦粉や顔料などの粉体原料は、製造工場より袋詰めされてコンクリート製品製造工場や食品製造工場や染物工場に出荷されている。この袋を開袋して内容物を所定の処理設備に投入する際には粉塵が発生するので、人手により作業を行うには好ましくない作業環境となる。
【０００３】
そのため、従来よりセメント等の粉体が入っている袋の開袋用の自動解袋機や袋の取降し開袋装置の開発がなされている。例えば、特公平１ー３４８４９号公報には、袋を載置する受板２枚が、水平状態で対向するとともにそれぞれ自在に回動するように設けられていて、これら両受板の内端縁で作る隙間の上下少なくとも一方には、前記隙間に向かう切断刃が上下動可能に設けられており、両受板それぞれの下方には、少なくとも１本のピンが受板に形成された孔を出入りすること可能に設けられている自動解袋機であって、前記両受板それぞれの回動中心が各受板の内端近傍の上方にあり、両受板の外端側が上方に向かって倒立する方向に回動するようになっている自動解袋機が提案されている。
【０００４】
また、実開昭６３ー５４６１０号公報には、内容物を収納した袋容器の外面に付着した塵埃等を除去し清浄にする実袋クリーナーを、実袋コンベアラインを主とする物流ラインの中間に設置し、この実袋クリーナーの物流ライン前位には袋キャッチャーを備えたデパレタイザーを設け、同じく実袋クリーナーの物流ラインの後位には切開刃を有する開袋部を設置し、前記実袋コンベアラインの終端および前記開袋部に到達するアームとそのアーム先端に取付く袋キャッチャーとを持つ開袋ロボットを付設した構成の取降し開袋装置が提案されている。
【０００５】
しかしながら、これらはいずれも投入口の上方で袋を開袋・切断して内容物を排出するため、次のような問題を有している。
【０００６】
▲１▼カッターを袋の中央部に押し付けて、あるいは逆に袋をカッターに押し付けて袋を切断するため、袋の切れ端が内容物中に混入する恐れがあり、しかも混入した場合にはそのまま投入口より収納庫に投入される。
【０００７】
▲２▼袋の切断時に開口部付近の袋の強度が低下するため、袋が変形して内容物が残留する恐れがある。
【０００８】
▲３▼中央部が切断された袋を傾斜させて内容物を排出するため、排出量の調整が難しい。そして、比重の軽い粉体の場合、発塵や飛散する恐れがある。
【０００９】
▲４▼発塵のために開袋装置が汚れるので、他の種類の袋を開袋するときは入念な洗浄作業が必要となる。
【００１０】
▲５▼開袋と同時に内容物の急激な排出が始まるので大きな投入口が必要となり、既設の人手により排出がなされているような小さな投入口には適用できない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、内容物に袋の切れ端が混入する恐れがなく、袋の切開時に開口部付近の袋の強度低下がなく、内容物の排出量の調整が容易になし得る自動開袋システムを提供すること目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様は、一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、該袋保持手段を保持して移動させる移動手段と、該袋保持手段を保持して回動させる回動手段と、開袋手段とを備え、
前記袋保持手段は、箱型の本体と、該本体の一側面に設けられた対向面に向けて進退可能な押さえ板と、該押さえ板の中間部に設けられた加振機と、前記一側面の対向面に前記加振機と対向させて設けられた加振機と、前記本体の後端部に設けられた袋固定手段とを有し、
前記開袋手段により、前記袋保持手段から突出している袋の端部が開袋され、
前記移動手段により、前記袋保持手段に保持されている袋が投入口まで移動させられ、
前記回動手段により、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部が投入口に向けて徐々に傾けられることにより、開袋により生じた開口部から内容物が投入口へ徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システムに関する。
【００１３】
本発明の第１態様においては、前記移動手段と回動手段とが１台のロボットにより構成されてなるのが好ましい。
【００１４】
本発明の第２態様は、一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、該袋保持手段を保持する保持部を有する搬送手段と、水平移動可能な開袋手段と、前記袋保持手段の把持機構を有するロボットとを備え、
前記袋保持手段は、箱型の本体と、該本体の一側面に設けられた対向面に向けて進退可能な押さえ板と、該押さえ板の中間部に設けられた加振機と、前記一側面の対向面に前記加振機と対向させて設けられた加振機と、前記本体の後端部に設けられた袋固定手段とを有し、
前記開袋手段が、前記搬送手段により搬送される袋の経路中の上方において開袋可能な位置配設されることにより、前記袋保持手段から突出している袋の端部が開袋され、
前記開袋された袋を保持している袋保持手段が、前記ロボットの把持機構により把持されるとともに、投入口まで移動させられ、
前記ロボットにより、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部が投入口に向けて徐々に傾けられることにより、開袋により生じた開口部から内容物が投入口に徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システムに関する。
【００１５】
本発明の第２態様においては、前記搬送手段の保持部に保持されている袋保持手段の搬送方向に対する傾斜角が調整可能とされてなるのが好ましい。
【００１６】
ここで、前記袋保持手段の傾斜角が、該袋保持手段へ袋が投入される際は後方に傾斜させられているのがさらに好ましい。
【００１７】
本発明の第３態様は、一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、前記袋保持手段を把持しながら移動するロボットとを備え、前記袋保持手段が、本体と、該本体に設けられた吸着部が昇降自在とされた吸着手段と、前記本体の両側部に対向配置された回動可能な袋保持部材とを有し、
前記開袋手段が、前記袋保持手段から突出している袋の端部を開袋し、
前記ロボットが、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部を投入口に向けて徐々に傾けることにより、開袋により生じた開口部から内容物が投入口に徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システムに関する。
【００１８】
本発明の第４態様は、一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、前記袋保持手段を搬送する搬送手段と、開袋手段と、走行軸を有するロボットとを備え、
前記袋保持手段は、箱型の本体と、該本体の一側面に設けられた対向面に向けて進退可能な押さえ板と、該押さえ板の中間部に設けられた加振機と、前記一側面の対向面に前記加振機と対向させて設けられた加振機と、前記本体の後端部に設けられた袋固定手段とを有し、
前記開袋手段により、前記袋保持手段から突出している袋の端部が開袋され、
前記ロボットの走行軸が全ての投入口に沿って配設されることにより、いずれの投入口へも袋の内容物が投入可能とされ、
前記ロボットにより、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部が選定された投入口に向けて徐々に傾けられることにより、開袋により生じた開口部から内容物が所定の投入口に徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システムに関する。
【００１９】
本発明においては、開袋された袋の開袋状態および／または内容物を検査するための検査手段が設けられているのが好ましい。
【００２０】
本発明の第４態様においては、検査手段の検査結果に応じて投入口の選定がなされるのが好ましい。
【００２１】
本発明においては、袋の内容物の投入の際の発塵を防止する塵止手段が投入口側に配設されてなるのが好ましい。
【００２２】
ここで、前記防塵手段としては、例えば自動開閉式蓋と、投入口と貯槽との間の接続ダクトに設けられた開口部を覆う集塵フードと、集塵手段と、排気手段と、前記集塵フード、集塵手段および排気手段を接続する配管設備とからなるものが用いられる。
【００２３】
【作用】
本発明の自動開袋システムは前記の構成を有しているので、袋の切れ端が内容物に混入して排出されるおそれはなく、しかも開袋と同時に内容物が流出して発塵することがない。そのため、周囲や開袋設備に粉塵が飛散することがない。また、袋の端部を開袋した後、袋の開袋部を下に向けて内容物の投入口への排出を行っているので、排出量の調整が可能であるとともに、従来より人手によりなされていたと同様にして排出を行うことができる。そのため、従来より人手により投入がなされていた箇所への適用も容易になし得る。その上、設備がほとんど汚れないので、他品種の原料に適用する場合でも洗浄が簡単となる。
【００２４】
【実施例】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２５】
実施例１
本発明の実施例１にかかわる自動開袋システムを図１に示し、本実施例は、パレタイズされている袋Ｐと、デパレタイズされた袋Ｐを開袋する開袋手段１０と、内容物の投入口Ｉとが離れた場所にあり、２台のロボット２０，３０で処理するものである。そのため、本実施例の自動開袋システム１は、アームの先端部に吸着手段２１を有する第１ロボット２０と、搬送手段４０と、アームの先端部に袋保持手段５０を有する第２ロボット３０とを主要構成要素としている。
【００２６】
第１ロボット２０は、パレタイズされている袋Ｐをデパレタイズするために従来より用いられている公知のものと同様であるので、その構成の詳細な説明は省略する。
【００２７】
搬送手段４０としては、例えばローラーコンベアやベルトコンベアなどが用いられ、その終端部は、第２ロボット３０のアームに保持されている袋保持手段５０へ搬入を容易にするために、下り勾配とされている。
【００２８】
第２ロボット３０のアームの先端部に把持されている袋保持手段５０は、図２に示すように、箱型の本体５１と、この本体５１の天井部近傍に設けられている上下動可能な押さえ板５２，５３と、この本体５１の後端部に設けられている袋固定手段５４，５４と、押さえ板５２，５３の略中間部に設けられている加振機５５と、本体５１の底面５１ａに前記加振機５５と対向して設けられている加振機５６とからなる。ここで、押さえ板５２，５３の上下動は、例えば駆動軸５７の先端部が押さえ板５２，５３に取付けられているエアシリンダ機構Ａにより実現される。図示の例においては加振機５５をはさんで２個のエアシリンダ機構Ａ，Ａが設けられている。また、この本体５１の前端部５１ｂは袋を投入することができるよう開口されている。そして、その奥行きは、袋がある程度突出するように調整されている。袋固定手段５４は突出自在なピン５４１を内蔵してなるものであり、このピン５４１の突出は、例えばシリンダーによりなされる。なお、図２はピン５４１が突出した状態を示している。
【００２９】
開袋手段１０は、例えば円板状の刃１１とこの刃１１を回転させるモーター１２とからなっている（図５参照）。この開袋手段１０は第２ロボット３０のアームの動作範囲の適宜場所において、適宜手段により固定されている。なお、開袋手段１０の構成は前記に限定されるものではなく、種々の構成とすることができ、例えば単なるカッターでもよい。このことは、以下の各実施例においても同様である。
【００３０】
次に、このように構成された実施例１の自動開袋システム１による開袋作業について、図３〜８を参照しながら説明する。
【００３１】
ステップ１０１：第１ロボット２０のアームに把持されている吸着手段２１をパレタイズされている袋Ｐの上方に移動させる。
【００３２】
ステップ１０２：吸着手段２１を降下させて吸着部２２を袋Ｐに押し当てる。
【００３３】
ステップ１０３：吸着部２２内の空気を排出して袋Ｐを吸着する。
【００３４】
ステップ１０４：吸着手段２１を搬送手段４０の上方まで移動させる。
【００３５】
ステップ１０５：吸着手段２１を降下させて袋Ｐを搬送手段４０の搬送部４１に載置する。
【００３６】
ステップ１０６：吸着部２２による袋Ｐの吸着を解除するとともに、吸着手段２１を退避する。
【００３７】
ステップ１０７：搬送手段４０の搬送部４１を駆動させて袋Ｐを搬送する。
【００３８】
ステップ１０８：第２ロボット３０のアームに把持されている袋保持手段５０を搬送手段４０の後端部に箱型の本体５１の底面５１ａを下にして、そしてその開口を後端部に向けて位置させる。
【００３９】
ステップ１０９：搬送されてきた袋Ｐを箱型の本体５１内に投入する。（図３参照）
【００４０】
ステップ１１０：箱型の本体５１に内蔵されている押さえ板５２，５３を降下させて袋Ｐを押さえ付ける（図４参照）。
【００４１】
ステップ１１１：箱型の本体５１の開口が上に向くように袋保持手段５０を回動する（図４参照）。
【００４２】
ステップ１１２：開袋手段１０の円板状の刃１１を回転させる。
【００４３】
ステップ１１３：袋保持手段５０を移動させて回転している刃１１を袋Ｐの上端部に当接させる（図５参照）。
【００４４】
ステップ１１４：この状態で袋保持手段５０を水平に移動させて袋Ｐの上端部を開袋する。この場合、上端部から若干ずれた位置を開袋してもよい。また、袋保持手段５０を傾斜させた状態で開袋してもよい。
【００４５】
ステップ１１５：加振機５５，５６を作動させて開口部付近の内容物を袋Ｐ内部へ落とし込む（図６参照）。
【００４６】
ステップ１１６：袋Ｐを開袋された部分を上に向けながら袋保持手段５０を投入口Ｉまで移動させる。
【００４７】
ステップ１１７：箱型の本体５１に内蔵されている袋固定手段５４，５４を作動させてピン５４１，５４１を袋Ｐに突入させて袋Ｐの下端部を固定する（図７参照）。
【００４８】
ステップ１１８：袋保持手段５０を回動させながら袋Ｐの開袋部を投入口に向けて徐々に傾斜させて、内容物を投入口Ｉに排出する。（図８参照）
【００４９】
ステップ１１９：内容物の排出が略完了すると押さえ板５２，５３により袋Ｐを押さえ付けたまま、加振機５５，５６を作動させて残存物の排出を促進する。
【００５０】
このように実施例１においては、袋保持手段５０の回動角を適宜調節することにより内容物の排出速度を調整することができる。また、加振機５５，５６により袋Ｐを加振させることにより内容物の袋Ｐ内への残存が防止できる。さらに、袋の上端部を開袋しているので、開袋と同時に内容物の流出が始まることもない。そのため、袋保持手段５０が粉塵により汚れることもない。その上、従来の人手による作業と同様の仕方で排出を行うので、システム全体をコンパクトに構成できる。
【００５１】
実施例２
本発明の実施例２にかかわる自動開袋システムを図９に示し、本実施例は、パレタイズされている袋Ｐとデパレタイズされた袋Ｐを開袋する開袋手段１０と内容物の投入口Ｉとが離れた場所にあり、２台のロボット２０，３０で処理するものである。この点実施例１と同様であるが、本実施例の自動開袋システム１は、２台のロボット２０，３０の間に袋保持手段５０を保持して搬送するための台車が備えられている搬送手段６０と、この搬送手段６０の経路中に設けられている開袋手段１０および検査手段７０とを主要構成要素として含んでいる点が実施例１と異なっている。
【００５２】
以下、実施例１と異なる点についてのみ説明する。
【００５３】
搬送手段６０は、例えば図１０および図１１に示すように、軌道６１とこの軌道６１上に縦列状態で配設されている複数の台車６２，６２，６２・・・からなる。なお、ここでは、この台車６２が袋保持手段５０の保持部を構成している。
【００５４】
この軌道６１は、所定の間隔を有する一対の走行レール６３，６３とこの走行レールの間に配設されているガイドレール６４とからなっている。この走行レール６３は溝型状の部材からなり、その溝部を対向させて配設されている。ガイドレール６４は近接している一対の溝型状の部材６５，６５からなり、その溝部を対向させて配設されている。この走行レール６３の溝部に台車６２の後部に設けられた走行車輪６６が装着されている。また、台車６２の前部に設けられた一対のガイド車輪６７，６７が前記一対のガイドレール６４をなす溝型部材６５の溝部に挾持状に装着されている。
【００５５】
このガイド車輪６７，６７は、図示のように台車６２の床板６２１の裏面に、ガイドレール６４をなす溝型部材６５，６５中央部に位置させて突設されている概略Ｌ字状を有するガイドプレート６８の下端部に回転可能に装着されている、車軸６９の両端部に固着されている。このため、ガイドレール６４が走行レール６３と同一レベルにある所では、台車６２の床板６２１は後方に傾斜することになる。また、ガイドレール６４が走行レール６３より下方に行くにしたがって、その傾斜はゆるやかになる。このガイドレール６４のレベルは、床板６２１が所定位置で最終的には水平となるようにされている。この床板６２１の下面の走行車輪６６の取付部の内側近傍には、台車６２を駆動するためのローラーチェーン７１が配設されている。このローラーチェーン７１は、駆動用スプロケットと従動用スプロケットとにより駆動される公知構造のものである。
【００５６】
一方、この床板６２１の上面所定位置には、袋保持手段５０底面に設けられている位置決め穴５８に嵌入してその位置決めをするための位置決め突起６２２が設けられている。また、この位置決め突起６２２により位置決めされた袋保持手段５０を固定するための固定手段７２が設けられている。さらに、床板６２１の袋保持手段５０の前部の若干前方相当位置には前側ストッパ６２３および後部の若干後方相当位置には後側ストッパ６２４が設けられている。図示の例においては、位置決め用突起６２２の個数は２個とされ、固定手段７２は袋固定手段５０の四角を固定するように４個とされている。
【００５７】
この固定手段７２は、固定用ピン７２１と、この固定用ピン７２１を所定の間隔で支持している支持板７２２，７２３と、エンドプレート７２４と、この支持板７２２とエンドプレート７２４との間に配設されるとともに、固定ピン７２１に装着されて固定ピン７２１を付勢しているバネ７２５とからなっている。そして、この固定ピン７２１の先端部は、この固定ピン７２１に対応させて袋保持手段５０に設けられている係止孔５９に係止される。
【００５８】
さらに、この台車６２の搬送開始点の上方には、第１ロボット２０のアームに把持されている吸着手段２１により袋Ｐが載置され、ついでその袋Ｐを前記袋保持手段５０に投入する袋載置・投入手段７４が設けられている。この袋載置・投入手段７４は、平板状の袋載置部７４１と、この袋載置部７４１を回動する回動機構７４２とからなる。本実施例では、袋載置部７４１の先端部は、図９に概略的に示すように、袋Ｐの脱落防止および袋Ｐの載置の際の便宜のために斜め上方に折り曲げられている。なお、作図の簡略化の都合上この回動機構７４２の駆動部の図示は省略されているが、ギアモータ等従来より公知構造のものが用いられている。
【００５９】
また、この搬送経路の途中には、開袋手段１０および開袋された袋の開袋状態や内容物を検査するための検査手段７０が設けられている。開袋手段１０は、実施例１と同様に円板状の刃１１と、この刃１１を回転させる駆動機構１２と、この駆動機構１２を搬送手段６０の台車６２の幅方向に移動させる移動機構（図示省略）とからなる。また、開袋状態を検査するためのセンサーとしては、例えば探触子が用いられ、内容物を確認するためのセンサーとしては、例えばカラーセンサーが用いられる。具体的には、検査する内容物に応じて適宜選択される。検査手段７０のその余の構成の詳細な説明は省略するが、公知の検査装置と同様の構成とされている。
【００６０】
第２ロボット３０には、アームの先端部に袋保持手段５０の把持用ハンドが装着されている。この第２ロボット３０のその余の構成については、その詳細な説明は省略するが、通常のロボットと同様の構成とされている。
【００６１】
次に、このように構成された実施例２の自動開袋システム１による開袋作業について、図９を参照しながら説明する。
【００６２】
ステップ２０１：第１ロボット２０のアームに把持されている吸着手段２１をパレタイズされている袋Ｐの上方に移動させる。
【００６３】
ステップ２０２：吸着手段２１を降下させて吸着部２２を袋Ｐに押し当てる。
【００６４】
ステップ２０３：吸着部２２内の空気を排出して袋Ｐを吸着する。
【００６５】
ステップ２０４：吸着手段２１を搬送手段６０の上方まで移動させる。
【００６６】
ステップ２０５：吸着手段２１を降下させて袋Ｐを搬送手段６０の袋載置・投入手段７４の袋載置部７４１に載置する。
【００６７】
ステップ２０６：吸着部２２による袋Ｐの吸着を解除するとともに、吸着手段２１を退避させる。
【００６８】
ステップ２０７：搬送手段６０の台車６２に袋保持手段５０を後方に傾斜させた状態でセットして、袋Ｐの投入予定位置まで移動させる。この際、必要な電気配線および空気配管も接続される。なお、この配線等は台車６２の移動とともに所定範囲内で移動可能なようにされている。
【００６９】
ステップ２０８：袋載置部７４１を、回動させて袋Ｐを袋保持手段５０に投入する。
【００７０】
ステップ２０９：袋保持手段５０を開袋手段１０の位置まで移動させる。搬送手段６０が前記のように構成されているので、搬送とともに袋保持手段５０の傾斜はゆるくなり最終的に姿勢は垂直となる。
【００７１】
ステップ２１０：袋保持手段５０内の押さえ板５２，５３を後壁方向に押し出して袋Ｐを押さえ付ける。
【００７２】
ステップ２１１：開袋手段１０の円板状の刃１１を回転させる。
【００７３】
ステップ２１２：回転している刃１１を移動させて袋Ｐの上端部の一方の端に当接させる。
【００７４】
ステップ２１３：この状態で回転している刃１１を水平に移動させて袋Ｐを開袋する。この場合上端部から若干ずれた位置を開袋してもよい。
【００７５】
ステップ２１４：開袋が終了すると袋保持手段５０を検査手段７０の位置まで移動する。
【００７６】
ステップ２１５：開袋部よりセンサーを挿入し内容物を検査する。あるいは探触子により開袋状況をチェックする。
【００７７】
ステップ２１６：内容物が指定されているものと判定されれば袋保持手段５０を第２ロボット３０の方向へ移動する。もし、内容物が指定されているものと異なると判定されると、警報を発するとともに袋保持手段５０の移動を停止して、その袋保持手段５０を排除する。
【００７８】
ステップ２１７：第２ロボット３０のアームに把持されているハンドにより袋保持手段５０を垂直に保持させて、投入口Ｉまで移動させる。
【００７９】
ステップ２１８：袋保持手段５０の底部に内蔵されている袋固定手段５４，５４を作動させピン５４１を袋Ｐに突入させて、袋Ｐの下端部を固定する。
【００８０】
ステップ２１９：加振機５５，５６を作動させて開口部付近に付着している内容物を袋Ｐ内部へ落とし込む。
【００８１】
ステップ２２０：アームを回動させて内容物を投入口Ｉに排出する。
【００８２】
ステップ２２１：押さえ板５２，５３により袋Ｐを押さえ付けたまま、加振機５５，５６を作動させて残存物の排出を促進する。
【００８３】
実施例２においては、実施例１と同様に、第２ロボット３０のアームの回動角を適宜調節することにより内容物の排出速度を調整することができる。また、加振機５５，５６により袋Ｐを加振させることにより内容物の袋Ｐ内への残存が防止できる。さらに、検査手段７０を用いて開袋された袋Ｐの内容物の検査や開袋状況のチェックを行なっているので、指定された以外のものの投入の防止や開袋不良の袋の後工程への搬送防止が図られる。
【００８４】
実施例３
本発明の実施例３にかかわる自動開袋システムを図１２に示し、本実施例はパレタイズされている袋Ｐとデパレタイズされた袋Ｐを開袋する開袋手段１０と内容物の投入口Ｉとが、１台のロボット３０の処理可能範囲にあるものである。そのため、本実施例の自動開袋システム１は、アームの先端部にデパレタイズ機能を有する袋保持機構２４を有するロボット３０と開袋手段１０とを主要構成要素としている。
【００８５】
この袋保持機構２４は、図１３〜１４に示すように、袋保持機構本体２５と袋吸着手段２６と一対の袋保持部材２７，２７とからなる。ここで、袋吸着手段２６の吸着部は昇降自在とされ、また袋保持部材２７は回動可能とされている。
【００８６】
より具体的には、袋保持機構本体２５は、長方形の主板２５１とこの主板２５１の両側に取付けられている側板２５２，２５２とこの主板２５１の後端部に取付けられている端板２５３とからなる。この側板２５２の先端部は、図１４に示すように主板２５１の先端部よりも延伸させられていてもよい。また、その延伸している部分は、同じく図１４に示すように、角の一部がカットされていてもよい。
【００８７】
この主板２５１の長手方向の中心線に沿って吸着手段２６が設けられている。この吸着手段２６は、シリンダ装置２６１とその駆動軸２６２の先端部に設けられている吸着部２６３とからなっている。このシリンダ装置２６１のシリンダ本体は、その駆動軸２６２が袋保持機構本体２５の内部に突出するようにして主板２５１に取付けられている。吸着部２６３は皿状の吸着パッドの内部を負圧にして袋を吸着する、従来よりよく知られている構造のものが用いられる。そのため、ここではその吸着機構の図示説明は省略する。また、この吸着部２６３はシリンダ装置２６１の駆動軸２６２の先端部に取付けられているので、駆動軸２６２を進退させることにより、袋保持機構本体２５内を昇降させることができる。なお、図１４に示す例では、２組の吸着手段２６が用いられているが、その数量は必要に応じて増減することができ、例えば１組あるいは３組とすることもできる。
【００８８】
また、側板２５２，２５２の各々の下端部には、略Ｌ字状の袋保持部材２７の上端部に設けられている取付け部２７１が回動自在に取付けられている。この袋保持部材２７のＬ字の下側の水平部分２７２は相対向して取付けられ、吸着手段２６によるデパレサイズされた袋Ｐを載置することができるようにされている。また、袋保持部材２７の後端部には端板２７３が設けられて、袋保持機構２４を傾斜した際の袋Ｐの落下防止が図られている。なお、吸着手段２６によりデパレサイズに支障がないように、袋保持部材２７は袋保持機構本体２５に設けられている駆動装置（図示せず）により回動されるようにされている。
【００８９】
さらに、袋保持機構本体２５内部の後端部近傍には、突出自在なピン２８１を内臓している袋固定手段２８が一対設けられている。図１４においては、このピン２８１が突出している状態が示されている。この固定手段２８の一方は底板２５４に取付けられ、他方は前記固定手段２８に対応させて端板２５３に取付けられている。この固定手段２８，２８の間隔は袋Ｐの取込みに支障のないものとされている。なお、このピン２８１を突出させる駆動機構としては、例えばエアシリンダー機構があげられる。
【００９０】
しかして、このように構成された袋保持機構２４は、ロボット３０のアームに取付けられている。このロボット３０はこの種作業に従来より用いられている各種のものを用いることができるので、その構成の詳細な説明は省略する。
【００９１】
次に、このように構成された実施例３の自動開袋システム１による開袋作業について、図１５〜２２を参照しながら説明する。
【００９２】
ステップ３０１：袋保持機構２４をパレタイズされている袋Ｐの上方に移動させる。
【００９３】
ステップ３０２：袋保持部材２７，２７を外側に回動させるとともに、吸着手段２６の吸着部２６３を降下させる。
【００９４】
ステップ３０３：袋保持機構２４を、降下させて吸着部２６３を袋Ｐに押し当てる。
【００９５】
ステップ３０４：吸着部２６３内の空気を排出して袋Ｐを吸着する。（図１５参照）
【００９６】
ステップ３０５：袋保持機構２４を上昇させる。
【００９７】
ステップ３０６：袋保持部材２７，２７を、袋Ｐが載置できる状態になるまで内側に回動させる。この際必要に応じて吸着部２６３を上昇させる。
【００９８】
ステップ３０７：袋保持機構２４を開袋手段１０のところまで移動させる。
【００９９】
ステップ３０８：袋保持機構２４を回動し、袋保持機構２４の前端部２４ａが上になるようにする（図１７参照）。
【０１００】
ステップ３０９：開袋手段１０の円板状の刃１１を回転させる。
【０１０１】
ステップ３１０：袋保持機構２４を移動させて回転している刃１１を袋Ｐの上端部に当接させる（図１７参照）。
【０１０２】
ステップ３１１：この状態で袋保持機構２４を水平に移動させて開袋する。この場合、上端部から若干ずれた位置を開袋してもよい（図１８参照）。また、袋保持機構２４を傾斜させた状態で開袋してもよい（図１９参照）。
【０１０３】
ステップ３１２：開袋された部分を上に向けながら袋保持機構２４を投入口Ｉまで移動させる。
【０１０４】
ステップ３１３：袋固定手段２８，２８を作動させてピン２８１，２８１により袋Ｐの下端部を固定する（図２０参照）。
【０１０５】
ステップ３１４：袋保持機構２４を投入口Ｉの上方まで移動する。（図２１参照）
【０１０６】
ステップ３１５：袋保持機構２４を回動させて内容物を投入口Ｉに排出する。（図２１参照）
【０１０７】
ステップ３１６：吸着部２６３に袋Ｐを吸着させたまま、吸着部２６３を上下させて残存物の排出を促進する（図２２参照）。
【０１０８】
実施例３においては、実施例１と同様に袋保持機構２４の回動角を適宜調節することにより内容物の排出速度を調節することができる。また、吸着部２６３を進退させて袋Ｐを加振することにより内容物の袋Ｐ内への残存が防止できる。
【０１０９】
実施例４
本発明の実施例４にかかわる自動開袋システムの要部を図２３に示し、この実施例４は実施例１を改変したものである。すなわち、実施例１においては、１系列であったものが２系列とされ、それを１台の第１ロボット２０と１台の第２ロボット３０で処理している点が異なる。このため、第２ロボット３０は２個の投入口Ｉ，Ｉに沿って配設されている走行軸３２上を移動するように構成されている。なお、図２３においては、図面の簡略化のために投入口Ｉ近傍しか描かれていないが、デパレタイズする第１ロボット２０も走行軸上を移動するように構成されている。ただし、ここでは第２ロボット３０は実施例３と同様にデパレタイズ機能を有する袋保持機構２４を有している。
【０１１０】
次に、このように構成された実施例４の自動開袋システム１Ａによる開袋作業について説明する。なお、説明の単純化のために、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。
【０１１１】
ステップ４０１：第１ロボット２０は、第１系列のパレタイズされている袋Ｐをデパレタイズして第１系列の搬送手段４０に載置する。
【０１１２】
ステップ４０２：第１ロボット２０は、走行軸上を移動して第２系列のパレタイズされている袋Ｐをデパレタイズして第２系列の搬送手段４０に載置する。
【０１１３】
ステップ４０３：第２ロボット３０は、第１系列の搬送手段４０により搬送されてきた袋Ｐを袋保持機構２４により保持して、袋Ｐの上端部を開袋の後内容物を第１系列の投入口Ｉに排出する。
【０１１４】
ステップ４０４：第２ロボット３０は走行軸３２上を移動して第２系列の搬送手段４０より搬送されてきた袋Ｐを袋保持機構２４により保持して、袋Ｐの上端部を開袋の後内容物を第２系列の投入口Ｉに排出する。
【０１１５】
このように、実施例４によれば２系列の処理を１台の第１ロボット２０および１台の第２ロボット３０でなすことができる。
【０１１６】
なお、内容物が同一である場合や投入順序があらかじめ知られている場合であれば、第１ロボット２０は、必ずしも走行軸上を走行するように構成される必要はない。
【０１１７】
また、搬送手段４０により袋がつまれたまま搬送させて、第２ロボットにてデパレタイズから解袋までの一連の動作を行なわせることもできる。
【０１１８】
実施例５
本発明の実施例５にかかわる自動開袋システムの要部を図２４に示し、この実施例５は実施例４を改変したものである。すなわち、実施例４においては、２系列を１台の第１ロボット２０と１台の第２ロボット３０で処理しているのに対し、実施例５では搬送手段４０までは２系列とされているが、投入口Ｉは３系列とされている点が異なる。なお、図２４においては、図面の簡略化のために投入口Ｉ近傍しか描かれていないが、実施例４と同様に、デパレタイズする第１ロボット２０も走行軸上を移動するように構成されている。
【０１１９】
次に、このように構成された実施例５の自動開袋システム１Ｂによる開袋作業について説明する。なお、説明の単純化のために、実施例４と異なる部分についてのみ説明する。
【０１２０】
ステップ５０１：第２ロボット３０は搬送手段４０より搬送されてきた袋Ｐを保持して袋Ｐの上端部を開袋の後、ロボットコントローラにより指定された投入口Ｉに内容物を排出する。
【０１２１】
この場合、内容物の投入口Ｉの選択は、搬送されてくる袋Ｐの内容物が予めわかっているときには、ロボットコントローラに予め指示しておくことにより比較的簡単に行なえる。しかしながら、内容物を予め知ることができないときは、検査手段７０により内容物の検査を行ない、その結果に基づいて投入口Ｉの指示が第２ロボット３０になされる。
【０１２２】
このように、実施例５によれば設備の都合上、異種原料が混在されて搬送されている場合でも、所定の投入口への排出がなされる。そのため、設備全体をコンパクトにすることができる。
【０１２３】
なお、内容物が同一である場合や投入順序があらかじめ知られている場合であれば、実施例４と同様に、第１ロボットは、必ずしも走行軸上を走行するように構成される必要はない。
【０１２４】
また、搬送手段４０により袋がつまれたまま搬送させて、第２ロボットにてデパレタイズから解袋までの一連の動作を行なわせることもできる。
【０１２５】
実施例６
本発明の実施例６にかかわる自動開袋システムの要部を図２５に示し、この実施例６は実施例５を改変したものである。すなわち、実施例６においても投入口の選択は袋の内容物に基づいてなされる点は実施例５と同様であるが、搬送手段４０が１系列であるとともに、その位置が第２ロボット３０の走行軸３２よりも離れたところにあり、その上、袋Ｐの第２ロボット３０の動作範囲内への移動は、台車Ｖにより行なわれる点が異なる。
【０１２６】
次に、このように構成された実施例６の自動開袋システム１Ｃによる開袋作業について説明する。なお、説明の単純化のために、実施例５と異なる部分についてのみ説明する。
【０１２７】
ステップ６０１：搬送手段４０により、搬送されてきた袋Ｐを台車Ｖに移し換える。
【０１２８】
ステップ６０２：台車Ｖを指定された投入口Ｉまで移動させる。
【０１２９】
ステップ６０３：第２ロボット３０を走行軸３２上を走行させ台車Ｖの位置まで移動させる。
【０１３０】
ステップ６０４：第２ロボット３０に台車Ｖ上の袋Ｐを保持させて、袋Ｐの上端部を開袋の後、ロボットコントローラにより指定された投入口Ｉに内容物を排出させる。
【０１３１】
この場合、内容物の投入口の選択は、搬送されてくる袋の内容物が予めわかっているときには、ロボットコントローラに予め指示しておくことにより比較的簡単に行なえる。しかしながら、内容物が予め知ることができないときは、検査手段により内容物の検査を行ない、その結果に基づいて投入口の選択をなすことになる。この点は、実施例５と同様である。
【０１３２】
このように、実施例６によれば、設備の都合上、一台の搬送手段により異種原料を混在して搬送しても、所定の投入口への排出がなされる。
【０１３３】
なお、実施例６においては台車を用いて第２ロボットまで袋を移動させたが、ＡＧＶやコンベアにより移動させてもよい。
【０１３４】
また、搬送手段４０により袋がつまれたまま搬送させて、第２ロボットにてデパレタイズから解袋までの一連の動作を行なわせることもできる。
【０１３５】
実施例７
本発明の実施例７にかかわる自動開袋システムの要部を図２６に示し、この実施例７は実施例１を改変したものである。すなわち、この自動開袋システム１Ｄは実施例１において投入口Ｉ側に防塵装置９０を設けたものである。
【０１３６】
この防塵装置９０は、図２６および図２７に示すように、投入口Ｉの上面に設けられたエアシリンダ機構Ａにより開閉される自動開閉式蓋９２と、投入口Ｉから貯槽への連絡ダクトＤに取付けられている集塵フード９４と、この集塵フード９４からの粉塵を捕集する集塵装置９６と、集塵のための負圧を生成する集塵装置９６の下流側に設けられている排気ファン９７と、これらの各装置を接続するための、バルブ９８ａが設けられている配管設備９８とからなっている。この集塵フード９４は、図２８に示すように、連絡ダクトにメッシュ状に形成された開口部Ｄ１を覆うフード本体９４１と集塵配管９８１との接続部９４２とからなっている。
【０１３７】
集塵装置９６、排気ファン９７および配管設備９８の詳細な説明は省略するが、従来より粉体物の集塵設備に用いられているものと同様の構成とされている。
【０１３８】
次に、このように構成された実施例７の自動開袋システム１Ｄによる開袋作業について説明する。なお、説明の簡素化のために、実施例７の特徴的部分についてのみ説明する。
【０１３９】
ステップ７０１：排気ファン９７および集塵装置９６が起動されて集塵フード９４内に負圧が生成される。
【０１４０】
ステップ７０２：袋Ｐが投入位置まで到達したとのロボット３０からの信号により、蓋９２が自動的に開かれると同時に配管９８途中に設けたバルブ９８ａも開かれる。なお、この開閉は投入口Ｉ近傍に検知センサーを設けて、それからの信号に基づいてなされてもよい。
【０１４１】
ステップ７０３：内容物の排出が終了すると袋保持手段５０を退避させる。
【０１４２】
ステップ７０４：ロボット３０からの袋保持手段５０の退避確認信号により蓋９２を閉める。
【０１４３】
ステップ７０５：蓋４２を閉めると同時に配管９８途中に設けたバルブ９８ａも閉める。
【０１４４】
このように実施例７によれば、発塵をより効果的に防止しながら内容物の排出をなすことができる。そのため、周囲の環境および各設備をよりクリーンな状態に保つことができる。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば袋の上端部を開袋しているので、内容物に袋の切れ端が混入する恐れがなく、また袋の切開時に開口部付近の強度低下にともなう急激な開口がなく、それにともない内容物の急激な排出もないという優れた効果が得られる。その上、ロボットアームの回動角を適宜調整することにより内容物の排出量および排出速度の制御がなしえるという優れた効果も得られる。かかる効果により、排出時に内容物が飛散することによる発塵が起こらず、その結果、周囲の環境や開袋装置が汚れることもない。そのため、他の種類の袋の開袋作業を行う際に、開袋装置の洗浄を行う必要がない、あるいは洗浄を行う必要があるもとしてもその作業が著しく軽減される。また、内容物を排出した袋の汚れもないか、あるとしてもその汚れは非常に少ない。さらに、開袋が投入口と離れた場所でなされるので、内容物の検査ができ、その結果に基づいて内容物を所定の投入口にすることができる。そのため、多品種同時処理を行っても、異なる品種を誤って他の投入口に投入するという誤投入するという恐れがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１にかかわる自動開袋システムの概略図である。
【図２】同実施例に用いられる袋保持手段の長手方向断面図である。
【図３】搬送手段より袋保持手段に袋を搬入している状態の説明図である。
【図４】袋保持手段に搬入された袋を押さえ板により押さえ付けている状態の説明図である。
【図５】開袋手段により袋の上端部を開袋している状態の説明図である。
【図６】加振機を作動させて袋の上端に付着している内容物を袋内部へ落下させている状態の説明図である。
【図７】袋固定手段により袋の下端部を固定している状態の説明図である。
【図８】袋保持手段を回動させて内容物を投入口に排出している状態の説明図である。
【図９】本発明の実施例２にかかわる自動開袋システムの概略図である。
【図１０】同実施例に用いられる搬送手段の概略図である。
【図１１】同搬送手段の正面図である。
【図１２】本発明の実施例３にかかわる自動開袋システムの概略図である。
【図１３】同実施例に用いられる袋保持機構の正面図である。
【図１４】同長手方向断面図である。
【図１５】実施例３の自動開袋システムにより袋をデパレタイズしている状態の説明図である。
【図１６】実施例３の自動開袋システムにより袋を保持している状態の説明図である。
【図１７】開袋手段により袋の上端部を開袋している状態の説明図である。
【図１８】開袋手段により袋の上端部近傍を開袋している状態の説明図である。
【図１９】袋保持機構を斜め上方に向けて開袋手段により袋の上端部近傍を開袋している状態の説明図である。
【図２０】袋固定手段により袋の下端部を固定している状態の説明図である。
【図２１】袋保持機構を回動させて内容物を投入口に排出している状態の説明図である。
【図２２】袋を加振して内容物の排出を促進している状態の説明図である。
【図２３】本発明の実施例４にかかわる自動開袋システムの概略図であって、投入口近傍を示すものである。
【図２４】本発明の実施例５にかかわる自動開袋システムの概略図であって、投入口近傍を示すものである。
【図２５】本発明の実施例６にかかわる自動開袋システムの概略図であって、投入口近傍を示すものである。
【図２６】本発明の実施例７にかかわる自動開袋システムの概略図である。
【図２７】図２６の矢視Ａ−Ａ図である。
【図２８】同実施例の投入口付近の縦方向断面図である。
【図２９】同実施例における内容物排出手順の説明図であって、袋保持手段の近接により蓋が開かれた状態を示すものである。
【図３０】同説明図であって、袋保持手段を回動させて内容物を投入口に排出している状態を示すものである。
【符号の説明】
１ 自動開袋システム
１０ 開袋手段
１１ 円板状の刃
１２ モーター（駆動機構）
２０ 第１ロボット
３０ 第２ロボット
４０ 搬送手段
５０ 袋保持手段
５４ 袋固定手段
５５，５６ 加振機
６０ 搬送手段
６１ 軌道
６２ 台車
７０ 検査手段
９０ 防塵装置
９２ 自動開閉式蓋
９４ 集塵フード
９６ 集塵装置
９７ 排気ファン
９８ 配管設備
９８ａ バルブ
Ａ エアシリンダ機構
Ｉ 投入口
Ｐ 袋
Ｖ 台車
Claims (13)
- 一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、該袋保持手段を保持して移動させる移動手段と、該袋保持手段を保持して回動させる回動手段と、開袋手段とを備え、
前記袋保持手段は、箱型の本体と、該本体の一側面に設けられた対向面に向けて進退可能な押さえ板と、該押さえ板の中間部に設けられた加振機と、前記一側面の対向面に前記加振機と対向させて設けられた加振機と、前記本体の後端部に設けられた袋固定手段とを有し、
前記開袋手段により、前記袋保持手段から突出している袋の端部が開袋され、
前記移動手段により、前記袋保持手段に保持されている袋が投入口まで移動させられ、
前記回動手段により、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部が投入口に向けて徐々に傾けられることにより、開袋により生じた開口部から内容物が投入口へ徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システム。 - 前記移動手段と回動手段とが１台のロボットにより構成されてなることを特徴とする請求項１記載の自動開袋システム。
- 一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、該袋保持手段を保持する保持部を有する搬送手段と、水平移動可能な開袋手段と、前記袋保持手段の把持機構を有するロボットとを備え、
前記袋保持手段は、箱型の本体と、該本体の一側面に設けられた対向面に向けて進退可能な押さえ板と、該押さえ板の中間部に設けられた加振機と、前記一側面の対向面に前記加振機と対向させて設けられた加振機と、前記本体の後端部に設けられた袋固定手段とを有し、
前記開袋手段が、前記搬送手段により搬送される袋の経路中の上方において開袋可能な位置配設されることにより、前記袋保持手段から突出している袋の端部が開袋され、
前記開袋された袋を保持している袋保持手段が、前記ロボットの把持機構により把持されるとともに、投入口まで移動させられ、
前記ロボットにより、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部が投入口に向けて徐々に傾けられることにより、開袋により生じた開口部から内容物が投入口に徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システム。 - 前記搬送手段の保持部に保持されている袋保持手段の搬送方向に対する傾斜角が調整可能とされてなることを特徴とする請求項３記載の自動開袋システム。
- 前記袋保持手段の傾斜角が、該袋保持手段へ袋が投入される際は後方に傾斜させられていることを特徴とする請求項４記載の自動開袋システム。
- 前記搬送手段と前記ロボットとの間に第２搬送手段が配設されてなることを特徴とする請求項３記載の自動開袋システム。
- 前記第２搬送手段が台車、自走式台車またはコンベアであることを特徴とする請求項６記載の自動開袋システム。
- 一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、前記袋保持手段を把持しながら移動するロボットとを備え、
前記袋保持手段が、本体と、該本体に設けられた吸着部が昇降自在とされた吸着手段と、前記本体の両側部に対向配置された回動可能な袋保持部材とを有し、
前記開袋手段が、前記袋保持手段から突出している袋の端部を開袋し、
前記ロボットが、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部を投入口に向けて徐々に傾けることにより、開袋により生じた開口部から内容物が投入口に徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システム。 - 一端部を突出させた状態で袋を保持する袋保持手段と、前記袋保持手段を搬送する搬送手段と、開袋手段と、走行軸を有するロボットとを備え、
前記袋保持手段は、箱型の本体と、該本体の一側面に設けられた対向面に向けて進退可能な押さえ板と、該押さえ板の中間部に設けられた加振機と、前記一側面の対向面に前記加振機と対向させて設けられた加振機と、前記本体の後端部に設けられた袋固定手段とを有し、
前記開袋手段により、前記袋保持手段から突出している袋の端部が開袋され、
前記ロボットの走行軸が全ての投入口に沿って配設されることにより、いずれの投入口へも袋の内容物が投入可能とされ、
前記ロボットにより、前記袋保持手段に保持されている袋の開袋部が選定された投入口に向けて徐々に傾けられることにより、開袋により生じた開口部から内容物が所定の投入口に徐々に排出される
ことを特徴とする自動開袋システム。 - 開袋された袋の開袋状態および／または内容物を検査するための検査手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の自動開袋システム。
- 開袋された袋の開袋状態および／または内容物を検査するための検査手段が設けられ、該検査手段の検査結果に応じて投入口の選定がなされることを特徴とする請求項９記載の自動開袋システム。
- 袋の内容物の投入の際の発塵を防止する防塵手段が投入口側に配設されてなることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載の自動開袋システム。
- 前記防塵手段が、自動開閉式蓋と、投入口と貯槽との間の接続ダクトに設けられた開口部を覆う集塵フードと、集塵手段と、排気手段と、前記集塵フード、集塵手段および排気手段を接続する配管設備とからなることを特徴とする請求項１２記載の自動開袋システム。
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