JP4294990B2 - 異形物品移送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばガラス瓶やプラスティック容器に対して液体や粉末などを充填する設備に適用され、主部断面が円形断面に限らず楕円形状に形成された瓶や容器などの異形物品をも移送できる装置に関するものであり、特に、異形物品の長径方向を整列して共用治具内に載置する簡易な異形物品移送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の瓶の取り扱いシステムは、ロボットアームによって所定本数の瓶を一緒に保持し、予め設定された動作パターンにしたがって保持された瓶を所定の位置に載置された段ボールケースまで移送し、段ボールケース内に瓶を載置するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の物品保持装置は、基体と、この基体へ相対的に進退自在に取り付けて、その新多方向の内側面に物品への当接面を有する一対の保持体と、この一対の保持体へ連携して物品の把持方向へ付勢する弾機と、該一対の保持体の係止溝へ係脱自在に係合して、該弾機による保持体の閉塞規制による間隔保持と物品の支承とを行う底板とを備え、一対の保持体の係止溝が、保持体の高さ方向において複数箇所設けられ、かつ、保持体の把持方向において底板の異なる係合深さに成形され、各種の高さ・外形寸法の物品を保持できるように構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３９５５８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平６−１５６４４２号公報（特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の瓶の取り扱いシステムでは、複数の瓶を一緒に保持して移送できるものであるが、主断面が楕円形状の瓶のように、その長径方向を整列させる必要がある場合には適用できず、優れた汎用性が得られないという課題があった。しかも、その長径方向を整列させる必要がある主断面が楕円形状の瓶を取り扱うには、その長径方向を検出する検出センサと、瓶の頭部を保持する保持軸を回転駆動させるモータとが新たに必要であり、ロボットによって移送される風袋重量が過大となり、ロボットが大型・高価となってしまうという不具合がある。
また、従来の物品保持装置では、保持される物品の高さと外径寸法に対して共に段階的に調整保持が可能であり、高さが定まると一義的に外径が規制されるので、相互に自由調整が行えず、優れた汎用性が得られないという課題があった。
【０００６】
この発明は、ロボットによる移送過程で手軽に主部断面が楕円形状の物品の長径方向を整列させるようにして、主部断面が楕円形状の物品をも扱えるようにした優れた汎用性を有する異形物品移送装置を得ることを第１の目的とする。
また、共用治具を物品形状に応じて高さと長径寸法を設定可能に構成し、共通治具の長径方向に合わせて、各種寸法の主部断面が断面形状の物品を移送挿入できるようにした優れた汎用性を有する異形物品移送装置を得ることを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る異形物品移送装置は、主部断面が楕円形状をなし被保持部を有する容器状の物品を第１位置から第２位置へ移送する異形物品移送装置において、上記物品を保持する物品保持機構と、上記物品保持機構を上記第１位置と上記第２位置との間を往復移動させるロボット機構と、上記ロボット機構のロボットアームと一体に移動し、上記物品保持機構を昇降させる昇降支軸体と、上記昇降支軸体と上記物品保持機構との間に設けられ、上記物品保持機構を上記昇降支軸体に対して回動可能に軸承するとともに、上記物品保持機構の回動に対して所定の抵抗力を付与する物品回動機構と、上記物品保持機構に保持された上記物品の短径周面の近傍に対して、第１の接線方向から回動力を付与して該物品の長径方向が上記第１の接線方向に対して略平行となるように上記物品の保持角度の粗調整を行う第１の周面接触体、および、該第１の周面接触体を上記第１の接線方向に往復駆動する第１の駆動制御手段を有する第１の回動駆動機構と、上記第１の回動駆動機構によって上記物品の保持角度の粗調整が行われた上記物品の長径周面の近傍に対して、第２の接線方向から回動力を付与して上記物品の保持角度の精調整を行う第２の周面接触体、および、該第２の周面接触体を上記第２の接線方向に駆動して上記物品の保持角度を所定角度に調整する第２の駆動制御手段を有する第２の回動駆動機構とを備えているものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
図１はこの発明に係る異形物品移送装置を示す全体構成図、図２はこの発明に係る異形物品移送装置における収納ケースを示す上面図、図３はこの発明に係る異形物品移送装置の搬入ステーションにおける搬入機構を示す全体構成図、図４はこの発明に係る異形物品移送装置の搬入ステーションにおける搬入機構を示す詳細構成図、図５はこの発明に係る異形物品移送装置における拡張機構の動作を説明する図、図６はこの発明に係る異形物品移送装置における第１の回動駆動機構の動作を説明する図、図７はこの発明に係る異形物品移送装置における第２の回動駆動機構の動作を説明する図、図８はこの発明に係る異形物品移送装置における治具寸法設定機構を示す全体構成図、図９はこの発明に係る異形物品移送装置における袴容器の構造を説明する断面図、図１０はこの発明に係る異形物品移送装置における袴容器を示す上面図、図１１はこの発明に係る異形物品移送装置における袴容器に適用される駆動円板を示す下面図、図１２はこの発明に係る異形物品移送装置の全体制御ブロック図、図１３はこの発明に係る異形物品移送装置における治具寸法設定動作を説明するフローチャート、図１４はこの発明に係る異形物品移送装置における物品搬入動作を説明するフローチャートである。
【００１０】
図１において、循環コンベア１００は、フリーフロー形式のコンベアであり、多数の共用治具１０１を矢印１０２の方向に循環移動させるようになっている。そして、ストッパ１０３、１０５、１０６、１０７が循環コンベア１００の循環経路の所定位置にそれぞれ配設され、循環コンベア１００により移動されている共用治具１０１を強制的に停止させるようになっている。この時、ストッパ１０３、１０５、１０６、１０７により強制的に停止させられた共用治具１０１と循環コンベア１００と間に滑りが発生し、循環コンベア１００は連続的に循環移動できるように構成されている。また、ストッパ１０３により停止させられている共用治具１０１の個数を検出する集積センサ１０４がストッパ１０３の配設位置近傍に配設されている。この集積センサ１０４は、停止している共用治具１０１の蓄積量から、共用治具１０１の停止個数が例えば４個となったことを検出するようになっている。
【００１１】
搬入ステーション２００が、循環コンベア１００のストッパ１０３の配設位置に隣接して配設され、物品２０２をストッパ１０３により強制的に停止させられている共用治具１０１内に挿入するようになっている。また、加工ステーション３００が、循環コンベア１００のストッパ１０５の配設位置に隣接して配設され、ストッパ１０５により強制的に停止させられている共用治具１０１内の物品２０２に液体を注入したり、栓をしたりするようになっている。さらに、取り出しステーション４００が、循環コンベア１００のストッパ１０６の配設位置に隣接して配設され、ストッパ１０６により強制的に停止させられている共用治具１０１内の物品２０２を取り出して取り出しテーブル４００ａに移送するようになっている。さらにまた、治具寸法設定ステーション５００が、循環コンベア１００のストッパ１０７の配設位置に隣接して配設され、物品２０２の形状が変更されたときの段取り運転時に、共用治具１０１の高さと長径寸法の設定調整を行うようになっている。
【００１２】
収納ケース２０１は、搬入ステーション２００に配設され、多数の物品２０２が収納されて駆動装置（図示せず）により矢印２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ方向に順次移動するように構成されている。また、多軸ロボット機構２１０および多軸ロボット機構２１０のロボットアーム２１１に取り付けられた後述する物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄが、搬入ステーション２００に配設されている。そして、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄが多軸ロボット機構２１０により第１の位置に移動されて収納ケース２０１内に収納されている物品２０２を例えば４個一緒に保持し、ついで多軸ロボット機構２１０により矢印２１３方向に回動されて第２の位置に移動され、そこでストッパ１０３により強制的に停止させられている４つの共用治具１０１のそれぞれに収納するようになっている。
【００１３】
収納ケース２０１は、図２に示されるように、多数の物品収納室２０４ｃが複数の縦横の間仕切り２０４ａ、２０４ｂによりそれぞれ正方形に画成されている。そして、断面が楕円形状の主部２０２ａと円筒状の被保持部２０２ｂとによって構成された物品２０２が、各物品収納室２０４ｃ内にそれぞれ収納されている。
なお、物品２０２はその長径が物品収納室２０４ｃの一辺の長さより長いもののみが収納されるように管理されている。即ち、図２に示される長径が物品収納室２０４ｃの一辺の長さより短い物品２０２Ａのような小径の物品は物品収納室２０４ｃに挿入されない。
【００１４】
ついで、搬入ステーション２００における搬入機構の全体構成について図３乃至図７を参照しつつ説明する。
図３および図４において、コンベア２０５は収納ケース２０１を矢印２０３ａ方向に移動させるものである。そして、転動ローラ２０６がコンベア２０５の下流端からストッパ２０７に至る傾斜面を構成するように配設されている。これにより、収納ケース２０１は、コンベア２０５により矢印２０３ａ方向に移動され、コンベア２０５の下流端から転動ローラ２０６上に押し出され、ついで転動ローラ２０６で構成される傾斜面上をストッパ２０７まで移動し、ストッパ２０７に当接して停止するようになっている。
【００１５】
多軸ロボット機構２１０は、主軸２１０ａと、主軸２１０ａが固定されるベース２１０ｂと、主軸２１０ａに軸承されたボス２１０ｃとを備えている。そして、ボス２１０ｃは、主軸２１０ａに案内されて矢印２１０ｄ方向に昇降可能に、かつ、主軸２１０ａ周りに旋回可能、即ち図１中矢印２１３方向に旋回可能に構成されている。さらに、ロボットアーム２１１が関節機構（図示せず）を介してボス２１０ｃに取り付けられ、矢印２１１ａ方向に関節動作するようになっている。また、物品保持機構２１２ａが手首部分２１４、ベース板２１５および昇降支軸体２１７ａを介してロボットアーム２１１に取り付けられている。なお、図３および図４では、物品保持機構２１２ａのみが示されているが、実際には、４つの物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄが、図３および図４の紙面と直交する方向に並んで配設されている。
【００１６】
手首部分２１４は、関節回動動作を行うことができるように構成され、ロボットアーム２１１の先端部に取り付けられている。また、ベース板２１５は、コ字状に成形され、その底部２１５ａの外壁面を手首部分２１４に直交一体化されている。そして、昇降軸受２１８は、長方形の平板状に成形され、その長さ方向の両端をベース板２１５の両側部２１５ｂに向けて、ベース板２１５の底部２１５ａの内壁面に直交するように配設されている。この昇降軸受２１８は、ベース板２１５の底部２１５ａの内壁面に取り付けられた支軸体昇降用サーボモータ６１３により、図４中矢印２１９方向に昇降可能にベース板２１５に取り付けられている。また、昇降軸受２１８の昇降方向の下降側の面には、ガイド溝２１８ａが長さ方向に延設されている。そして、昇降支軸体２１７ａがその上端をガイド溝２１８ａに嵌合させ、ガイド溝２１８ａに案内されて昇降軸受２１８の長さ方向に移動可能に取り付けられている。さらに、物品保持機構２１２ａが昇降支軸体２１７ａの下端に物品回動機構２１６を介して取り付けられている。
なお、図３および図４では、昇降支軸体２１７ａおよび摺動軸受２２１ａのみが示されているが、実際には、４つの昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄおよび摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄが、図３および図４の紙面と直交する方向に並んで配設されている。また、物品回動機構２１６は、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの回動に対して静止保持抵抗を発生するように構成され、振動等の微小外力による物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの回動を阻止するようになっている。
【００１７】
スライド軸２２０が、図５に示されるように、両端をベース板２１５の底部２１５ａの内壁面から突設された一対の支持腕２１５ｃに支持されて、昇降軸受２１８のガイド溝２１８ａの溝方向と平行に、昇降軸受２１８の下降方向に位置するように、ベース板２１５に取り付けられている。さらに、摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄがスライド軸２２０の軸周りの回転を規制されて、かつ、その軸方向に摺動可能にスライド軸２２０に取り付けられている。そして、昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄがそれぞれ摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの反ベース板２１５側の端部に穿設された貫通穴に挿通されている。摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄに穿設された貫通穴は、昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降動作のガイドとなるとともに、スライド軸２２０に沿った摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの移動力を昇降支持体２１７ａ〜２１７ｄに伝達する機能を有する。
【００１８】
第１の駆動制御手段としてのエアシリンダ２３０は、ベース板２１５の底部２１５ａの下端中央部に取り付けられ、第１の往復板２３１を図４中矢印２３４方向に往復移動させる。この第１の往復板２３１は、長方形の平板状に成形され、長手方向をスライド軸２２０の軸方向と平行にしてベース板２１５の底部２１５ａの内壁面に沿って配設されている。そして、図６および図７に示されるように、一対のスライドシャフト２３５ａ、２３５ｂがベース板２１５の底部２１５ａに摺動自在に取り付けられ、第１の往復板２３１の両端が、スライドシャフト２３５ａ、２３５ｂの先端に固定されている。また、４対の第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄが、それぞれ一端を第１の往復板２３１に固定されて第１の往復板２３１の往復移動方向に延設され、第１の往復板２３１の長手方向に所定のピッチで配設されている。また、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの各対は、第１の往復板２３１の短手方向（昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向）に所定距離離間して配設されている。
【００１９】
第２の駆動制御手段としてのサーボモータ２４０は、図６および図７に示されるように、ベース板２１５の底部２１５ａの上端の一方の側部２１５ｂ側に取り付けられている。一対の第２の往復板２４１、２４４は、長方形の平板状に成形され、主面を互いに相対して配置され、両端を一対のリンクアーム２４５ａ、２４５ｂにより回動自在に連結されている。また、一対の回動軸２４６ａ、２４６ｂがベース板２１５の両側部２１５ｂの先端に挿通され、その下端が各リンクアーム２４５ａ、２４５ｂの中央部に固着されている。これにより、一対の第２の往復板２４１、２４４は、主面を昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向に平行として、互いに相対して配設されている。そして、駆動ベルト２４７が一方の回動軸２４６ｂの上端とサーボモータ２４０の出力軸との間に掛け渡され、サーボモータ２４０の回動トルクが駆動ベルト２４７を介して回動軸２４６ｂに伝達されるようになっている。
また、４対の第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄが、それぞれ第２の往復板２４１の主面に、第２の往復板２４１の長手方向に所定のピッチで突設されている。また、第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄの各対は、第２の往復板２４１の短手方向（昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向）に所定距離離間して配設されている。
【００２０】
第３の駆動制御手段としてのサーボモータ２５０は、ベース板２１５の底部２１５ａの内壁面の中央部下部に、回転軸の軸心方向を昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向に一致させて固定されている。小径プーリ２５３ａ、大径プーリ２５２ａおよび傘歯車２５１ａがサーボモータ２５０の回転軸に固着され、傘歯車２５１ｂ、大径プーリ２５２ｂおよび小径プーリ２５３ｂがベース板２１５の底部２１５ａにサーボモータ２５０の回転軸と所定距離離れて同軸に取り付けられた回転軸（図示せず）に固着されている。また、直交傘歯車２５１ｃが傘歯車２５１ａ、２５１ｂと歯合するようにベース板２１５の底部２１５ａに取り付けられている。これにより、サーボモータ２５０の回転トルクが直交傘歯車２５１ｃを介して逆向きに傘歯車２５１ｂ、大径プーリ２５２ｂおよび小径プーリ２５３ｂに伝達される。
【００２１】
また、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄが、図５に示されるように、昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向と平行な軸周りに回転可能に、かつ、スライド軸２２０の軸方向に所定ピッチでベース板２１５の底板２１５ａに取り付けられている。そして、ピニオン２２３ａが大径プーリ２５２ａと同じ高さ位置に、ピニオン２２３ｂが小径プーリ２５３ａと同じ高さ位置に、ピニオン２２３ｃが小径プーリ２５３ｂと同じ高さ位置に、ピニオン２２３ｄが大径プーリ２５２ｂと同じ高さ位置に配設されている。さらに、ベルト２２４ａがピニオン２２３ａと大径プーリ２５２ａとに掛け渡され、ベルト２２４ｂがピニオン２２３ｂと小径プーリ２５３ａとに掛け渡され、ベルト２２４ｃがピニオン２２３ｃと小径プーリ２５３ｂとに掛け渡され、ベルト２２４ｄがピニオン２２３ｄと大径プーリ２５２ｂとに掛け渡されている。
【００２２】
また、平歯車を有するラック２２２ａ〜２２２ｄが、図５に示されるように、それぞれ摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの底板２１５ａ側の端部からスライド軸２２０の軸方向に延設されている。そして、ラック２２２ａ〜２２２ｄの平歯車が、それぞれピニオン２２３ａ〜２２３ｄに歯合している。
【００２３】
ついで、搬入機構における保持間隔調整機構の動作について図５を参照しつつ説明する。なお、図５の（ａ）は未拡張状態を示し、図５の（ｂ）は拡張状態を示している。
まず、保持間隔調整機構は、スライド軸２２０、摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄ、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄ、ベルト２２４ａ〜２２４ｄ、サーボモータ２５０、傘歯車２５１ａ、２５１ｂ、直交傘歯車２５１ｃ、大径プーリ２５２ａ、２５２ｂ、小径プーリ２５３ａ、２５３ｂ等により構成され、後述するプログラマブルコントローラ６１０、位置決めコントローラ６１２ａ、サーボアンプ６１２ｂ等により駆動制御されている。
【００２４】
そして、サーボモータ２５０が駆動されると、サーボモータ２５０の回転軸に固着されている傘歯車２５１ａ、大径プーリ２５２ａおよび小径プーリ２５３ａが回転駆動される。そして、サーボモータ２５０の回転トルクは、傘歯車２５１ａから直交傘歯車２５１ｃを介して傘歯車２５１ｂに伝達され、大径プーリ２５２ａおよび小径プーリ２５３が大径プーリ２５２ａおよび小径プーリ２５３ａと逆向きに回転駆動される。そして、大径プーリ２５２ａの回転トルクはベルト２２４ａを介してピニオン２２３ａに伝達され、ピニオン２２３ａが回転駆動される。同様に、ピニオン２２３ｂ〜２２３ｄが回転駆動される。
【００２５】
さらに、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄとラック２２２ａ〜２２２ｄの平歯車との歯合により、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄの回転トルクが直線移動力に変換される。これにより、摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄがスライド軸２２０に案内されて摺動移動する。
この時、大径プーリ２５２ａ、２５２ｂに連結されているピニオン２２３ａ、２２３ｄが高速回転し、小径プーリ２５３ａ、２５３ｂに連結されているピニオン２２３ｂ、２２３ｃが低速回転する。そして、摺動軸受２２１ａ、２２１ｄが摺動軸受２２１ｂ、２２１ｃに比べて２倍の速度で移動するように、大径プーリ２５２ａ、２５２ｂと小径プーリ２５３ａ、２５３ｂとの直径比が設定されている。なお、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄの直径は同一である。
【００２６】
これにより、サーボモータ２５０の正転駆動することにより、図５の（ａ）に示される縮小状態から図５の（ｂ）に示される拡張状態に移行する。また、サーボモータ２５０の逆転駆動することにより、図５の（ｂ）に示される拡張状態から図５の（ａ）に示される縮小状態に移行する。そして、摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄは、等間隔の状態を維持しつつ、拡張又は縮小することになる。
なお、図５の（ａ）における摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄ（物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄ）の間隔は、第１位置における物品２０２の載置間隔に一致し、図５の（ｂ）における摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄ（物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄ）の間隔は、第２位置における共用治具１０１の載置間隔に一致している。
【００２７】
ついで、搬入機構における第１の回動駆動機構の基本動作について図６を参照しつつ説明する。なお、図６の（ａ）は初期状態を示し、図６の（ｂ）は動作状態を示している。
ここで、第１の回動駆動機構は、エアシリンダ２３０、第１の往復板２３１、一対のスライドシャフト２３５ａ、２３５ｂおよび４対の第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄ等により構成され、後述するプログラマブルコントローラ６１０などにより駆動制御されている。
そして、初期状態では、図６の（ａ）に示されるように、第１の往復板２３１はベース板２１５の底部２１５ａに近接する位置におり、第１の周面接触体第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄが物品２０２から離反している。
【００２８】
まず、エアシリンダ２３０が正方向に駆動され、第１の往復板２３１が図６の（ａ）中左側に押圧される。そこで、第１の往復板２３１は、スライドシャフト２３５ａ、２３５ｂが底部２１５ａに対して摺動移動し、図６の（ａ）中左方向に移動する。この第１の往復板２３１の移動により、まず第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの先端が物品２０２の周面に当接し、第１の接線方向（第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの往復移動方向）から物品２０２を回動させる力を発生させる。そして、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの各対は、昇降支持体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向に所定距離離間して配設されているので、各物品２０２に対して物品２０２の中心方向に離間した２点で作用し、物品２０２に安定した回動力を付与する。また、物品２０２は、昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの下端に物品回動機構２１６を介して取り付けられている物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄにそれぞれ保持されている。そこで、物品２０２を保持している物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄは、この回動力により、物品回動機構２１６を介して昇降支持体２１７ａ〜２１７ｄの軸心周りに回動される。
【００２９】
そして、第１の往復板２３１がさらに移動すると、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの先端が物品２０２の周面から離れ、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの側部が物品２０２の周面を摺動しつつ図６の（ａ）中左方向に移動し、ついには図６の（ｂ）の状態まで移動する。これにより、各物品２０２は、図６の（ｂ）に示されるように、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの側部が短径方向の周面に接するように回動され、その長径方向が第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの移動方向（往復方向）に略平行な状態となる。これにより、物品２０２の角度が粗調整される。
【００３０】
この時、一般に、物品２０２の中心と第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄとの間の距離は物品２０２の短径よりも大きいので、物品２０２の長径方向は第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの往復方向と完全に平行とならない。
この物品２０２の角度の粗調整が行われた後、エアシリンダ２３０が逆方向に駆動され、第１の往復板２３１がベース板２１５の底部２１５ａ側に移動され、物品２０２の角度の粗調整工程が終了する。これにより、各物品２０２は、長径方向が互いに略平行となるように、調整される。
なお、第２の往復板２４４には、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄのそれぞれに対応するように穴が穿設されており、第１の往復板２３１の往復移動の際に、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄが該穴内をそれぞれ挿通するようになっている。そして、該穴は、長径方向をスライド軸２２０の軸方向とする長穴に形成されている。
【００３１】
ついで、搬入機構における第２の回動駆動機構の基本動作について図７を参照しつつ説明する。なお、図７の（ａ）は動作状態を示し、図７の（ｂ）は動作終了状態を示している。
ここで、第２の回動駆動機構は、サーボモータ２４０、第２の往復板２４１、２４４、一対のリンクアーム２４５ａ、２４５ｂ、一対の回動軸２４６ａ、２４６ｂおよび駆動ベルト２４７等により構成され、後述するプログラマブルコントローラ６１０、位置決めコントローラ６１２ａ、サーボアンプ６１２ｂなどにより駆動制御されている。
この第２の回動駆動機構は、第１の回動駆動機構による物品２０２の角度の粗調整が終了した後動作され、物品２０２の角度の精調整を行うものである。
【００３２】
まず、サーボモータ２４０が正転駆動される。このサーボモータ２４０の回転トルクが、駆動ベルト２４７を介して回動軸２４６ｂに伝達され、駆動軸２４６ｂが正転駆動される。そして、駆動軸２４６ｂの下端に固着されているリンクアーム２４５ｂが駆動軸２４６ｂの軸心周りに図７の（ａ）中反時計回りに回動される。そこで、一方の第２の往復板２４１が矢印２４８方向に移動され、他方の第２の往復板２４４が逆方向に移動される。これにより、一対の第２の往復板２４１、２４４の間隔が狭められる。そして、第２の往復板２４１の矢印２４８方向の移動により、第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄが、物品２０２の長径近傍の周面を押圧し、第２の接線方向（第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄの往復移動方向、矢印２４８方向に一致）から物品２０２を回動させる力を発生させる。そして、第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄの各対は、昇降支持体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向に所定距離離間して配設されているので、各物品２０２に対して物品２０２の中心方向に離間した２点で作用し、物品２０２に安定した回動力を付与する。同時に、一対の第２の往復板２４１、２４４の間隔が狭められることにより、図７の（ａ）に示されるように、各物品２０２は、長径方向が互いに平行となるように正確に角度の調整がなされる。
【００３３】
その後、サーボモータ２４０が逆転駆動される。このサーボモータ２４０の回転トルクが、駆動ベルト２４７を介して回動軸２４６ｂに伝達され、駆動軸２４６ｂが逆転駆動される。そして、駆動軸２４６ｂの下端に固着されているリンクアーム２４５ｂが駆動軸２４６ｂの軸心周りに図７の（ａ）中時計回りに回動される。そこで、一方の第２の往復板２４１が矢印２４８と反対方向に移動され、他方の第２の往復板２４４が一方の第２の往復板２４１に対して逆方向に移動される。これにより、一対の第２の往復板２４１、２４４の間隔が広められ、図７の（ｂ）に示される状態に移行し、物品２０２の角度の精調整工程が終了する。
ここで、第２の往復板２４４に穿設された穴が、長径をスライド軸２２０の軸心方向に一致する長穴に形成されているので、第２の往復板２４４の動作時における第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄとの干渉はない。
【００３４】
つぎに、治具寸法設定機構について図８および図１１を参照しつつ説明する。
図８において、昇降用サーボモータ５１０は、治具寸法設定ステーション５００に設置されている静止機台（図示せず）に取り付け固定されており、スクリューシャフト５１１を回転駆動する。そして、昇降ナット５１２がスクリューシャフト５１１に螺合され、第１昇降台５１３ａがスクリューシャフト５１１の軸方向と直交する方向に延出するように昇降ナット５１２に固定されている。そこで、第１昇降台５１３ａは昇降用サーボモータ５１０の正逆転に対応して矢印５１４方向に昇降移動する。また、第２昇降台５１３ｂが、固定軸５１５ａ、５１５ｂおよび固定ねじ５１６ａ、５１６ｂにより、第１昇降台５１３ａの昇降方向の下降側に、かつ、第１昇降台５１３ａに対して平行に、第１昇降台５１３ａに固定されている。そこで、第２昇降台５１３ｂは第１昇降台５１３ａと一体に昇降する。
【００３５】
可動軸５１７ａ、５１７ｂは第２昇降台５１３ａに挿通して配設されている。そして、停止ねじ５１８ａ、５１８ｂが第２昇降台５１３ａから昇降方向の上昇側に延出する可動軸５１７ａ、５１７ｂの端部にそれぞれ固定され、第３昇降台５３１が可動軸５１７ａ、５１７ｂの昇降方向の下降側の端部に固定されている。さらに、拡張弾性部としてのつるまきばね５１９ａ、５１９ｂが第２および第３昇降台５１３ｂ、５３１との間を拡開するように付勢するように可動軸５１７ａ、５１７ｂに縮設されている。この時、停止ねじ５１８ａ、５１８ｂが第２昇降台５１３ｂの昇降方向の上昇側の面に当接し、つるまきばね５１９ａ、５１９ｂによる第２および第３昇降台５１３ｂ、５３１との間の拡開が停止される。
【００３６】
回動用サーボモータ５２０は、出力軸５２０ａを第２昇降台５１３ｂから下降側に延出させて第２昇降台５１３ａの中央部に取り付けられている。そして、回動軸５２２がその軸心を昇降方向に一致させて出力軸５２０ａに結合され、チャック機構５２３が回動軸５２２の下端に取り付けられている。さらに、位置センサ５２４がチャック機構５２３に取り付けられている。なお、チャック機構５２３は、第２昇降台５１３ｂの下降動作に連動して下降し、後述する可動底板５０２の中央突起部５０５を保持するものであり、位置センサ５２４は、チャック機構５２３の中央突起部５０５への接近を検出し、昇降用サーボモータ５１０を減速停止させるものである。
【００３７】
第３昇降台５３１は、第２昇降台５１３ｂに対して平行に配設されている。そして、駆動円板５３３は、図８および図１１に示されるように、窓穴５３３ａが中央部に穿設され、かつ、Ｕ字状の溝５３３ｂが外周部全周にわたって形成された環状に成形され、一対の円弧状溝としての連結穴５３４ａ、５３４ｂが窓穴５３３ａの穴中心に対して対称となるように駆動円板５３３の下面に形成されている。この駆動円板５３３は、窓穴５３３ａの穴中心を回動軸５２２の軸心に一致させて第３昇降台５３１に回動可能に支承されている。また、円板回動用サーボモータ５３０が、第３昇降台５３１に取り付けられている。そして、駆動ベルト５３２が円板回動用サーボモータ５３０の回転軸と駆動円板５３３の溝５３３ｂとに掛け渡され、駆動円板５３３が円板回動用サーボモータ５３０により回動されるようになっている。
さらに、後述する袴容器５０１が駆動円板５３３の下部に配置されている。
【００３８】
つぎに、駆動円板５３３の下部に位置する袴容器部の構造について図９および図１０を参照しつつ説明する。なお、この袴容器部は、共用治具１０１を構成するものである。
袴容器５０１は円筒状に成形されている。そして、環状溝５０４が袴容器５０１の軸心方向の比較的上部位置で、溝方向を周方向として袴容器５０１の内壁面に形成されている。さらに、複数対の調整用スロット５０３が環状溝５０４から軸心方向の下方に延びるように形成されている。即ち、複数対の調整用スロット５０３は環状溝５０４を介して互いに連通されている。また、対をなす調整用スロット５０３は、袴容器５０１の軸心に対して対称な位置に形成されている。さらに、対をなす調整用スロット５０３の環状溝５０４からのスロット長さは同じに形成され、各対の調整用スロット５０３の環状溝５０４からのスロット長さは対間で異なるように形成されている。
【００３９】
可動底板５０２は、袴容器５０１の内径と同等の外径を有する円板状の基部５０２ａと、基部５０２ａの中央部上面に突設されている中央突起部５０５と、基部５０２ａの中心に対して対称な位置関係となるように基部５０２ａの外周に突設されている一対の落下防止ピン５０９とを備えている。この可動底板５０２は、一対の落下停止ピン５０９を対をなす調整用スロット５０３に係合させて袴容器５０１に配設されている。そして、落下停止ピン５０９が係合される調整用スロット５０３の対を選択することにより、可動底板５０２の高さ位置が調整される。そして、中央突起部５０５を保持して可動底板５０２を調整用スロット５０３に沿って上昇させ、落下停止ピン５０９を環状溝５０４内に入れ、ついで落下停止ピン５０９が所望の対の調整用スロット５０２の位置に到達するまで可動底板５０２を回動し、そこで可動底板５０２を落下させることで、可動底板５０２の高さ（深さ位置）調整が行われる。この時、落下停止ピン５０９が調整用スロット５０２の下端に当接し、可動底板５０２の落下が停止される。
【００４０】
なお、図９中一点鎖線で示される可動底板５０２が最上昇位置を示し、二点鎖線で示される可動底板５０２が最下降位置を示している。そこで、背の低い物品２０２Ｂが袴容器５０１内に挿入される場合には可動底板５０２を最下降位置に位置させ、背の高い物品２０２Ｃが袴容器５１０内に挿入される場合には可動底板５０２を最上昇位置に位置させて、物品２０２Ｂ、２０２Ｃの上端部の高さを等しくできる。
【００４１】
溝方向を径方向とする４つの爪摺動溝５０７が袴容器５０１の上面に、周方向に等角ピッチで、それぞれ外周側から内周側に至るように形成されている。そして、対向爪５０６が各爪摺動溝５０７に径方向に摺動可能に配設されている。また、スライドピン５０８が各対向爪５０６に立設されている。
４つの傾斜溝５３８が環状に成形されたスライド円板５３５の下面に、周方向に等角ピッチで形成されている。さらに、２本の駆動ピン５３７ａ、５３７ｂがスライド円板５３５の上面に、スライド円板５３５の中心に対して対称な位置に立設され、２本の静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄがスライド円板５３５の上面に、スライド円板５３５の中心に対して対称な位置に立設されている。なお、ピン５３７ａ〜５３７ｄは周方向に等角ピッチで配設されている。そして、スライド円板５３５は、各傾斜溝５３８にスライドピン５０８を収納するように袴容器５０１の上面に配設される。
【００４２】
静止保持板５３６は、樹脂製であり、スライド円板５３５の中心穴と同等の中心穴を有する環状に成形されている。そして、溝方向を周方向とし、かつ、静止保持板５３６を貫通する４つの弾性波状溝５３９が周方向に等角ピッチで形成されている。また、切り溝５３９ａが静止保持板５３６の外周と弾性波状溝５３９の一端とを連通するように形成されている。これにより、弾性波状溝５３９と切り溝５３９ａとで切り離された半島状の弾性部５３９ｂが構成されている。なお、弾性波状溝５３９は、スライド円板５３５に立設された駆動ピン５３７ａ、５３７ｂおよび静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄが係合される位置に形成されている。
【００４３】
この静止保持板５３６は、各弾性波状溝５３９内に駆動ピン５３７ａ、５３７ｂおよび静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄをそれぞれ収納するようにスライド円板５３５上に配設されている。そして、静止保持板５３６は、例えば外周部から取付腕（図示せず）が下方に延設されており、該取付腕を袴容器５１０の外周面に締着固定することにおり、スライド円板５３５を回動可能な状態として袴容器５１０の上端面に固定されている。なお、静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄは静止保持板５３６から突出しないように高さに形成され、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂは静止保持板５３６から突出し、さらに駆動円板５３３の連結穴５３４ａ、５３４ｂ内に収納される高さに形成されている。
【００４４】
ここで、各弾性波状溝５３９内に収納されている駆動ピン５３７ａ、５３７ｂおよび静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄは、図１０において、弾性波状溝５３９の外周壁に形成されている波状の突出部を乗り越えながら時計回り、あるいは反時計周りに回動する。そして、ピン５３７ａ〜５３７ｄは、半島状の弾性部５３９ｂが径方向外側に弾性変形して、波状の突出部を乗り越え、波状の突出部を乗り越えると、弾性部５３９ｂは初期位置に復帰することになる。これにより、弾性波状溝５３９は、ピン５３７ａ〜５３７ｄに対して静止保持抵抗を発生し、振動等の微小な外力によるスライド円板５３５の回動を防止している。
【００４５】
また、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂの図１０中時計回りの回動により、スライド円板５３５が時計回りに回動する。そこで、スライドピン５０８が傾斜溝５３８内をスライド移動し、対向爪５０６が爪摺動溝５０７内を径方向外側に摺動移動する。これにより、相対する対向爪５０６間の間隔が広くなる。
一方、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂの図１０中反時計回りの回動により、スライド円板５３５が反時計回りに回動する。そこで、スライドピン５０８が傾斜溝５３８内をスライド移動し、対向爪５０６が爪摺動溝５０７内を径方向内側に摺動移動する。これにより、相対する対向爪５０６間の間隔が狭くなる。
即ち、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂの回動方向を調整することにより、対向爪５０６間の隙間を物品２０２の長径寸法に対応するように調整する。これにより、物品２０２が、その長径を一対の対向爪５０６間に位置して袴容器５０１内に挿入される。この時、対向爪５０６の先端面が凹状に形成され、物品２０２の周方向の移動が規制される。
なお、対向爪５０６を外側から径方向内側に外力を付加しても、スライド円板５３５が回動できないように、傾斜溝５３８の円周接線方向に対する傾斜角はスライドピン５０８との摩擦角以下に設定されている。
【００４６】
ここで、可動底板調整機構は、袴容器５０１と、底板駆動制御手段とから構成されている。この底板駆動制御手段は、調整用スロット５０３、環状溝５０４、チャック機構５２３、チャック昇降機構、チャック回動機構、後述するチャック用電磁弁６２３などから構成されている。チャック昇降機構は、サーボモータ５１０、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂ等により構成され、チャック回動機構は、サーボモータ５２０、回動軸５２２などから構成されている。そして、底板駆動制御手段は、後述するプログラマブルコントローラ６１０、位置決めコントローラ６２２ａおよびサーボアンプ６２２ｂなどにより駆動制御される。
また、対向爪調整手段は、対向爪５０６と、対向爪駆動制御手段とから構成されている。そして、対向爪駆動制御手段は、スライド円板５３５と、傾斜溝５３８、スライドピン５０８、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂ、駆動円板５３３、サーボモータ５３０などからなる円板回動駆動機構とからなり、円板回動駆動機構は、同様に、プログラマブルコントローラ６１０、位置決めコントローラ６２２ａおよびサーボアンプ６２２ｂなどにより駆動制御される。
【００４７】
つぎに、このように構成された治具寸法設定機構の基本動作について説明する。
昇降用サーボモータ５１０が正転駆動され、スクリューシャフト５１１が回転駆動される。これにより、第１、第２および第３昇降台５１３ａ、５１３ｂ、５３１が一体となって下降する。そして、駆動円板５３３が静止保持板５３６に当接すると、第３昇降台５３１の下降は停止される。この時、静止保持板５３６から延出する駆動ピン５３７ａ、５３７ｂは、図１１に示されるように、駆動円板５３３の連結穴５３４ａ、５３４ｂ内の円弧方向の略中央位置に挿入される。なお、連結穴５３４ａ、５３４ｂの円弧角度は、スライド円板５３５の回動角度以上になっている。
一方、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂはつるまきばね５１９ａ、５１９ｂを収縮させながらさらに下降する。そして、チャック機構５２３が中央突起部５０５に近接すると、位置センサ５２４がチャック機構５２３の中央突起部５０５への近接を検知する。そこで、昇降用サーボモータ５１０の駆動が位置センサ５２４の検出信号により減速停止される。ついで、チャック機構５２３が中央突起部５０５を保持する。
【００４８】
ついで、昇降用サーボモータ５１０が逆転駆動され、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂが所定量上昇される。これにより、落下防止ピン５０９が環状溝５０４内に位置するまで可動底板５０２が上昇される。そこで、昇降用サーボモータ５１０の駆動が停止され、回動用サーボモータ５２０が駆動される。これにより、回動軸５２２およびチャック機構５２３が所定角度回動され、落下防止ピン５０９が所望の調整用スロット５０３の上部に到達する。そこで、回動用サーボモータ５２０の駆動が停止され、その後チャック機構５２３による中央突起部５０５の保持が解放される。これにより、可動底板５０２が落下し、所望の深さ位置にセットされる。
【００４９】
つぎに、この異形物品移送装置の制御システムについて図１２を参照しつつ説明する。
図１２において、６００は搬入ステーション２００における物品２０２の搬入制御を行うロボットコントローラ、６１０はこの異形物品移送装置の全体制御を行うプログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣとする）である。
６０１はＰＬＣ６１０およびロボットコントローラ６００に対して指令・設定入力を与えるための操作パネル、６０２はロボットコントローラ６００から移動目標パルスが与えられ、サーボモータ６０３ａ〜６０３ｄと一体に回転するエンコーダからの回転フィードバック信号を監視しながら所定の回転角度となるように各サーボモータ６０３ａ〜６０３ｄに対して駆動出力を発生するサーボアンプである。６０３ａはロボットアーム２１１を図１中矢印２１３方向に可逆駆動するアーム旋回用サーボモータ、６０３ｂは多軸ロボット機構２１０のボス２１０ｃを図３中矢印２１０ｄ方向に可逆駆動するアーム昇降用サーボモータ、６０３ｃはロボットアーム２１１をボス２１０ｃに対して図３中矢印２１１ａ方向に可逆関節駆動するアーム角度用サーボモータ、６０３ｄは手首部分２１４をロボットアーム２１１に対して関節回動駆動する手首関節角度用サーボモータであり、各サーボモータ６０３ａ〜６０３ｄは、サーボアンプ６０２から給電駆動されるとともに、内蔵したエンコーダによる回転角度信号をサーボアンプ６０２にフィードバックするようになっている。
【００５０】
６１１はＰＬＣ６１０の入力端子に接続された各種検出スイッチなどのスイッチ群、６１２ａはＰＬＣ６１０からの制御出力信号に応動する位置決めコントローラ、６１２ｂは位置決めコントローラ６１２ａから移動目標パルスが与えられ、サーボモータ６１３、２４０、２５０と一体回転するエンコーダからの回転フィードバック信号を監視ながら所定の回転角度となるようにサーボモータ６１３、２４０、２５０に対して駆動出力を発生するサーボアンプである。６１３は昇降軸受２１８を図４中矢印２１９方向に可逆駆動する支軸体昇降用サーボモータ、２４０は回動軸２４６ｂを可逆回動する第２回動用サーボモータ、２５０は摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの間隔を拡開・縮小駆動する拡張駆動用サーボモータであり、各サーボモータ６１３、２４０、２５０はサーボアンプ６１２ｂから給電駆動されるとともに、内蔵したエンコーダによる回転角度信号をサーボアンプ６１２ｂにフィードバックするようになっている。
【００５１】
２３０ａはエアシリンダ２３０の駆動用電磁弁、６１４ａ〜６１４ｄは物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄにおいて物品保持を行うためのエアシリンダ（図示せず）を駆動する物品保持用電磁弁、１０３ａはストッパ１０３を作動させるためのエアシリンダ（図示せず）を駆動するエアシリンダ駆動用電磁弁であり、各電磁弁２３０ａ、６１４ａ〜６１４ｄ、１０３ａはＰＬＣ６１０から給電駆動されるようになっている。
【００５２】
６２１はＰＬＣ６１０の出力端子に接続された表示機器、６２２ａはＰＬＣ６１０からの制御出力信号に応動する位置決めコントローラ、６２２ｂは位置決めコントローラ６２２ａから移動目標パルスが与えられ、サーボモータ５１０、５２０、５３０と一体回転するエンコーダからの回転フィードバック信号を監視ながら所定の回転角度となるようにサーボモータ５１０、５２０、５３０に対して駆動出力を発生するサーボアンプである。５１０第１昇降台５１３ａを図８中矢印５１４方向に可逆駆動するチャック昇降用サーボモータ、５２０はチャック機構５２３を可逆回動するチャック回動用サーボモータ、５３０は駆動円板５３３を可逆回動する円板回動用サーボモータであり、各サーボモータ５１０、５２０、５３０はサーボアンプ６２２ｂから給電駆動されるとともに、内蔵したエンコーダによる回転角度信号をサーボアンプ６２２ｂにフィードバックするようになっている。
【００５３】
６２３はチャック機構５２３において物品保持を行うためのエアシリンダ（図示せず）を駆動するチャック駆動用電磁弁、１０７ａはストッパ１０７を作動させるためのエアシリンダ（図示せず）を駆動するエアシリンダ駆動用電磁弁であり、各電磁弁６２３、１０７ａはＰＬＣ６１０から給電駆動されるようになっている。
【００５４】
ついで、治具寸法設定機構の詳細動作について図１３を参照しつつ説明する。なお、図１３はＰＬＣ６１０の一部の動作と位置決めコントローラ６２２ａの動作と主体としたマクロフローである。
ＰＬＣ６１０の治具設定動作が開始される（ステップ７００）と、ステップ７０１において、取り扱われる物品２０２に対する識別番号（物品番号）が操作パネル６０１からＰＬＣ６１０に入力される。
次いで、ステップ７０２において、ＰＬＣ６１０は、操作パネル６１０の操作によって初期設定を行う時と設定変更を行う時とに実行される指令操作があったか否かを判定する。そして、指令操作があったと判定されるとステップ７０３ａに移り、表示機器６２１に表示される入力指令表示に基づいて操作パネル６０１から対向爪５０６間の間隔および可動底板５０２の設置深さの情報を設定書き込み、ステップ７０４に移り、循環コンベア１００が始動される。ここで、設定される対向爪５０６間の間隔寸法は、例えばスライド円板５３５の基準位置（対向爪間の間隔が最大となる位置）からの必要回動角度に換算して入力されるとともに、可動底板５０２の設置深さは、例えば袴容器５０１の内周面に設けられた調整用スロット５０３の番号或いは最短スロット位置を基準とした各調整スロット５０３の設置角度に換算して入力される。
【００５５】
また、ステップ７０２において、指令操作がなかったと判定されるとステップ７０３ｂに移り、既に書き込み設定されている対向爪５０６間の間隔や可動底板５０２の設置深さの情報を、ステップ７０１で指定された物品番号に基づいて読み出し設定し、ステップ７０４に移り、循環コンベア１００が始動される。
ついで、ステップ７０５ａにおいて、電磁弁１０７ａを駆動してストッパ１０７を作動させるとともに、治具検出センサ（図示せず）によって設定変更しなければならない治具がストッパ１０７の位置に停止したことを検出する。ついで、ステップ７０５ｂにおいて、円板回動用サーボモータ５３０が駆動されて、駆動円板５３３の連結穴５３４ａ、５３４ｂが図１１に示される中間回動位置となる。ついで、ステップ７０５ｃにおいて、チャック昇降用サーボモータ５１０が駆動されて、第１、第２および第３昇降台５１３ａ、５１３ｂ、５３１が、駆動円板５３３と静止保持板５３６が接触する寸前まで下降される。これにより、駆動円板５３３の連結穴５２４ａ、５３４ｂとスライド円板５３５に立設された駆動ピン５３７ａ、５３７ｂとが連結係合される。
【００５６】
ついで、ステップ７０５ｄにおいて、円板回動用サーボモータ５３０が駆動され、駆動円板５３３が回動される。この駆動円板５３３の回動により、連結穴５３４ａ、５３４ｂを介して駆動ピン５３７ａ、５３７ｂが回動駆動され、スライド円板５３５、傾斜溝５３８、スライドピン５０８を介して対向爪５０６が全開位置に後退する。その後、ステップ７０６において、チャック昇汞用サーボモータ５１０が再度駆動され、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂがさらに下降される。この時、駆動円板５３３が静止保持板５３６に当接して第３昇降台５３１の下降は停止し、つるまきばね５１９ａ、５１９ｂが圧縮変形して第２昇降台５１３ｂに取り付けられたサーボモータ５２０およびチャック機構５２３の下降が継続される。そして、ステップ７０７において、位置センサ５２４の出力をモニターし、チャック機構５２３が可動底板５０２の中央突起部５０５０に接近したか否かを判定する。このステップ７０７において、チャック機構５２３が可動底板５０２の中央突起部５０５０に接近していないと判定されると、ステップ７０６に戻り、サーボモータ５２０およびチャック機構５２３の下降が継続される。
【００５７】
ステップ７０７において、チャック機構５２３が可動底板５０２の中央突起部５０５０に接近したと判定されるとステップ７０８に移る。そして、ステップ７０８において、昇降用サーボモータ５１０が減速停止され、チャック機構５２３が中央突起部５０５を保持又は吸着できる最終下降位置に到達する。ついで、ステップ７０９において、昇降用サーボモータ５１０に設けられている絶対値式エンコーダの出力、又は増分値式エンコーダの発生パルス数によって、チャック機構５２３の最終下降位置の深さを測定する。この時、測定される深さは、多数の調整用スロット５０３のうちどのスロットが使用されているかによって異なる値となる。
【００５８】
ついで、ステップ７１０において、チャック機構５２３に設けられたエアシリンダの駆動用電磁弁６２３を駆動して、可動底板５０２の中央突起部５０５を保持させ、ステップ７１１に移る。そして、ステップ７１１において、チャック昇降用サーボモータ５１０を駆動して、可動底板５０２の外周に設けられた落下停止ピン５０９が袴容器５０１の内周面に設けられた環状溝５０４の位置に到達するようにチャック機構５２３を上昇させ、ステップ７１２ａに移る。そして、ステップ７１２ａにおいて、後述のステップ７１２ｂによって初回フラッグが設定されているか否かを監視し、初回動作であるか否かを判定する。
【００５９】
そして、ステップ７１２ａにおいて、初回動作であると判定されると、ステップ７１２ｂに移り、初回フラッグメモリをセットする。そして、ステップ７１３ａにおいて、ステップ７０９で測定された深さに対応した現在の調整用スロット５０３の位置を基準にして、スロット長さが最小である特定の調整用スロット５０３の位置までの必要回動角度を算出し、ステップ７１３ｂに移る。ステップ７１３ｂにおいて、チャック回動用サーボモータ５２０が駆動され、可動底板５０２が算出された必要回動角度分だけ回動され、回動底板５０２の落下停止ピン５０９の位置が目標とする特定の調整用スロット５０３の位置まで移動する。この特定の調整用スロット５０３は通常は使用しない最短のスロット長さを有するスロットであり、調整開始の目印として設定される位置となっている。
【００６０】
一方、ステップ７１２ａにおいて、初回動作でないと判定されると、ステップ７１４に移り、ステップ７０９で測定された深さが特定の調整用スロット５０３の位置に対応するか否かを判定する。そして、測定された深さが特定の調整用スロット５０３の位置に対応していないと判定されるとステップ７１５ａに移り、測定された深さに対応した現在の調整用スロット５０３の位置を基準として、ステップ７０３ａで設定書き込まれた可動底板５０３の深さ、又はステップ７０３ｂで読み出された可動底板５０３の深さに対応した調整用スロット５０３の位置までの必要回動角度を算出設定する。そして、ステップ７１５ｂにおいて、チャック回動用サーボモータ５２０が駆動され、可動底板５０２が算出設定された必要回動角度分だけ回動され、回動底板５０２の落下停止ピン５０９の位置が目標とする調整用スロット５０３の位置まで移動する。
【００６１】
ステップ７１４において、ステップ７０９で測定された深さが特定の調整用スロット５０３の位置に対応すると判定されると、ステップ７１６に移り、調整完了フラグメモリをセットする。ついで、ステップ７１７ａにおいて、ステップ７０９で測定された深さに対応した現在の調整用スロット５０３の位置を基準として、ステップ７０３ａで設定書き込まれた可動底板５０３の深さ、又はステップ７０３ｂで読み出された可動底板５０３の深さに対応した調整用スロット５０３の位置までの必要回動角度を算出設定する。そして、ステップ７１７ｂにおいて、チャック回動用サーボモータ５２０が駆動され、可動底板５０２が算出設定された必要回動角度分だけ回動され、回動底板５０２の落下停止ピン５０９の位置が目標とする調整用スロット５０３の位置まで移動する。
【００６２】
ステップ７１３ｂ、７１５ｂ、７１７ｂが終了した後、ステップ７２０に移り、チャック駆動用電磁弁６２３を消勢し、チャック機構５２３を解放する。これにより、可動底板５０２は選択された調整用スロット５０３に沿って落下し、該調整用スロット５０３の下端部で停止する（ステップ７２１）。そして、ステップ７２２において、チャック昇降用サーボモータ５１０が駆動され、駆動円板５３３が静止保持板５３６から離反する直後まで、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂが上昇され、ステップ７２３に移る。そして、ステップ７２３において、円板回動用サーボモータ５３０が駆動され、スライド円板５３６の回動位置がステップ７０３ａで設定書き込まれた対向爪５１６間の間隔、又はステップ７０３ｂで読み出された対向爪５１６間の間隔に対応した回動位置となる。
なお、ステップ７０３ａで設定書き込まれた対向爪５１６間の間隔寸法としては、スライド円板５３５の基準位置（対向爪５０６の間隔が最大となる位置）からの必要回動角度に換算して入力されている。一方、ステップ７２３による駆動円板５３３の回動角度は、連結穴５３４ａ、５３４ｂの円弧角を加算した値となり、駆動円板５３３の回動角度はサーボモータ５３０に設けられたエンコーダによって測定されるものである。
【００６３】
ついで、ステップ７２４において、チャック昇降用サーボモータ５１０が駆動され、第１、第２および第３昇降台５１３ａ、５１３ｂ、５３１が初期位置に上昇復帰される。ついで、ステップ７２５において、ストッパ用電磁弁１０７ａが消勢され、ストッパ１０７による治具移動の停止が解除され、ステップ７２６に移る。そして、ステップ７２６において、ステップ７１６による完了フラグがセットされているか否かを判定する。
ステップ７２６で完了フラグがセットされていないと判定されると、多数の治具の寸法設定が完了されていないと判断し、ステップ７０５ａに移る。一方、ステップ７２６で完了フラグがセットされていると判定されると、多数の治具の寸法設定が完了されたと判断してステップ７２７に移り、設定完了出力を表示機器６２１に出力表示し、ステップ７２８に移り、治具寸法設定動作が終了する。
【００６４】
ここで、ステップ７０１が品番設定手段、ステップ７０３ａが物品情報設定手段、ステップ７０９が深さ測定手段、ステップ７１３ｂが目印設定手段、ステップ７１４が循環確認手段、ステップ７１５ａが目標回動角度設定手段となる。
【００６５】
つぎに、物品搬入機構の詳細動作について図１４を参照しつつ説明する。なお、図１４はＰＬＣ６１０の一部の動作と、ロボットコントローラ６００および位置決めコントローラ６１２ａの動作とを主体としたマクロフローである。
ＰＬＣ６１０の運転動作が開始される（ステップ８００）と、ＰＬＣ６１０は、図１３のステップ７０１で入力された物品番号を読み出し（ステップ８０１）、操作パネル６１０の操作によって初期設定を行う時と設定変更を行う時とに実行される指令操作があったか否かを判定する（ステップ８０２）。
そして、指令操作があったと判定されるとステップ８０３ａに移り、表示機器６２１に表示される入力指令表示に基づいて操作パネル６０１の操作によって、入力される各種データが設定書き込まれ、ステップ８０４に移る。ここで、設定書き込まれるデータは、図５の（ａ）における摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの間隔を図２における４個の物品の間隔に設定する初期間隔データ、図５の（ｂ）における摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの間隔を図１における循環コンベア１００上に載置された共用治具１０１の隣接間隔に設定する拡張間隔データ、物品保持機構２１２で保持された物品２０２の長径方向の角度を例えば４５度に設定するために図７の（ａ）におけるサーボモータ２４０の回動角度を何度にすればよいかを示す回動位置データなどである。
【００６６】
また、ステップ８０２において、指令操作がないと判定されるとステップ８０３ｂに移り、ステップ８０１で読み出された物品番号に対応して既に書き込み設定されている初期間隔データ、拡張間隔データおよび回動位置データを読み出し設定し、ステップ８０４に移る。
ステップ８０４では、ステップ８０８で完了フラッグがセットされたか否かを監視して搬入動作の学習設定が完了しているか否かを判定する。そして、搬入動作の学習設定が完了していると判定されると、ステップ８０９に移る。
【００６７】
一方、ステップ８０４において、搬入動作の学習設定が完了していないと判定されるとステップ８０５ａに移る。ステップ８０５ａでは、操作パネル６０１の操作によって、アーム旋回用サーボモータ６０３ａ、アーム昇降用サーボモータ６０３ｂ、アーム角度用サーボモータ６０３ｃ、手首関節角度用サーボモータ６０３ｄおよび支軸体昇降用サーボモータ６１３を順次寸道駆動しながら物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄを図３の図示位置からさらに支軸体２１７ａ〜１７ｄを下降させて収納ケース２０１内の物品２０２を保持する位置まで移動させてから記憶指令ボタンを押して、ロボットコントローラ６００およびＰＬＣ６１０に初期取り上げ位置を記憶させる。ついで、ステップ８０５ｂにおいて、ステップ８０５ａと同様にして、ロボットコントローラ６００およびＰＬＣ６１０に終期取り上げ位置を記憶させる。なお、終期取り上げ位置とは、図３中、斜面設置された収納ケース２０１内の最下部（図３中右側）の物品２０２を取り出し位置である。また、ステップ８０５ａ、８０５ｂからなる取り上げ位置を記憶させるステップ（ステップ８０５）における物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの間隔は、ステップ８０３ａで設定された初期間隔、或いはステップ８０３ｂで読み出された初期間隔となっている。
【００６８】
ついで、ステップ８０６において、循環コンベア１００を始動し、電磁弁１０３ａを駆動してストッパ１０３を動作させ、ジグ寸法が既に設定された共用治具１０１をストッパ１０３の位置に停止させる。ついで、ステップ８０７において、操作パネル６０１の操作によって、アーム旋回用サーボモータ６０３ａ、アーム昇降用サーボモータ６０３ｂ、アーム角度用サーボモータ６０３ｃ、手首関節角度用サーボモータ６０３ｄおよび支軸体昇降用サーボモータ６１３を順次寸道駆動しながら物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄを移動させ、図１におけるストッパ１０３の前に停止している共用治具１０１内に物品２０２を挿入するとともに、記憶指令ボタンを押してこのときの物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの位置をロボットコントローラ６００およびＰＬＣ６１０に記憶させる。なお、ステップ８０７では、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの間隔および物品２０２の保持角度は、ステップ８０３ａで設定された拡張間隔および回動一データに基づいた値、或いはステップ８０３ｂで読み出された拡張間隔および回動一データに基づいた値となっている。
【００６９】
ついで、ステップ８０８において、学習フラッグメモリがセットされ、ステップ８０９に移る。ステップ８０９では、操作パネル６０１の操作によって原点復帰指令を与えたことによって、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄが収納ケース２０１から物品２０２を取り出す初期位置に復帰し、ステップ８１０に移る。
ステップ８１０では、操作パネル６０１の操作によって実働運転開始指令が出されたか否かを判定する。そして、ステップ８１０で実働運転開始指令が出されていない判定されるとステップ８２２に移り、全体の制御動作を終了する。
【００７０】
一方、ステップ８１０で実働運転開始指令が出されていると判定されると、ストッパ１０３によって共用治具１０１を停止し（ステップ８１１）、収納ケース２０１内の物品２０２を保持して支軸体２１７ａ〜２１７ｄを上昇して物品２０２を持ち上げ（ステップ８１２）、物品２０２の角度を調整しながら物品２０２を搬入治具位置に移動し（ステップ８１３）、ステップ８１４に移る。
ステップ８１４では、集積センサ１０４の動作を監視し、４個分の共用治具１０１がストッパ１０３の前に集積しているか否かを判定する。そして、ステップ８１４において、４個分の共用治具１０１が集積されていないと判定されると、再度ステップ８１４に戻る。そして、４個分の共用治具１０１が集積されていると判定されるまで、このルーチンを繰り返す。
【００７１】
そして、ステップ８１４において、４個分の共用治具１０１が集積されていると判定されると、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄに保持されている物品２０２を共用治具１０１内に挿入し（ステップ８１５）、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄを収納ケース２０１に収納されている磁界の取り出し位置に復帰し（ステップ８１６）、ストッパ１０３による治具停止を解除し（ステップ８１７）、ステップ８２０に移る。
そして、ステップ８２０において、ステップ８０５で学習した終期取り上げ位置情報に基づいて収納ケース２０１内に物品２０２がなくなったか否かを判定する。ステップ８２０において、物品２０２が収納ケース２０１内に残っていると判定されるとステップ８１０に移る。そして、実働運転指令が継続している限り、ステップ８１０〜８２０を循環して物品２０２の搬入動作が継続される。
一方、ステップ８２０において、物品２０２が収納ケース２０１内に残っていないと判定されると、ステップ８２１に移る。そして、ステップ８２１において、駆動源（図示せず）により、空になっている収納ケース２０１を排出し、同じ寸法の新たな収納ケース２０１を転動ローラ２０６の斜面上に挿入し、ステップ８１０に移る。
【００７２】
ここで、ステップ８０１が品番設定手段、ステップ８０３ａが物品情報設定手段、ステップ８０５、８０７が学習記憶手段となる。
【００７３】
この実施の形態によれば、第１の回動駆動機構により物品２０２の保持角度を粗調整し、その後第２の回動駆動機構により物品２０２の保持角度を精調整しているので、２段階の角度調整を行うことになり、調整漏れの発生が防止され、正確な角度調整が行えるとともに、長径方向の角度を検出する必要がなく、簡易な、安価な角度整列を行うことができる。
【００７４】
また、第１および第２の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄ、２４３ａ〜２４３ｄがそれぞれ単一のエアシリンダ２３０およびサーボモータ２４０により一括して駆動されているので、物品２０２の搬送能力が向上する。さらに、駆動制御手段がそれぞれ１つで済み、低価格化が図られるとともに、小型・軽量化が図られ、移送ロボットの付加が軽減され、省エネルギー運転が行える。
【００７５】
また、第１位置で保持された物品２０２の間隔を調整して第２位置に載置するようになっているので、第１位置における物品間隔が第２位置における物品間隔と異なっていても、第１および第２の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄ、２４３ａ〜２４３ｄの位置の変更を行う必要がなく、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの間隔のみを補正して移送することができる。その結果、簡易な構成で全体構成の自由度を高めることができる。
【００７６】
また、エアシリンダ２３０、サーボモータ２４０、２５０が物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄとともに、ロボットアーム２１１と一体となって移動するようになっているので、第１および第２の回動駆動機構や保持間隔調整機構の構成が単純化される。さらに、物品２０２の移送過程において、物品２０２の保持角度と間隔の調整を行うことができ、移送能率が向上する。
【００７７】
また、収納ケース２０１が間仕切り板２０４ａ、２０４ｂにより正方配置された多数の物品収納室２０４ｃを有し、第１位置の傾斜面上に載置されているので、物品収納室２０４ｃ内に収納された物品２０２は、その被保持部２０２ｂが略整列配置される。そこで、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの取り出し位置を一旦調整しておくと、安定して物品２０２の取り出しが行える。
【００７８】
また、物品２０２に対して付与された識別番号を入力する品番設定手段と、識別番号が付与された物品２０２に対応して、サーボモータ２４０によって駆動される第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄの位置および必要駆動量の一方を入力・記憶する物品情報設定手段と、識別番号が付与された物品２０２に対応して、第１位置に寸動移動された物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの位置および物品載置を行う第２位置に寸動移動された物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの位置を記憶する学習記憶手段とを備え、一旦設定記憶が行われた後は、品番設定手段によって指定された物品識別番号に対応した設定情報が物品情報設定手段および学習記憶手段から読み出し使用されるようになっているの、取り扱いが容易となる。
【００７９】
また、第２位置に配置され、物品２０２が収納される袴容器５０１および高さ位置を調整可能に袴容器５０１内に配設される可動底板５０２を有する共用治具１０１と、収納される物品２０２に対応して共用治具１０１の寸法を設定する治具寸法設定機構とを備え、治具寸法設定機構は、収納される物品２０２の高さ寸法に拘わらず袴容器５０１に収納された物品２０２の上面高さを一定にするように収納される物品２０２に対応して可動底板５０２の高さ位置を調整設定する底板駆動制御手段を有する可動底板調整機構と、袴容器５０１の上面に径方向に移動可能に設けられた少なくとも一対の対向爪５０６および対をなす該対向爪５０６の対向間隔寸法を収納される物品２０２の長径寸法よりも若干大きめの寸法に調整設定する爪駆動制御手段を有する対向爪調整機構とを有し、共用治具１０１に搬入される物品２０２の長径方向が、対向爪５０６の対向方向に一致するように調整されている。そこで、共用治具１０１に挿入される物品２０２の胴長、胴径が変化しても、物品２０２の上端高さを一定にすることができる。さらに、対向爪５０６の間隔が微細に調整できるので、共用治具の移動に対して物品２０２の位置ずれや揺動を抑制することができる。また、胴長であって小径から大径の物品や、胴短であって小径から大径の物品にも対応することができる。
【００８０】
また、長さの異なる複数の調整用スロット５０３が袴容器５０１の円筒内壁面に上下方向に延設され、環状溝５０４が複数の調整用スロット５０３を連通するように袴容器５０１の円筒内壁面の上部側に形成されている。可動底板５０２が落下停止ピン５０９を調整用スロット５０３に係合させて袴容器５０１内に設置されている。そして、落下停止ピン５０９が調整用スロット５０３から環状溝５０４に到達するように可動底板５０２を上昇させ、そこで落下停止ピン５０９が環状溝５０４内を移動して他の調整用スロット５０３に到達するように可動底板５０２を回動させ、ついで落下停止ピン５０９が他の調整用スロット５０３内に入るように可動底板５０２を落とし込んで、可動底板５０２の設置高さを変更するようになっている。従って、調整用スロット５０３を多数設けることにより、可動底板５０２の設置高さを小刻みに設定でき、多様な胴長寸法の物品に対応することができる。
【００８１】
また、チャック機構５２３の中央突起部５０５の保持位置到達を検知してチャック機構５２３の下降動作を停止させるための位置センサ５２４を備えているので、チャック機構５２３と可動底板５０２との衝突が未然に防止され、チャック機構５２３あるいは可動底板５０２の損傷事故を防止できる。また、チャック昇降機構の基準位置からの下降距離を測定することによって現在の可動底板５０２の設置深さを検出して、現在の調整用スロット５０３の位置を判定する深さ測定手段と、新たに設定変更される可動底板５０２の設置深さに対応した調整用スロット５０３の位置と現在の調整用スロット５０３の位置との相対位置に対応してチャック回動機構の必要回動角度および回動方向を算定する目標回動角度設定手段とを備えているので、チャック昇降機構の下降量によって簡易に調整用スロット５０３の現在位置を判定し、目標位置との相対位置を割り出すことができる。
【００８２】
また、対向爪５０６に立設されたスライドピン５０８をスライド円板５３５に形成された傾斜溝５０４に係合させ、スライド円板５３５を回動させて、スライドピン５０８を傾斜溝５０４に沿ってスライド移動させて対向爪５０６の間隔を調整している。そこで、対向爪５０６の間隔は無段階に調整され、物品２０２と対向爪５０６との間隔を小さくすることができ、共用治具１０１の移動に対して物品２０２の位置ずれや揺動を抑制することができる。
【００８３】
また、チャック機構５２３と連動して昇降する駆動円板５３３と、駆動円板５３３がスライド円板５３５に当接した後に、チャック機構５２３のみがさらに下降するための圧縮代を確保するつるまきばね５１９ａ、５１９ｂとを備え、連結穴５３４ａ、５３４ｂが駆動円板５２３に形成され、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂがスライド円板５３５に立設され、駆動円板５３３を回動すると連結穴５３４ａ、５３４ｂに係合している駆動ピン５３７ａ、５３７ｂを介してスライド円板５３５が回動するとともに、チャック機構５２３を上昇するとスライド円板５３５と駆動円板５３３とが相互に離脱分離されるように構成されている。そこで、駆動円板５３３の昇降機構がチャック機構５２３の昇降機構と兼用でき、安価となる。また、対向爪５０６の対向間隔は駆動円板５３３の回動角度によって検出することができ、共用治具１０１には電気部品を付属させる必要がなく、構成の簡略化、低価格化が図られるとともに、水洗いも行える利便性を有する。
【００８４】
また、傾斜溝５３８の傾斜角が傾斜溝５３８に係合するスライドピン５０８との摩擦角よりも小さな角度に構成され、静止保持板５３６がスライド円板５３５の回動を規制するための所定の保持力を確保するように袴容器５０１の上部に固定されているので、対向爪５０６の半径方向に対して挿入物品２０２による外力が加わっても、スライド円板５３５が回動して対向爪５０６の対向間隔が変化する恐れがない。また、静止保持板５３６は振動等による微小な外力によるスライド円板５３５の回動を防止できる程度の微小な保持力を有していればよく、スライド円板５３５の静止保持機構が簡素化される。
【００８５】
また、静止保持板５３６は、スライド円板５３５に立設された駆動ピンおよび静止保持ピン５３７ａ〜５３７ｄと係合して、スライド円板５３５の回動に対して所定の抵抗力を付与する弾性波状溝５３９を備えているので、静止保持板５３６とスライド円板５３５との間に摩擦力を付与する波型ワッシャのような追加部品を必要とせずに、確実にスライド円板５３５を静止保持することができる。
【００８６】
また、連結穴５３４ａ、５３４ｂがスライド円板５３５の回動角度以上の円弧角度の円弧状溝に形成され、駆動円板５３３が下降するときに円弧状溝の中心と駆動ピン５３７ａ、５３７ｂの動作中心とを略合致させているので、連結穴５３４ａ、５３４ｂと駆動ピン５３７ａ、５３７ｂとが係合するときに、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂがスライド円板５３５に衝突して損傷することが防止される。また、スライド円板５３５の回動方向を反転するときには、駆動円板５３３は円弧状溝の円弧角度に対応した無効運動を行ってから円弧状溝の一端と駆動ピン５３７ａ、５３７ｂとが接触してスライド円板５３５の逆回動が開始するようになっているので、スライド円板５３５の回動角度は、駆動円板５３３の回動位置と連結穴５３４ａ、５３４ｂの円弧角度とに対応して確定し、駆動円板５３３の回動角度を検視することによって対向爪５０６の対向間隔が検出できる。
【００８７】
また、高さ寸法および長径寸法が異なる物品２０２に対して付与された識別番号を入力する品番設定手段と、識別番号が付与された物品２０２に対応して、チャック回動機構によって選択される調整用スロット位置情報および爪駆動制御手段によるスライド円板５３５の回動位置情報を入力して記憶する物品情報設定手段とを備え、一旦設定記憶が行われた後、品番設定手段によって指定された識別番号に対応した設定情報が物品情報設定手段から読み出し使用されるようになっている。そこで、制御に必要な情報が入力されているので、演算処理が簡略化されるとともに、一旦設定記憶された後は、品番設定を行うだけで既に設定されている情報を読み出し使用するので、取り扱いが容易となる。
【００８８】
また、共用治具１０１は、循環コンベア１００により第２の位置を構成する搬入ステーション２００、加工・取り出しステーション３００、４００および治具寸法設定機構が配置される治具寸法設定ステーション５００を循環するように構成され、共用治具１０１が、循環コンベア１００で搬送されて第２位置に到来したときに、多軸ロボット機構２１０が物品２０２を保持した物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄを第１位置から第２位置に移送し、物品２０２が共用治具１０１内に挿入されるように構成されている。そこで、物品形状の変更に伴う段取り変え作業が容易となり、効率のよい一貫性ラインを柔軟に使用することができる。
【００８９】
また、段取り変え運転開始後における初回の治具寸法を通常運転時には使用しない特殊寸法に設定する目印設定手段と、順次治具寸法の設定変更を行っているときにあって、特殊寸法に設定されている治具が到来したことによって一巡の設定変更が完了したことを判定する循環確認手段とを備え、循環確認手段が一巡判定を行った後は、特殊寸法に設定されていた治具寸法をその他の治具と同一寸法に再設定して設定完了とするようになっている。そこで、ＩＤタグなどの特殊な付属品を設けなくとも、不特定多数の共用治具に対して漏れなく確実に寸法の設定変更を行うことができる。
【００９０】
また、特殊寸法の設定が袴容器５０１に設けられた可動底板５０２の設定深さを特殊寸法にするものであって、特殊寸法に設定された可動底板５０２は袴容器５０１の上部位置にあって、袴容器５０１の外部から目視確認できる位置に設定されている。そこで、可動底板５０２の設置深さはチャック昇降機構を下降することによって測定され、特殊寸法に設定された共用治具を手軽に識別することができる。さらに、特殊寸法に設定された共用治具は目視確認でき、治具寸法設定変更作業中に停電があったような場合の処理が簡単となる。
【００９１】
なお、上記実施の形態では、第１および第２の回動駆動機構によってロボットによる物品移送過程で手軽に楕円形状の物品の長径方向を整列できるようにするとともに、搬入される共用治具の寸法が可動底板調整機構と対向爪調整機構とによって可変設定される異形物品移送装置を示している。
しかし、移送される物品の断面形状は必ずしも数学算式に基づく楕円形状とは限らず、円弧状コーナを持つ矩形状の物品や円形物品の移送にも適用できることは言うまでもないことである。
そして、円形物品を扱う場合には、第１および第２の回動駆動機構による保持角度の整列操作は不要となるとともに、２対の対向爪５０６が有効に作用して治具内の物品の位置ずれや揺れ角度を低減することができる。
また、数学算式では表現し難い断面形状の物品を扱う場合には、手動操作の実測原器を用いて物品の長尺方向の傾斜角を例えば４５度にするための回動軸２４６ｂの回動角を実測し、その実測値をステップ８０３ａでの回動位置の入力データとして使用することができる。
【００９２】
また、上記実施の形態では、収納ケース２０１が転動ローラ２０６によって構成される１方向の傾斜面上に位置させることによって、間仕切り板２０４ａが棚となって物品２０２を整列させるように構成されているものとして説明しているが、転動ローラ２０６によって構成される２方向の傾斜面上に収納ケース２１０を位置させるようにしてもよい。この場合、物品収納室２０４ｃの一辺よりも小さな長径を有する物品であっても、間仕切り板２０４ｂも棚となって物品を二次元的に整列させることが可能となる、即ち物品収納室２０４ｃの一辺よりも小さな長径を有する物品をも取り扱うことができる。ここで、２方向の傾斜面とは、例えば、図３における転動ローラ２０６によって構成される１方向の傾斜面を、該傾斜面の傾斜方向周りに一側に回動させたものである。
また、上記実施の形態において、物品２０２として軽量のプラスチック容器を扱う場合には、収納ケース２０１に微振動を加えることにより、物品２０２を確実に整列させることができる。
【００９３】
また、上記実施の形態において、第１および第２の回動駆動機構によって一旦４５度の傾斜で整列させた後、支軸体２１７ａ〜２１７ｄを一括して４５度分だけ追加回動させることによって、直交整列や平行配列を行うことができるので、循環コンベア上での物品角度に傾斜があってはならないような用途に対しても適用できる。
この場合でも、物品が４個以上であれば、各支軸体にサーボモータを個別に設置するのに対して駆動源が減少するとともに、同時に取り扱う物品が１個の場合でも、物品の長径方向の検出センサが不要となる。
【００９４】
また、上記実施の形態では、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂがスライド円板５３５に設けられ、連結穴５３４ａ、５３４ｂが駆動円板５３３に設けられているものとしているが、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂを駆動円板に設け、連結穴５３４ａ、５３４ｂをスライド円板に設けるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、スライドピン５０８が対向爪５０６に設けられ、傾斜溝５３８がスライド円板５３３に設けられているものとしているが、スライドピン５０８をスライド円板に設け、傾斜溝５３８を対向爪に設けるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、弾性波状溝５３９を用いるものとしているが、弾性波状溝５３９に代えて、スライド円板５３５と静止保持板５３６との間に波状ワッシャを介在させてスライド円板５３５の自由回動を静止するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、チャック機構５３５がエアシリンダによる機械的保持機構により構成されているものとしているが、チャック機構には、真空圧による吸着機構、或いは電磁石による吸着機構を用いることもできる。
【００９５】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、主部断面が楕円形状をなし被保持部を有する容器状の物品を第１位置から第２位置へ移送する異形物品移送装置において、上記物品を保持する物品保持機構と、上記物品保持機構を上記第１位置と上記第２位置との間を往復移動させるロボット機構と、上記ロボット機構のロボットアームと一体に移動し、上記物品保持機構を昇降させる昇降支軸体と、上記昇降支軸体と上記物品保持機構との間に設けられ、上記物品保持機構を上記昇降支軸体に対して回動可能に軸承するとともに、上記物品保持機構の回動に対して所定の抵抗力を付与する物品回動機構と、上記物品保持機構に保持された上記物品の短径周面の近傍に対して、第１の接線方向から回動力を付与して該物品の長径方向が上記第１の接線方向に対して略平行となるように上記物品の保持角度の粗調整を行う第１の周面接触体、および、該第１の周面接触体を上記第１の接線方向に往復駆動する第１の駆動制御手段を有する第１の回動駆動機構と、上記第１の回動駆動機構によって上記物品の保持角度の粗調整が行われた上記物品の長径周面の近傍に対して、第２の接線方向から回動力を付与して上記物品の保持角度の精調整を行う第２の周面接触体、および、該第２の周面接触体を上記第２の接線方向に駆動して上記物品の保持角度を所定角度に調整する第２の駆動制御手段を有する第２の回動駆動機構とを備えているので、任意の角度で第１位置に載置されている物品の長径方向を、所定角度となるようにして第２位置に移送でき、汎用性に優れた異形物品移送装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る異形物品移送装置を示す全体構成図である。
【図２】 この発明に係る異形物品移送装置における収納ケースを示す上面図である。
【図３】 この発明に係る異形物品移送装置の搬入ステーションにおける搬入機構を示す全体構成図である。
【図４】 この発明に係る異形物品移送装置の搬入ステーションにおける搬入機構を示す詳細構成図である。
【図５】 この発明に係る異形物品移送装置における拡張機構の動作を説明する図である。
【図６】 この発明に係る異形物品移送装置における第１の回動駆動機構の動作を説明する図である。
【図７】 この発明に係る異形物品移送装置における第２の回動駆動機構の動作を説明する図である。
【図８】 この発明に係る異形物品移送装置における治具寸法設定機構を示す全体構成図である。
【図９】 この発明に係る異形物品移送装置における袴容器の構造を説明する断面図である。
【図１０】 この発明に係る異形物品移送装置における袴容器を示す上面図である。
【図１１】 この発明に係る異形物品移送装置における袴容器に適用される駆動円板を示す下面図である。
【図１２】 この発明に係る異形物品移送装置の全体制御ブロック図である。
【図１３】 この発明に係る異形物品移送装置における治具寸法設定動作を説明するフローチャートである。
【図１４】 この発明に係る異形物品移送装置における物品搬入動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 循環コンベア、１０１ 共用治具、２００ 搬入ステーション、２０１ 収納ケース、２０２ 物品、２０２ａ 主部、２０２ｂ 被保持部、２０４ａ、２０４ｂ 間仕切り板、２０４ｃ 物品収納室、２０６ 転動ローラ（傾斜面）、２１０ 多軸ロボット機構、２１１ ロボットアーム、２１２ａ〜２１２ｄ 物品保持機構、２１６ 物品回動機構、２１７ａ〜２１７ｄ 昇降支軸体、２３０ エアシリンダ（第１の駆動制御手段）、２３３ａ〜２３３ｄ 第１の周面接触体、２４０ サーボモータ（第２の駆動制御手段）、２４３ａ〜２４３ｄ第２の周面接触体、２５０ サーボモータ（第３の駆動制御手段）、３００ 加工ステーション、４００ 取り出しステーション、５００ 治具寸法設定ステーション、５０１ 袴容器、５０２ 可動底板、５０２ａ 基部、５０３ 調整用スロット、５０４環状溝、５０５ 中央突起部、５０６ 対向爪、５０９ スライドピン、５１０ サーボモータ、５１９ａ、５１９ｂ つるまきばね（拡張弾性部）、５２０ サーボモータ、５２３ チャック機構、５２４ 位置センサ、５３３ 駆動円板、５３４ａ、５３４ｂ 連結穴、５３５ スライド円板、５３６ 静止保持板、５３７ａ、５３７ｂ 駆動ピン、５３８ 傾斜溝、５３９ 弾性波状溝。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばガラス瓶やプラスティック容器に対して液体や粉末などを充填する設備に適用され、主部断面が円形断面に限らず楕円形状に形成された瓶や容器などの異形物品をも移送できる装置に関するものであり、特に、異形物品の長径方向を整列して共用治具内に載置する簡易な異形物品移送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の瓶の取り扱いシステムは、ロボットアームによって所定本数の瓶を一緒に保持し、予め設定された動作パターンにしたがって保持された瓶を所定の位置に載置された段ボールケースまで移送し、段ボールケース内に瓶を載置するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の物品保持装置は、基体と、この基体へ相対的に進退自在に取り付けて、その新多方向の内側面に物品への当接面を有する一対の保持体と、この一対の保持体へ連携して物品の把持方向へ付勢する弾機と、該一対の保持体の係止溝へ係脱自在に係合して、該弾機による保持体の閉塞規制による間隔保持と物品の支承とを行う底板とを備え、一対の保持体の係止溝が、保持体の高さ方向において複数箇所設けられ、かつ、保持体の把持方向において底板の異なる係合深さに成形され、各種の高さ・外形寸法の物品を保持できるように構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３９５５８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平６−１５６４４２号公報（特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の瓶の取り扱いシステムでは、複数の瓶を一緒に保持して移送できるものであるが、主断面が楕円形状の瓶のように、その長径方向を整列させる必要がある場合には適用できず、優れた汎用性が得られないという課題があった。しかも、その長径方向を整列させる必要がある主断面が楕円形状の瓶を取り扱うには、その長径方向を検出する検出センサと、瓶の頭部を保持する保持軸を回転駆動させるモータとが新たに必要であり、ロボットによって移送される風袋重量が過大となり、ロボットが大型・高価となってしまうという不具合がある。
また、従来の物品保持装置では、保持される物品の高さと外径寸法に対して共に段階的に調整保持が可能であり、高さが定まると一義的に外径が規制されるので、相互に自由調整が行えず、優れた汎用性が得られないという課題があった。
【０００６】
この発明は、ロボットによる移送過程で手軽に主部断面が楕円形状の物品の長径方向を整列させるようにして、主部断面が楕円形状の物品をも扱えるようにした優れた汎用性を有する異形物品移送装置を得ることを第１の目的とする。
また、共用治具を物品形状に応じて高さと長径寸法を設定可能に構成し、共通治具の長径方向に合わせて、各種寸法の主部断面が断面形状の物品を移送挿入できるようにした優れた汎用性を有する異形物品移送装置を得ることを第２の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る異形物品移送装置は、主部断面が楕円形状をなし被保持部を有する容器状の物品を第１位置から第２位置へ移送する異形物品移送装置において、上記物品を保持する物品保持機構と、上記物品保持機構を上記第１位置と上記第２位置との間を往復移動させるロボット機構と、上記ロボット機構のロボットアームと一体に移動し、上記物品保持機構を昇降させる昇降支軸体と、上記昇降支軸体と上記物品保持機構との間に設けられ、上記物品保持機構を上記昇降支軸体に対して回動可能に軸承するとともに、上記物品保持機構の回動に対して所定の抵抗力を付与する物品回動機構と、上記物品保持機構に保持された上記物品の短径周面の近傍に対して、第１の接線方向から回動力を付与して該物品の長径方向が上記第１の接線方向に対して略平行となるように上記物品の保持角度の粗調整を行う第１の周面接触体、および、該第１の周面接触体を上記第１の接線方向に往復駆動する第１の駆動制御手段を有する第１の回動駆動機構と、上記第１の回動駆動機構によって上記物品の保持角度の粗調整が行われた上記物品の長径周面の近傍に対して、第２の接線方向から回動力を付与して上記物品の保持角度の精調整を行う第２の周面接触体、および、該第２の周面接触体を上記第２の接線方向に駆動して上記物品の保持角度を所定角度に調整する第２の駆動制御手段を有する第２の回動駆動機構とを備えているものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
図１はこの発明に係る異形物品移送装置を示す全体構成図、図２はこの発明に係る異形物品移送装置における収納ケースを示す上面図、図３はこの発明に係る異形物品移送装置の搬入ステーションにおける搬入機構を示す全体構成図、図４はこの発明に係る異形物品移送装置の搬入ステーションにおける搬入機構を示す詳細構成図、図５はこの発明に係る異形物品移送装置における拡張機構の動作を説明する図、図６はこの発明に係る異形物品移送装置における第１の回動駆動機構の動作を説明する図、図７はこの発明に係る異形物品移送装置における第２の回動駆動機構の動作を説明する図、図８はこの発明に係る異形物品移送装置における治具寸法設定機構を示す全体構成図、図９はこの発明に係る異形物品移送装置における袴容器の構造を説明する断面図、図１０はこの発明に係る異形物品移送装置における袴容器を示す上面図、図１１はこの発明に係る異形物品移送装置における袴容器に適用される駆動円板を示す下面図、図１２はこの発明に係る異形物品移送装置の全体制御ブロック図、図１３はこの発明に係る異形物品移送装置における治具寸法設定動作を説明するフローチャート、図１４はこの発明に係る異形物品移送装置における物品搬入動作を説明するフローチャートである。
【００１０】
図１において、循環コンベア１００は、フリーフロー形式のコンベアであり、多数の共用治具１０１を矢印１０２の方向に循環移動させるようになっている。そして、ストッパ１０３、１０５、１０６、１０７が循環コンベア１００の循環経路の所定位置にそれぞれ配設され、循環コンベア１００により移動されている共用治具１０１を強制的に停止させるようになっている。この時、ストッパ１０３、１０５、１０６、１０７により強制的に停止させられた共用治具１０１と循環コンベア１００と間に滑りが発生し、循環コンベア１００は連続的に循環移動できるように構成されている。また、ストッパ１０３により停止させられている共用治具１０１の個数を検出する集積センサ１０４がストッパ１０３の配設位置近傍に配設されている。この集積センサ１０４は、停止している共用治具１０１の蓄積量から、共用治具１０１の停止個数が例えば４個となったことを検出するようになっている。
【００１１】
搬入ステーション２００が、循環コンベア１００のストッパ１０３の配設位置に隣接して配設され、物品２０２をストッパ１０３により強制的に停止させられている共用治具１０１内に挿入するようになっている。また、加工ステーション３００が、循環コンベア１００のストッパ１０５の配設位置に隣接して配設され、ストッパ１０５により強制的に停止させられている共用治具１０１内の物品２０２に液体を注入したり、栓をしたりするようになっている。さらに、取り出しステーション４００が、循環コンベア１００のストッパ１０６の配設位置に隣接して配設され、ストッパ１０６により強制的に停止させられている共用治具１０１内の物品２０２を取り出して取り出しテーブル４００ａに移送するようになっている。さらにまた、治具寸法設定ステーション５００が、循環コンベア１００のストッパ１０７の配設位置に隣接して配設され、物品２０２の形状が変更されたときの段取り運転時に、共用治具１０１の高さと長径寸法の設定調整を行うようになっている。
【００１２】
収納ケース２０１は、搬入ステーション２００に配設され、多数の物品２０２が収納されて駆動装置（図示せず）により矢印２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ方向に順次移動するように構成されている。また、多軸ロボット機構２１０および多軸ロボット機構２１０のロボットアーム２１１に取り付けられた後述する物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄが、搬入ステーション２００に配設されている。そして、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄが多軸ロボット機構２１０により第１の位置に移動されて収納ケース２０１内に収納されている物品２０２を例えば４個一緒に保持し、ついで多軸ロボット機構２１０により矢印２１３方向に回動されて第２の位置に移動され、そこでストッパ１０３により強制的に停止させられている４つの共用治具１０１のそれぞれに収納するようになっている。
【００１３】
収納ケース２０１は、図２に示されるように、多数の物品収納室２０４ｃが複数の縦横の間仕切り２０４ａ、２０４ｂによりそれぞれ正方形に画成されている。そして、断面が楕円形状の主部２０２ａと円筒状の被保持部２０２ｂとによって構成された物品２０２が、各物品収納室２０４ｃ内にそれぞれ収納されている。
なお、物品２０２はその長径が物品収納室２０４ｃの一辺の長さより長いもののみが収納されるように管理されている。即ち、図２に示される長径が物品収納室２０４ｃの一辺の長さより短い物品２０２Ａのような小径の物品は物品収納室２０４ｃに挿入されない。
【００１４】
ついで、搬入ステーション２００における搬入機構の全体構成について図３乃至図７を参照しつつ説明する。
図３および図４において、コンベア２０５は収納ケース２０１を矢印２０３ａ方向に移動させるものである。そして、転動ローラ２０６がコンベア２０５の下流端からストッパ２０７に至る傾斜面を構成するように配設されている。これにより、収納ケース２０１は、コンベア２０５により矢印２０３ａ方向に移動され、コンベア２０５の下流端から転動ローラ２０６上に押し出され、ついで転動ローラ２０６で構成される傾斜面上をストッパ２０７まで移動し、ストッパ２０７に当接して停止するようになっている。
【００１５】
多軸ロボット機構２１０は、主軸２１０ａと、主軸２１０ａが固定されるベース２１０ｂと、主軸２１０ａに軸承されたボス２１０ｃとを備えている。そして、ボス２１０ｃは、主軸２１０ａに案内されて矢印２１０ｄ方向に昇降可能に、かつ、主軸２１０ａ周りに旋回可能、即ち図１中矢印２１３方向に旋回可能に構成されている。さらに、ロボットアーム２１１が関節機構（図示せず）を介してボス２１０ｃに取り付けられ、矢印２１１ａ方向に関節動作するようになっている。また、物品保持機構２１２ａが手首部分２１４、ベース板２１５および昇降支軸体２１７ａを介してロボットアーム２１１に取り付けられている。なお、図３および図４では、物品保持機構２１２ａのみが示されているが、実際には、４つの物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄが、図３および図４の紙面と直交する方向に並んで配設されている。
【００１６】
手首部分２１４は、関節回動動作を行うことができるように構成され、ロボットアーム２１１の先端部に取り付けられている。また、ベース板２１５は、コ字状に成形され、その底部２１５ａの外壁面を手首部分２１４に直交一体化されている。そして、昇降軸受２１８は、長方形の平板状に成形され、その長さ方向の両端をベース板２１５の両側部２１５ｂに向けて、ベース板２１５の底部２１５ａの内壁面に直交するように配設されている。この昇降軸受２１８は、ベース板２１５の底部２１５ａの内壁面に取り付けられた支軸体昇降用サーボモータ６１３により、図４中矢印２１９方向に昇降可能にベース板２１５に取り付けられている。また、昇降軸受２１８の昇降方向の下降側の面には、ガイド溝２１８ａが長さ方向に延設されている。そして、昇降支軸体２１７ａがその上端をガイド溝２１８ａに嵌合させ、ガイド溝２１８ａに案内されて昇降軸受２１８の長さ方向に移動可能に取り付けられている。さらに、物品保持機構２１２ａが昇降支軸体２１７ａの下端に物品回動機構２１６を介して取り付けられている。
なお、図３および図４では、昇降支軸体２１７ａおよび摺動軸受２２１ａのみが示されているが、実際には、４つの昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄおよび摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄが、図３および図４の紙面と直交する方向に並んで配設されている。また、物品回動機構２１６は、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの回動に対して静止保持抵抗を発生するように構成され、振動等の微小外力による物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの回動を阻止するようになっている。
【００１７】
スライド軸２２０が、図５に示されるように、両端をベース板２１５の底部２１５ａの内壁面から突設された一対の支持腕２１５ｃに支持されて、昇降軸受２１８のガイド溝２１８ａの溝方向と平行に、昇降軸受２１８の下降方向に位置するように、ベース板２１５に取り付けられている。さらに、摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄがスライド軸２２０の軸周りの回転を規制されて、かつ、その軸方向に摺動可能にスライド軸２２０に取り付けられている。そして、昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄがそれぞれ摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの反ベース板２１５側の端部に穿設された貫通穴に挿通されている。摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄに穿設された貫通穴は、昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降動作のガイドとなるとともに、スライド軸２２０に沿った摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの移動力を昇降支持体２１７ａ〜２１７ｄに伝達する機能を有する。
【００１８】
第１の駆動制御手段としてのエアシリンダ２３０は、ベース板２１５の底部２１５ａの下端中央部に取り付けられ、第１の往復板２３１を図４中矢印２３４方向に往復移動させる。この第１の往復板２３１は、長方形の平板状に成形され、長手方向をスライド軸２２０の軸方向と平行にしてベース板２１５の底部２１５ａの内壁面に沿って配設されている。そして、図６および図７に示されるように、一対のスライドシャフト２３５ａ、２３５ｂがベース板２１５の底部２１５ａに摺動自在に取り付けられ、第１の往復板２３１の両端が、スライドシャフト２３５ａ、２３５ｂの先端に固定されている。また、４対の第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄが、それぞれ一端を第１の往復板２３１に固定されて第１の往復板２３１の往復移動方向に延設され、第１の往復板２３１の長手方向に所定のピッチで配設されている。また、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの各対は、第１の往復板２３１の短手方向（昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向）に所定距離離間して配設されている。
【００１９】
第２の駆動制御手段としてのサーボモータ２４０は、図６および図７に示されるように、ベース板２１５の底部２１５ａの上端の一方の側部２１５ｂ側に取り付けられている。一対の第２の往復板２４１、２４４は、長方形の平板状に成形され、主面を互いに相対して配置され、両端を一対のリンクアーム２４５ａ、２４５ｂにより回動自在に連結されている。また、一対の回動軸２４６ａ、２４６ｂがベース板２１５の両側部２１５ｂの先端に挿通され、その下端が各リンクアーム２４５ａ、２４５ｂの中央部に固着されている。これにより、一対の第２の往復板２４１、２４４は、主面を昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向に平行として、互いに相対して配設されている。そして、駆動ベルト２４７が一方の回動軸２４６ｂの上端とサーボモータ２４０の出力軸との間に掛け渡され、サーボモータ２４０の回動トルクが駆動ベルト２４７を介して回動軸２４６ｂに伝達されるようになっている。
また、４対の第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄが、それぞれ第２の往復板２４１の主面に、第２の往復板２４１の長手方向に所定のピッチで突設されている。また、第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄの各対は、第２の往復板２４１の短手方向（昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向）に所定距離離間して配設されている。
【００２０】
第３の駆動制御手段としてのサーボモータ２５０は、ベース板２１５の底部２１５ａの内壁面の中央部下部に、回転軸の軸心方向を昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向に一致させて固定されている。小径プーリ２５３ａ、大径プーリ２５２ａおよび傘歯車２５１ａがサーボモータ２５０の回転軸に固着され、傘歯車２５１ｂ、大径プーリ２５２ｂおよび小径プーリ２５３ｂがベース板２１５の底部２１５ａにサーボモータ２５０の回転軸と所定距離離れて同軸に取り付けられた回転軸（図示せず）に固着されている。また、直交傘歯車２５１ｃが傘歯車２５１ａ、２５１ｂと歯合するようにベース板２１５の底部２１５ａに取り付けられている。これにより、サーボモータ２５０の回転トルクが直交傘歯車２５１ｃを介して逆向きに傘歯車２５１ｂ、大径プーリ２５２ｂおよび小径プーリ２５３ｂに伝達される。
【００２１】
また、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄが、図５に示されるように、昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向と平行な軸周りに回転可能に、かつ、スライド軸２２０の軸方向に所定ピッチでベース板２１５の底板２１５ａに取り付けられている。そして、ピニオン２２３ａが大径プーリ２５２ａと同じ高さ位置に、ピニオン２２３ｂが小径プーリ２５３ａと同じ高さ位置に、ピニオン２２３ｃが小径プーリ２５３ｂと同じ高さ位置に、ピニオン２２３ｄが大径プーリ２５２ｂと同じ高さ位置に配設されている。さらに、ベルト２２４ａがピニオン２２３ａと大径プーリ２５２ａとに掛け渡され、ベルト２２４ｂがピニオン２２３ｂと小径プーリ２５３ａとに掛け渡され、ベルト２２４ｃがピニオン２２３ｃと小径プーリ２５３ｂとに掛け渡され、ベルト２２４ｄがピニオン２２３ｄと大径プーリ２５２ｂとに掛け渡されている。
【００２２】
また、平歯車を有するラック２２２ａ〜２２２ｄが、図５に示されるように、それぞれ摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの底板２１５ａ側の端部からスライド軸２２０の軸方向に延設されている。そして、ラック２２２ａ〜２２２ｄの平歯車が、それぞれピニオン２２３ａ〜２２３ｄに歯合している。
【００２３】
ついで、搬入機構における保持間隔調整機構の動作について図５を参照しつつ説明する。なお、図５の（ａ）は未拡張状態を示し、図５の（ｂ）は拡張状態を示している。
まず、保持間隔調整機構は、スライド軸２２０、摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄ、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄ、ベルト２２４ａ〜２２４ｄ、サーボモータ２５０、傘歯車２５１ａ、２５１ｂ、直交傘歯車２５１ｃ、大径プーリ２５２ａ、２５２ｂ、小径プーリ２５３ａ、２５３ｂ等により構成され、後述するプログラマブルコントローラ６１０、位置決めコントローラ６１２ａ、サーボアンプ６１２ｂ等により駆動制御されている。
【００２４】
そして、サーボモータ２５０が駆動されると、サーボモータ２５０の回転軸に固着されている傘歯車２５１ａ、大径プーリ２５２ａおよび小径プーリ２５３ａが回転駆動される。そして、サーボモータ２５０の回転トルクは、傘歯車２５１ａから直交傘歯車２５１ｃを介して傘歯車２５１ｂに伝達され、大径プーリ２５２ａおよび小径プーリ２５３が大径プーリ２５２ａおよび小径プーリ２５３ａと逆向きに回転駆動される。そして、大径プーリ２５２ａの回転トルクはベルト２２４ａを介してピニオン２２３ａに伝達され、ピニオン２２３ａが回転駆動される。同様に、ピニオン２２３ｂ〜２２３ｄが回転駆動される。
【００２５】
さらに、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄとラック２２２ａ〜２２２ｄの平歯車との歯合により、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄの回転トルクが直線移動力に変換される。これにより、摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄがスライド軸２２０に案内されて摺動移動する。
この時、大径プーリ２５２ａ、２５２ｂに連結されているピニオン２２３ａ、２２３ｄが高速回転し、小径プーリ２５３ａ、２５３ｂに連結されているピニオン２２３ｂ、２２３ｃが低速回転する。そして、摺動軸受２２１ａ、２２１ｄが摺動軸受２２１ｂ、２２１ｃに比べて２倍の速度で移動するように、大径プーリ２５２ａ、２５２ｂと小径プーリ２５３ａ、２５３ｂとの直径比が設定されている。なお、ピニオン２２３ａ〜２２３ｄの直径は同一である。
【００２６】
これにより、サーボモータ２５０の正転駆動することにより、図５の（ａ）に示される縮小状態から図５の（ｂ）に示される拡張状態に移行する。また、サーボモータ２５０の逆転駆動することにより、図５の（ｂ）に示される拡張状態から図５の（ａ）に示される縮小状態に移行する。そして、摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄは、等間隔の状態を維持しつつ、拡張又は縮小することになる。
なお、図５の（ａ）における摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄ（物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄ）の間隔は、第１位置における物品２０２の載置間隔に一致し、図５の（ｂ）における摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄ（物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄ）の間隔は、第２位置における共用治具１０１の載置間隔に一致している。
【００２７】
ついで、搬入機構における第１の回動駆動機構の基本動作について図６を参照しつつ説明する。なお、図６の（ａ）は初期状態を示し、図６の（ｂ）は動作状態を示している。
ここで、第１の回動駆動機構は、エアシリンダ２３０、第１の往復板２３１、一対のスライドシャフト２３５ａ、２３５ｂおよび４対の第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄ等により構成され、後述するプログラマブルコントローラ６１０などにより駆動制御されている。
そして、初期状態では、図６の（ａ）に示されるように、第１の往復板２３１はベース板２１５の底部２１５ａに近接する位置におり、第１の周面接触体第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄが物品２０２から離反している。
【００２８】
まず、エアシリンダ２３０が正方向に駆動され、第１の往復板２３１が図６の（ａ）中左側に押圧される。そこで、第１の往復板２３１は、スライドシャフト２３５ａ、２３５ｂが底部２１５ａに対して摺動移動し、図６の（ａ）中左方向に移動する。この第１の往復板２３１の移動により、まず第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの先端が物品２０２の周面に当接し、第１の接線方向（第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの往復移動方向）から物品２０２を回動させる力を発生させる。そして、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの各対は、昇降支持体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向に所定距離離間して配設されているので、各物品２０２に対して物品２０２の中心方向に離間した２点で作用し、物品２０２に安定した回動力を付与する。また、物品２０２は、昇降支軸体２１７ａ〜２１７ｄの下端に物品回動機構２１６を介して取り付けられている物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄにそれぞれ保持されている。そこで、物品２０２を保持している物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄは、この回動力により、物品回動機構２１６を介して昇降支持体２１７ａ〜２１７ｄの軸心周りに回動される。
【００２９】
そして、第１の往復板２３１がさらに移動すると、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの先端が物品２０２の周面から離れ、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの側部が物品２０２の周面を摺動しつつ図６の（ａ）中左方向に移動し、ついには図６の（ｂ）の状態まで移動する。これにより、各物品２０２は、図６の（ｂ）に示されるように、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの側部が短径方向の周面に接するように回動され、その長径方向が第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの移動方向（往復方向）に略平行な状態となる。これにより、物品２０２の角度が粗調整される。
【００３０】
この時、一般に、物品２０２の中心と第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄとの間の距離は物品２０２の短径よりも大きいので、物品２０２の長径方向は第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄの往復方向と完全に平行とならない。
この物品２０２の角度の粗調整が行われた後、エアシリンダ２３０が逆方向に駆動され、第１の往復板２３１がベース板２１５の底部２１５ａ側に移動され、物品２０２の角度の粗調整工程が終了する。これにより、各物品２０２は、長径方向が互いに略平行となるように、調整される。
なお、第２の往復板２４４には、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄのそれぞれに対応するように穴が穿設されており、第１の往復板２３１の往復移動の際に、第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄが該穴内をそれぞれ挿通するようになっている。そして、該穴は、長径方向をスライド軸２２０の軸方向とする長穴に形成されている。
【００３１】
ついで、搬入機構における第２の回動駆動機構の基本動作について図７を参照しつつ説明する。なお、図７の（ａ）は動作状態を示し、図７の（ｂ）は動作終了状態を示している。
ここで、第２の回動駆動機構は、サーボモータ２４０、第２の往復板２４１、２４４、一対のリンクアーム２４５ａ、２４５ｂ、一対の回動軸２４６ａ、２４６ｂおよび駆動ベルト２４７等により構成され、後述するプログラマブルコントローラ６１０、位置決めコントローラ６１２ａ、サーボアンプ６１２ｂなどにより駆動制御されている。
この第２の回動駆動機構は、第１の回動駆動機構による物品２０２の角度の粗調整が終了した後動作され、物品２０２の角度の精調整を行うものである。
【００３２】
まず、サーボモータ２４０が正転駆動される。このサーボモータ２４０の回転トルクが、駆動ベルト２４７を介して回動軸２４６ｂに伝達され、駆動軸２４６ｂが正転駆動される。そして、駆動軸２４６ｂの下端に固着されているリンクアーム２４５ｂが駆動軸２４６ｂの軸心周りに図７の（ａ）中反時計回りに回動される。そこで、一方の第２の往復板２４１が矢印２４８方向に移動され、他方の第２の往復板２４４が逆方向に移動される。これにより、一対の第２の往復板２４１、２４４の間隔が狭められる。そして、第２の往復板２４１の矢印２４８方向の移動により、第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄが、物品２０２の長径近傍の周面を押圧し、第２の接線方向（第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄの往復移動方向、矢印２４８方向に一致）から物品２０２を回動させる力を発生させる。そして、第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄの各対は、昇降支持体２１７ａ〜２１７ｄの昇降方向に所定距離離間して配設されているので、各物品２０２に対して物品２０２の中心方向に離間した２点で作用し、物品２０２に安定した回動力を付与する。同時に、一対の第２の往復板２４１、２４４の間隔が狭められることにより、図７の（ａ）に示されるように、各物品２０２は、長径方向が互いに平行となるように正確に角度の調整がなされる。
【００３３】
その後、サーボモータ２４０が逆転駆動される。このサーボモータ２４０の回転トルクが、駆動ベルト２４７を介して回動軸２４６ｂに伝達され、駆動軸２４６ｂが逆転駆動される。そして、駆動軸２４６ｂの下端に固着されているリンクアーム２４５ｂが駆動軸２４６ｂの軸心周りに図７の（ａ）中時計回りに回動される。そこで、一方の第２の往復板２４１が矢印２４８と反対方向に移動され、他方の第２の往復板２４４が一方の第２の往復板２４１に対して逆方向に移動される。これにより、一対の第２の往復板２４１、２４４の間隔が広められ、図７の（ｂ）に示される状態に移行し、物品２０２の角度の精調整工程が終了する。
ここで、第２の往復板２４４に穿設された穴が、長径をスライド軸２２０の軸心方向に一致する長穴に形成されているので、第２の往復板２４４の動作時における第１の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄとの干渉はない。
【００３４】
つぎに、治具寸法設定機構について図８および図１１を参照しつつ説明する。
図８において、昇降用サーボモータ５１０は、治具寸法設定ステーション５００に設置されている静止機台（図示せず）に取り付け固定されており、スクリューシャフト５１１を回転駆動する。そして、昇降ナット５１２がスクリューシャフト５１１に螺合され、第１昇降台５１３ａがスクリューシャフト５１１の軸方向と直交する方向に延出するように昇降ナット５１２に固定されている。そこで、第１昇降台５１３ａは昇降用サーボモータ５１０の正逆転に対応して矢印５１４方向に昇降移動する。また、第２昇降台５１３ｂが、固定軸５１５ａ、５１５ｂおよび固定ねじ５１６ａ、５１６ｂにより、第１昇降台５１３ａの昇降方向の下降側に、かつ、第１昇降台５１３ａに対して平行に、第１昇降台５１３ａに固定されている。そこで、第２昇降台５１３ｂは第１昇降台５１３ａと一体に昇降する。
【００３５】
可動軸５１７ａ、５１７ｂは第２昇降台５１３ａに挿通して配設されている。そして、停止ねじ５１８ａ、５１８ｂが第２昇降台５１３ａから昇降方向の上昇側に延出する可動軸５１７ａ、５１７ｂの端部にそれぞれ固定され、第３昇降台５３１が可動軸５１７ａ、５１７ｂの昇降方向の下降側の端部に固定されている。さらに、拡張弾性部としてのつるまきばね５１９ａ、５１９ｂが第２および第３昇降台５１３ｂ、５３１との間を拡開するように付勢するように可動軸５１７ａ、５１７ｂに縮設されている。この時、停止ねじ５１８ａ、５１８ｂが第２昇降台５１３ｂの昇降方向の上昇側の面に当接し、つるまきばね５１９ａ、５１９ｂによる第２および第３昇降台５１３ｂ、５３１との間の拡開が停止される。
【００３６】
回動用サーボモータ５２０は、出力軸５２０ａを第２昇降台５１３ｂから下降側に延出させて第２昇降台５１３ａの中央部に取り付けられている。そして、回動軸５２２がその軸心を昇降方向に一致させて出力軸５２０ａに結合され、チャック機構５２３が回動軸５２２の下端に取り付けられている。さらに、位置センサ５２４がチャック機構５２３に取り付けられている。なお、チャック機構５２３は、第２昇降台５１３ｂの下降動作に連動して下降し、後述する可動底板５０２の中央突起部５０５を保持するものであり、位置センサ５２４は、チャック機構５２３の中央突起部５０５への接近を検出し、昇降用サーボモータ５１０を減速停止させるものである。
【００３７】
第３昇降台５３１は、第２昇降台５１３ｂに対して平行に配設されている。そして、駆動円板５３３は、図８および図１１に示されるように、窓穴５３３ａが中央部に穿設され、かつ、Ｕ字状の溝５３３ｂが外周部全周にわたって形成された環状に成形され、一対の円弧状溝としての連結穴５３４ａ、５３４ｂが窓穴５３３ａの穴中心に対して対称となるように駆動円板５３３の下面に形成されている。この駆動円板５３３は、窓穴５３３ａの穴中心を回動軸５２２の軸心に一致させて第３昇降台５３１に回動可能に支承されている。また、円板回動用サーボモータ５３０が、第３昇降台５３１に取り付けられている。そして、駆動ベルト５３２が円板回動用サーボモータ５３０の回転軸と駆動円板５３３の溝５３３ｂとに掛け渡され、駆動円板５３３が円板回動用サーボモータ５３０により回動されるようになっている。
さらに、後述する袴容器５０１が駆動円板５３３の下部に配置されている。
【００３８】
つぎに、駆動円板５３３の下部に位置する袴容器部の構造について図９および図１０を参照しつつ説明する。なお、この袴容器部は、共用治具１０１を構成するものである。
袴容器５０１は円筒状に成形されている。そして、環状溝５０４が袴容器５０１の軸心方向の比較的上部位置で、溝方向を周方向として袴容器５０１の内壁面に形成されている。さらに、複数対の調整用スロット５０３が環状溝５０４から軸心方向の下方に延びるように形成されている。即ち、複数対の調整用スロット５０３は環状溝５０４を介して互いに連通されている。また、対をなす調整用スロット５０３は、袴容器５０１の軸心に対して対称な位置に形成されている。さらに、対をなす調整用スロット５０３の環状溝５０４からのスロット長さは同じに形成され、各対の調整用スロット５０３の環状溝５０４からのスロット長さは対間で異なるように形成されている。
【００３９】
可動底板５０２は、袴容器５０１の内径と同等の外径を有する円板状の基部５０２ａと、基部５０２ａの中央部上面に突設されている中央突起部５０５と、基部５０２ａの中心に対して対称な位置関係となるように基部５０２ａの外周に突設されている一対の落下防止ピン５０９とを備えている。この可動底板５０２は、一対の落下停止ピン５０９を対をなす調整用スロット５０３に係合させて袴容器５０１に配設されている。そして、落下停止ピン５０９が係合される調整用スロット５０３の対を選択することにより、可動底板５０２の高さ位置が調整される。そして、中央突起部５０５を保持して可動底板５０２を調整用スロット５０３に沿って上昇させ、落下停止ピン５０９を環状溝５０４内に入れ、ついで落下停止ピン５０９が所望の対の調整用スロット５０２の位置に到達するまで可動底板５０２を回動し、そこで可動底板５０２を落下させることで、可動底板５０２の高さ（深さ位置）調整が行われる。この時、落下停止ピン５０９が調整用スロット５０２の下端に当接し、可動底板５０２の落下が停止される。
【００４０】
なお、図９中一点鎖線で示される可動底板５０２が最上昇位置を示し、二点鎖線で示される可動底板５０２が最下降位置を示している。そこで、背の低い物品２０２Ｂが袴容器５０１内に挿入される場合には可動底板５０２を最下降位置に位置させ、背の高い物品２０２Ｃが袴容器５１０内に挿入される場合には可動底板５０２を最上昇位置に位置させて、物品２０２Ｂ、２０２Ｃの上端部の高さを等しくできる。
【００４１】
溝方向を径方向とする４つの爪摺動溝５０７が袴容器５０１の上面に、周方向に等角ピッチで、それぞれ外周側から内周側に至るように形成されている。そして、対向爪５０６が各爪摺動溝５０７に径方向に摺動可能に配設されている。また、スライドピン５０８が各対向爪５０６に立設されている。
４つの傾斜溝５３８が環状に成形されたスライド円板５３５の下面に、周方向に等角ピッチで形成されている。さらに、２本の駆動ピン５３７ａ、５３７ｂがスライド円板５３５の上面に、スライド円板５３５の中心に対して対称な位置に立設され、２本の静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄがスライド円板５３５の上面に、スライド円板５３５の中心に対して対称な位置に立設されている。なお、ピン５３７ａ〜５３７ｄは周方向に等角ピッチで配設されている。そして、スライド円板５３５は、各傾斜溝５３８にスライドピン５０８を収納するように袴容器５０１の上面に配設される。
【００４２】
静止保持板５３６は、樹脂製であり、スライド円板５３５の中心穴と同等の中心穴を有する環状に成形されている。そして、溝方向を周方向とし、かつ、静止保持板５３６を貫通する４つの弾性波状溝５３９が周方向に等角ピッチで形成されている。また、切り溝５３９ａが静止保持板５３６の外周と弾性波状溝５３９の一端とを連通するように形成されている。これにより、弾性波状溝５３９と切り溝５３９ａとで切り離された半島状の弾性部５３９ｂが構成されている。なお、弾性波状溝５３９は、スライド円板５３５に立設された駆動ピン５３７ａ、５３７ｂおよび静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄが係合される位置に形成されている。
【００４３】
この静止保持板５３６は、各弾性波状溝５３９内に駆動ピン５３７ａ、５３７ｂおよび静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄをそれぞれ収納するようにスライド円板５３５上に配設されている。そして、静止保持板５３６は、例えば外周部から取付腕（図示せず）が下方に延設されており、該取付腕を袴容器５１０の外周面に締着固定することにおり、スライド円板５３５を回動可能な状態として袴容器５１０の上端面に固定されている。なお、静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄは静止保持板５３６から突出しないように高さに形成され、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂは静止保持板５３６から突出し、さらに駆動円板５３３の連結穴５３４ａ、５３４ｂ内に収納される高さに形成されている。
【００４４】
ここで、各弾性波状溝５３９内に収納されている駆動ピン５３７ａ、５３７ｂおよび静止保持ピン５３７ｃ、５３７ｄは、図１０において、弾性波状溝５３９の外周壁に形成されている波状の突出部を乗り越えながら時計回り、あるいは反時計周りに回動する。そして、ピン５３７ａ〜５３７ｄは、半島状の弾性部５３９ｂが径方向外側に弾性変形して、波状の突出部を乗り越え、波状の突出部を乗り越えると、弾性部５３９ｂは初期位置に復帰することになる。これにより、弾性波状溝５３９は、ピン５３７ａ〜５３７ｄに対して静止保持抵抗を発生し、振動等の微小な外力によるスライド円板５３５の回動を防止している。
【００４５】
また、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂの図１０中時計回りの回動により、スライド円板５３５が時計回りに回動する。そこで、スライドピン５０８が傾斜溝５３８内をスライド移動し、対向爪５０６が爪摺動溝５０７内を径方向外側に摺動移動する。これにより、相対する対向爪５０６間の間隔が広くなる。
一方、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂの図１０中反時計回りの回動により、スライド円板５３５が反時計回りに回動する。そこで、スライドピン５０８が傾斜溝５３８内をスライド移動し、対向爪５０６が爪摺動溝５０７内を径方向内側に摺動移動する。これにより、相対する対向爪５０６間の間隔が狭くなる。
即ち、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂの回動方向を調整することにより、対向爪５０６間の隙間を物品２０２の長径寸法に対応するように調整する。これにより、物品２０２が、その長径を一対の対向爪５０６間に位置して袴容器５０１内に挿入される。この時、対向爪５０６の先端面が凹状に形成され、物品２０２の周方向の移動が規制される。
なお、対向爪５０６を外側から径方向内側に外力を付加しても、スライド円板５３５が回動できないように、傾斜溝５３８の円周接線方向に対する傾斜角はスライドピン５０８との摩擦角以下に設定されている。
【００４６】
ここで、可動底板調整機構は、袴容器５０１と、底板駆動制御手段とから構成されている。この底板駆動制御手段は、調整用スロット５０３、環状溝５０４、チャック機構５２３、チャック昇降機構、チャック回動機構、後述するチャック用電磁弁６２３などから構成されている。チャック昇降機構は、サーボモータ５１０、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂ等により構成され、チャック回動機構は、サーボモータ５２０、回動軸５２２などから構成されている。そして、底板駆動制御手段は、後述するプログラマブルコントローラ６１０、位置決めコントローラ６２２ａおよびサーボアンプ６２２ｂなどにより駆動制御される。
また、対向爪調整手段は、対向爪５０６と、対向爪駆動制御手段とから構成されている。そして、対向爪駆動制御手段は、スライド円板５３５と、傾斜溝５３８、スライドピン５０８、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂ、駆動円板５３３、サーボモータ５３０などからなる円板回動駆動機構とからなり、円板回動駆動機構は、同様に、プログラマブルコントローラ６１０、位置決めコントローラ６２２ａおよびサーボアンプ６２２ｂなどにより駆動制御される。
【００４７】
つぎに、このように構成された治具寸法設定機構の基本動作について説明する。
昇降用サーボモータ５１０が正転駆動され、スクリューシャフト５１１が回転駆動される。これにより、第１、第２および第３昇降台５１３ａ、５１３ｂ、５３１が一体となって下降する。そして、駆動円板５３３が静止保持板５３６に当接すると、第３昇降台５３１の下降は停止される。この時、静止保持板５３６から延出する駆動ピン５３７ａ、５３７ｂは、図１１に示されるように、駆動円板５３３の連結穴５３４ａ、５３４ｂ内の円弧方向の略中央位置に挿入される。なお、連結穴５３４ａ、５３４ｂの円弧角度は、スライド円板５３５の回動角度以上になっている。
一方、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂはつるまきばね５１９ａ、５１９ｂを収縮させながらさらに下降する。そして、チャック機構５２３が中央突起部５０５に近接すると、位置センサ５２４がチャック機構５２３の中央突起部５０５への近接を検知する。そこで、昇降用サーボモータ５１０の駆動が位置センサ５２４の検出信号により減速停止される。ついで、チャック機構５２３が中央突起部５０５を保持する。
【００４８】
ついで、昇降用サーボモータ５１０が逆転駆動され、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂが所定量上昇される。これにより、落下防止ピン５０９が環状溝５０４内に位置するまで可動底板５０２が上昇される。そこで、昇降用サーボモータ５１０の駆動が停止され、回動用サーボモータ５２０が駆動される。これにより、回動軸５２２およびチャック機構５２３が所定角度回動され、落下防止ピン５０９が所望の調整用スロット５０３の上部に到達する。そこで、回動用サーボモータ５２０の駆動が停止され、その後チャック機構５２３による中央突起部５０５の保持が解放される。これにより、可動底板５０２が落下し、所望の深さ位置にセットされる。
【００４９】
つぎに、この異形物品移送装置の制御システムについて図１２を参照しつつ説明する。
図１２において、６００は搬入ステーション２００における物品２０２の搬入制御を行うロボットコントローラ、６１０はこの異形物品移送装置の全体制御を行うプログラマブルコントローラ（以下、ＰＬＣとする）である。
６０１はＰＬＣ６１０およびロボットコントローラ６００に対して指令・設定入力を与えるための操作パネル、６０２はロボットコントローラ６００から移動目標パルスが与えられ、サーボモータ６０３ａ〜６０３ｄと一体に回転するエンコーダからの回転フィードバック信号を監視しながら所定の回転角度となるように各サーボモータ６０３ａ〜６０３ｄに対して駆動出力を発生するサーボアンプである。６０３ａはロボットアーム２１１を図１中矢印２１３方向に可逆駆動するアーム旋回用サーボモータ、６０３ｂは多軸ロボット機構２１０のボス２１０ｃを図３中矢印２１０ｄ方向に可逆駆動するアーム昇降用サーボモータ、６０３ｃはロボットアーム２１１をボス２１０ｃに対して図３中矢印２１１ａ方向に可逆関節駆動するアーム角度用サーボモータ、６０３ｄは手首部分２１４をロボットアーム２１１に対して関節回動駆動する手首関節角度用サーボモータであり、各サーボモータ６０３ａ〜６０３ｄは、サーボアンプ６０２から給電駆動されるとともに、内蔵したエンコーダによる回転角度信号をサーボアンプ６０２にフィードバックするようになっている。
【００５０】
６１１はＰＬＣ６１０の入力端子に接続された各種検出スイッチなどのスイッチ群、６１２ａはＰＬＣ６１０からの制御出力信号に応動する位置決めコントローラ、６１２ｂは位置決めコントローラ６１２ａから移動目標パルスが与えられ、サーボモータ６１３、２４０、２５０と一体回転するエンコーダからの回転フィードバック信号を監視ながら所定の回転角度となるようにサーボモータ６１３、２４０、２５０に対して駆動出力を発生するサーボアンプである。６１３は昇降軸受２１８を図４中矢印２１９方向に可逆駆動する支軸体昇降用サーボモータ、２４０は回動軸２４６ｂを可逆回動する第２回動用サーボモータ、２５０は摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの間隔を拡開・縮小駆動する拡張駆動用サーボモータであり、各サーボモータ６１３、２４０、２５０はサーボアンプ６１２ｂから給電駆動されるとともに、内蔵したエンコーダによる回転角度信号をサーボアンプ６１２ｂにフィードバックするようになっている。
【００５１】
２３０ａはエアシリンダ２３０の駆動用電磁弁、６１４ａ〜６１４ｄは物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄにおいて物品保持を行うためのエアシリンダ（図示せず）を駆動する物品保持用電磁弁、１０３ａはストッパ１０３を作動させるためのエアシリンダ（図示せず）を駆動するエアシリンダ駆動用電磁弁であり、各電磁弁２３０ａ、６１４ａ〜６１４ｄ、１０３ａはＰＬＣ６１０から給電駆動されるようになっている。
【００５２】
６２１はＰＬＣ６１０の出力端子に接続された表示機器、６２２ａはＰＬＣ６１０からの制御出力信号に応動する位置決めコントローラ、６２２ｂは位置決めコントローラ６２２ａから移動目標パルスが与えられ、サーボモータ５１０、５２０、５３０と一体回転するエンコーダからの回転フィードバック信号を監視ながら所定の回転角度となるようにサーボモータ５１０、５２０、５３０に対して駆動出力を発生するサーボアンプである。５１０第１昇降台５１３ａを図８中矢印５１４方向に可逆駆動するチャック昇降用サーボモータ、５２０はチャック機構５２３を可逆回動するチャック回動用サーボモータ、５３０は駆動円板５３３を可逆回動する円板回動用サーボモータであり、各サーボモータ５１０、５２０、５３０はサーボアンプ６２２ｂから給電駆動されるとともに、内蔵したエンコーダによる回転角度信号をサーボアンプ６２２ｂにフィードバックするようになっている。
【００５３】
６２３はチャック機構５２３において物品保持を行うためのエアシリンダ（図示せず）を駆動するチャック駆動用電磁弁、１０７ａはストッパ１０７を作動させるためのエアシリンダ（図示せず）を駆動するエアシリンダ駆動用電磁弁であり、各電磁弁６２３、１０７ａはＰＬＣ６１０から給電駆動されるようになっている。
【００５４】
ついで、治具寸法設定機構の詳細動作について図１３を参照しつつ説明する。なお、図１３はＰＬＣ６１０の一部の動作と位置決めコントローラ６２２ａの動作と主体としたマクロフローである。
ＰＬＣ６１０の治具設定動作が開始される（ステップ７００）と、ステップ７０１において、取り扱われる物品２０２に対する識別番号（物品番号）が操作パネル６０１からＰＬＣ６１０に入力される。
次いで、ステップ７０２において、ＰＬＣ６１０は、操作パネル６１０の操作によって初期設定を行う時と設定変更を行う時とに実行される指令操作があったか否かを判定する。そして、指令操作があったと判定されるとステップ７０３ａに移り、表示機器６２１に表示される入力指令表示に基づいて操作パネル６０１から対向爪５０６間の間隔および可動底板５０２の設置深さの情報を設定書き込み、ステップ７０４に移り、循環コンベア１００が始動される。ここで、設定される対向爪５０６間の間隔寸法は、例えばスライド円板５３５の基準位置（対向爪間の間隔が最大となる位置）からの必要回動角度に換算して入力されるとともに、可動底板５０２の設置深さは、例えば袴容器５０１の内周面に設けられた調整用スロット５０３の番号或いは最短スロット位置を基準とした各調整スロット５０３の設置角度に換算して入力される。
【００５５】
また、ステップ７０２において、指令操作がなかったと判定されるとステップ７０３ｂに移り、既に書き込み設定されている対向爪５０６間の間隔や可動底板５０２の設置深さの情報を、ステップ７０１で指定された物品番号に基づいて読み出し設定し、ステップ７０４に移り、循環コンベア１００が始動される。
ついで、ステップ７０５ａにおいて、電磁弁１０７ａを駆動してストッパ１０７を作動させるとともに、治具検出センサ（図示せず）によって設定変更しなければならない治具がストッパ１０７の位置に停止したことを検出する。ついで、ステップ７０５ｂにおいて、円板回動用サーボモータ５３０が駆動されて、駆動円板５３３の連結穴５３４ａ、５３４ｂが図１１に示される中間回動位置となる。ついで、ステップ７０５ｃにおいて、チャック昇降用サーボモータ５１０が駆動されて、第１、第２および第３昇降台５１３ａ、５１３ｂ、５３１が、駆動円板５３３と静止保持板５３６が接触する寸前まで下降される。これにより、駆動円板５３３の連結穴５２４ａ、５３４ｂとスライド円板５３５に立設された駆動ピン５３７ａ、５３７ｂとが連結係合される。
【００５６】
ついで、ステップ７０５ｄにおいて、円板回動用サーボモータ５３０が駆動され、駆動円板５３３が回動される。この駆動円板５３３の回動により、連結穴５３４ａ、５３４ｂを介して駆動ピン５３７ａ、５３７ｂが回動駆動され、スライド円板５３５、傾斜溝５３８、スライドピン５０８を介して対向爪５０６が全開位置に後退する。その後、ステップ７０６において、チャック昇汞用サーボモータ５１０が再度駆動され、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂがさらに下降される。この時、駆動円板５３３が静止保持板５３６に当接して第３昇降台５３１の下降は停止し、つるまきばね５１９ａ、５１９ｂが圧縮変形して第２昇降台５１３ｂに取り付けられたサーボモータ５２０およびチャック機構５２３の下降が継続される。そして、ステップ７０７において、位置センサ５２４の出力をモニターし、チャック機構５２３が可動底板５０２の中央突起部５０５０に接近したか否かを判定する。このステップ７０７において、チャック機構５２３が可動底板５０２の中央突起部５０５０に接近していないと判定されると、ステップ７０６に戻り、サーボモータ５２０およびチャック機構５２３の下降が継続される。
【００５７】
ステップ７０７において、チャック機構５２３が可動底板５０２の中央突起部５０５０に接近したと判定されるとステップ７０８に移る。そして、ステップ７０８において、昇降用サーボモータ５１０が減速停止され、チャック機構５２３が中央突起部５０５を保持又は吸着できる最終下降位置に到達する。ついで、ステップ７０９において、昇降用サーボモータ５１０に設けられている絶対値式エンコーダの出力、又は増分値式エンコーダの発生パルス数によって、チャック機構５２３の最終下降位置の深さを測定する。この時、測定される深さは、多数の調整用スロット５０３のうちどのスロットが使用されているかによって異なる値となる。
【００５８】
ついで、ステップ７１０において、チャック機構５２３に設けられたエアシリンダの駆動用電磁弁６２３を駆動して、可動底板５０２の中央突起部５０５を保持させ、ステップ７１１に移る。そして、ステップ７１１において、チャック昇降用サーボモータ５１０を駆動して、可動底板５０２の外周に設けられた落下停止ピン５０９が袴容器５０１の内周面に設けられた環状溝５０４の位置に到達するようにチャック機構５２３を上昇させ、ステップ７１２ａに移る。そして、ステップ７１２ａにおいて、後述のステップ７１２ｂによって初回フラッグが設定されているか否かを監視し、初回動作であるか否かを判定する。
【００５９】
そして、ステップ７１２ａにおいて、初回動作であると判定されると、ステップ７１２ｂに移り、初回フラッグメモリをセットする。そして、ステップ７１３ａにおいて、ステップ７０９で測定された深さに対応した現在の調整用スロット５０３の位置を基準にして、スロット長さが最小である特定の調整用スロット５０３の位置までの必要回動角度を算出し、ステップ７１３ｂに移る。ステップ７１３ｂにおいて、チャック回動用サーボモータ５２０が駆動され、可動底板５０２が算出された必要回動角度分だけ回動され、回動底板５０２の落下停止ピン５０９の位置が目標とする特定の調整用スロット５０３の位置まで移動する。この特定の調整用スロット５０３は通常は使用しない最短のスロット長さを有するスロットであり、調整開始の目印として設定される位置となっている。
【００６０】
一方、ステップ７１２ａにおいて、初回動作でないと判定されると、ステップ７１４に移り、ステップ７０９で測定された深さが特定の調整用スロット５０３の位置に対応するか否かを判定する。そして、測定された深さが特定の調整用スロット５０３の位置に対応していないと判定されるとステップ７１５ａに移り、測定された深さに対応した現在の調整用スロット５０３の位置を基準として、ステップ７０３ａで設定書き込まれた可動底板５０３の深さ、又はステップ７０３ｂで読み出された可動底板５０３の深さに対応した調整用スロット５０３の位置までの必要回動角度を算出設定する。そして、ステップ７１５ｂにおいて、チャック回動用サーボモータ５２０が駆動され、可動底板５０２が算出設定された必要回動角度分だけ回動され、回動底板５０２の落下停止ピン５０９の位置が目標とする調整用スロット５０３の位置まで移動する。
【００６１】
ステップ７１４において、ステップ７０９で測定された深さが特定の調整用スロット５０３の位置に対応すると判定されると、ステップ７１６に移り、調整完了フラグメモリをセットする。ついで、ステップ７１７ａにおいて、ステップ７０９で測定された深さに対応した現在の調整用スロット５０３の位置を基準として、ステップ７０３ａで設定書き込まれた可動底板５０３の深さ、又はステップ７０３ｂで読み出された可動底板５０３の深さに対応した調整用スロット５０３の位置までの必要回動角度を算出設定する。そして、ステップ７１７ｂにおいて、チャック回動用サーボモータ５２０が駆動され、可動底板５０２が算出設定された必要回動角度分だけ回動され、回動底板５０２の落下停止ピン５０９の位置が目標とする調整用スロット５０３の位置まで移動する。
【００６２】
ステップ７１３ｂ、７１５ｂ、７１７ｂが終了した後、ステップ７２０に移り、チャック駆動用電磁弁６２３を消勢し、チャック機構５２３を解放する。これにより、可動底板５０２は選択された調整用スロット５０３に沿って落下し、該調整用スロット５０３の下端部で停止する（ステップ７２１）。そして、ステップ７２２において、チャック昇降用サーボモータ５１０が駆動され、駆動円板５３３が静止保持板５３６から離反する直後まで、第１および第２昇降台５１３ａ、５１３ｂが上昇され、ステップ７２３に移る。そして、ステップ７２３において、円板回動用サーボモータ５３０が駆動され、スライド円板５３６の回動位置がステップ７０３ａで設定書き込まれた対向爪５１６間の間隔、又はステップ７０３ｂで読み出された対向爪５１６間の間隔に対応した回動位置となる。
なお、ステップ７０３ａで設定書き込まれた対向爪５１６間の間隔寸法としては、スライド円板５３５の基準位置（対向爪５０６の間隔が最大となる位置）からの必要回動角度に換算して入力されている。一方、ステップ７２３による駆動円板５３３の回動角度は、連結穴５３４ａ、５３４ｂの円弧角を加算した値となり、駆動円板５３３の回動角度はサーボモータ５３０に設けられたエンコーダによって測定されるものである。
【００６３】
ついで、ステップ７２４において、チャック昇降用サーボモータ５１０が駆動され、第１、第２および第３昇降台５１３ａ、５１３ｂ、５３１が初期位置に上昇復帰される。ついで、ステップ７２５において、ストッパ用電磁弁１０７ａが消勢され、ストッパ１０７による治具移動の停止が解除され、ステップ７２６に移る。そして、ステップ７２６において、ステップ７１６による完了フラグがセットされているか否かを判定する。
ステップ７２６で完了フラグがセットされていないと判定されると、多数の治具の寸法設定が完了されていないと判断し、ステップ７０５ａに移る。一方、ステップ７２６で完了フラグがセットされていると判定されると、多数の治具の寸法設定が完了されたと判断してステップ７２７に移り、設定完了出力を表示機器６２１に出力表示し、ステップ７２８に移り、治具寸法設定動作が終了する。
【００６４】
ここで、ステップ７０１が品番設定手段、ステップ７０３ａが物品情報設定手段、ステップ７０９が深さ測定手段、ステップ７１３ｂが目印設定手段、ステップ７１４が循環確認手段、ステップ７１５ａが目標回動角度設定手段となる。
【００６５】
つぎに、物品搬入機構の詳細動作について図１４を参照しつつ説明する。なお、図１４はＰＬＣ６１０の一部の動作と、ロボットコントローラ６００および位置決めコントローラ６１２ａの動作とを主体としたマクロフローである。
ＰＬＣ６１０の運転動作が開始される（ステップ８００）と、ＰＬＣ６１０は、図１３のステップ７０１で入力された物品番号を読み出し（ステップ８０１）、操作パネル６１０の操作によって初期設定を行う時と設定変更を行う時とに実行される指令操作があったか否かを判定する（ステップ８０２）。
そして、指令操作があったと判定されるとステップ８０３ａに移り、表示機器６２１に表示される入力指令表示に基づいて操作パネル６０１の操作によって、入力される各種データが設定書き込まれ、ステップ８０４に移る。ここで、設定書き込まれるデータは、図５の（ａ）における摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの間隔を図２における４個の物品の間隔に設定する初期間隔データ、図５の（ｂ）における摺動軸受２２１ａ〜２２１ｄの間隔を図１における循環コンベア１００上に載置された共用治具１０１の隣接間隔に設定する拡張間隔データ、物品保持機構２１２で保持された物品２０２の長径方向の角度を例えば４５度に設定するために図７の（ａ）におけるサーボモータ２４０の回動角度を何度にすればよいかを示す回動位置データなどである。
【００６６】
また、ステップ８０２において、指令操作がないと判定されるとステップ８０３ｂに移り、ステップ８０１で読み出された物品番号に対応して既に書き込み設定されている初期間隔データ、拡張間隔データおよび回動位置データを読み出し設定し、ステップ８０４に移る。
ステップ８０４では、ステップ８０８で完了フラッグがセットされたか否かを監視して搬入動作の学習設定が完了しているか否かを判定する。そして、搬入動作の学習設定が完了していると判定されると、ステップ８０９に移る。
【００６７】
一方、ステップ８０４において、搬入動作の学習設定が完了していないと判定されるとステップ８０５ａに移る。ステップ８０５ａでは、操作パネル６０１の操作によって、アーム旋回用サーボモータ６０３ａ、アーム昇降用サーボモータ６０３ｂ、アーム角度用サーボモータ６０３ｃ、手首関節角度用サーボモータ６０３ｄおよび支軸体昇降用サーボモータ６１３を順次寸道駆動しながら物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄを図３の図示位置からさらに支軸体２１７ａ〜１７ｄを下降させて収納ケース２０１内の物品２０２を保持する位置まで移動させてから記憶指令ボタンを押して、ロボットコントローラ６００およびＰＬＣ６１０に初期取り上げ位置を記憶させる。ついで、ステップ８０５ｂにおいて、ステップ８０５ａと同様にして、ロボットコントローラ６００およびＰＬＣ６１０に終期取り上げ位置を記憶させる。なお、終期取り上げ位置とは、図３中、斜面設置された収納ケース２０１内の最下部（図３中右側）の物品２０２を取り出し位置である。また、ステップ８０５ａ、８０５ｂからなる取り上げ位置を記憶させるステップ（ステップ８０５）における物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの間隔は、ステップ８０３ａで設定された初期間隔、或いはステップ８０３ｂで読み出された初期間隔となっている。
【００６８】
ついで、ステップ８０６において、循環コンベア１００を始動し、電磁弁１０３ａを駆動してストッパ１０３を動作させ、ジグ寸法が既に設定された共用治具１０１をストッパ１０３の位置に停止させる。ついで、ステップ８０７において、操作パネル６０１の操作によって、アーム旋回用サーボモータ６０３ａ、アーム昇降用サーボモータ６０３ｂ、アーム角度用サーボモータ６０３ｃ、手首関節角度用サーボモータ６０３ｄおよび支軸体昇降用サーボモータ６１３を順次寸道駆動しながら物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄを移動させ、図１におけるストッパ１０３の前に停止している共用治具１０１内に物品２０２を挿入するとともに、記憶指令ボタンを押してこのときの物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの位置をロボットコントローラ６００およびＰＬＣ６１０に記憶させる。なお、ステップ８０７では、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの間隔および物品２０２の保持角度は、ステップ８０３ａで設定された拡張間隔および回動一データに基づいた値、或いはステップ８０３ｂで読み出された拡張間隔および回動一データに基づいた値となっている。
【００６９】
ついで、ステップ８０８において、学習フラッグメモリがセットされ、ステップ８０９に移る。ステップ８０９では、操作パネル６０１の操作によって原点復帰指令を与えたことによって、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄが収納ケース２０１から物品２０２を取り出す初期位置に復帰し、ステップ８１０に移る。
ステップ８１０では、操作パネル６０１の操作によって実働運転開始指令が出されたか否かを判定する。そして、ステップ８１０で実働運転開始指令が出されていない判定されるとステップ８２２に移り、全体の制御動作を終了する。
【００７０】
一方、ステップ８１０で実働運転開始指令が出されていると判定されると、ストッパ１０３によって共用治具１０１を停止し（ステップ８１１）、収納ケース２０１内の物品２０２を保持して支軸体２１７ａ〜２１７ｄを上昇して物品２０２を持ち上げ（ステップ８１２）、物品２０２の角度を調整しながら物品２０２を搬入治具位置に移動し（ステップ８１３）、ステップ８１４に移る。
ステップ８１４では、集積センサ１０４の動作を監視し、４個分の共用治具１０１がストッパ１０３の前に集積しているか否かを判定する。そして、ステップ８１４において、４個分の共用治具１０１が集積されていないと判定されると、再度ステップ８１４に戻る。そして、４個分の共用治具１０１が集積されていると判定されるまで、このルーチンを繰り返す。
【００７１】
そして、ステップ８１４において、４個分の共用治具１０１が集積されていると判定されると、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄに保持されている物品２０２を共用治具１０１内に挿入し（ステップ８１５）、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄを収納ケース２０１に収納されている磁界の取り出し位置に復帰し（ステップ８１６）、ストッパ１０３による治具停止を解除し（ステップ８１７）、ステップ８２０に移る。
そして、ステップ８２０において、ステップ８０５で学習した終期取り上げ位置情報に基づいて収納ケース２０１内に物品２０２がなくなったか否かを判定する。ステップ８２０において、物品２０２が収納ケース２０１内に残っていると判定されるとステップ８１０に移る。そして、実働運転指令が継続している限り、ステップ８１０〜８２０を循環して物品２０２の搬入動作が継続される。
一方、ステップ８２０において、物品２０２が収納ケース２０１内に残っていないと判定されると、ステップ８２１に移る。そして、ステップ８２１において、駆動源（図示せず）により、空になっている収納ケース２０１を排出し、同じ寸法の新たな収納ケース２０１を転動ローラ２０６の斜面上に挿入し、ステップ８１０に移る。
【００７２】
ここで、ステップ８０１が品番設定手段、ステップ８０３ａが物品情報設定手段、ステップ８０５、８０７が学習記憶手段となる。
【００７３】
この実施の形態によれば、第１の回動駆動機構により物品２０２の保持角度を粗調整し、その後第２の回動駆動機構により物品２０２の保持角度を精調整しているので、２段階の角度調整を行うことになり、調整漏れの発生が防止され、正確な角度調整が行えるとともに、長径方向の角度を検出する必要がなく、簡易な、安価な角度整列を行うことができる。
【００７４】
また、第１および第２の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄ、２４３ａ〜２４３ｄがそれぞれ単一のエアシリンダ２３０およびサーボモータ２４０により一括して駆動されているので、物品２０２の搬送能力が向上する。さらに、駆動制御手段がそれぞれ１つで済み、低価格化が図られるとともに、小型・軽量化が図られ、移送ロボットの付加が軽減され、省エネルギー運転が行える。
【００７５】
また、第１位置で保持された物品２０２の間隔を調整して第２位置に載置するようになっているので、第１位置における物品間隔が第２位置における物品間隔と異なっていても、第１および第２の周面接触体２３３ａ〜２３３ｄ、２４３ａ〜２４３ｄの位置の変更を行う必要がなく、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの間隔のみを補正して移送することができる。その結果、簡易な構成で全体構成の自由度を高めることができる。
【００７６】
また、エアシリンダ２３０、サーボモータ２４０、２５０が物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄとともに、ロボットアーム２１１と一体となって移動するようになっているので、第１および第２の回動駆動機構や保持間隔調整機構の構成が単純化される。さらに、物品２０２の移送過程において、物品２０２の保持角度と間隔の調整を行うことができ、移送能率が向上する。
【００７７】
また、収納ケース２０１が間仕切り板２０４ａ、２０４ｂにより正方配置された多数の物品収納室２０４ｃを有し、第１位置の傾斜面上に載置されているので、物品収納室２０４ｃ内に収納された物品２０２は、その被保持部２０２ｂが略整列配置される。そこで、物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの取り出し位置を一旦調整しておくと、安定して物品２０２の取り出しが行える。
【００７８】
また、物品２０２に対して付与された識別番号を入力する品番設定手段と、識別番号が付与された物品２０２に対応して、サーボモータ２４０によって駆動される第２の周面接触体２４３ａ〜２４３ｄの位置および必要駆動量の一方を入力・記憶する物品情報設定手段と、識別番号が付与された物品２０２に対応して、第１位置に寸動移動された物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの位置および物品載置を行う第２位置に寸動移動された物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄの位置を記憶する学習記憶手段とを備え、一旦設定記憶が行われた後は、品番設定手段によって指定された物品識別番号に対応した設定情報が物品情報設定手段および学習記憶手段から読み出し使用されるようになっているの、取り扱いが容易となる。
【００７９】
また、第２位置に配置され、物品２０２が収納される袴容器５０１および高さ位置を調整可能に袴容器５０１内に配設される可動底板５０２を有する共用治具１０１と、収納される物品２０２に対応して共用治具１０１の寸法を設定する治具寸法設定機構とを備え、治具寸法設定機構は、収納される物品２０２の高さ寸法に拘わらず袴容器５０１に収納された物品２０２の上面高さを一定にするように収納される物品２０２に対応して可動底板５０２の高さ位置を調整設定する底板駆動制御手段を有する可動底板調整機構と、袴容器５０１の上面に径方向に移動可能に設けられた少なくとも一対の対向爪５０６および対をなす該対向爪５０６の対向間隔寸法を収納される物品２０２の長径寸法よりも若干大きめの寸法に調整設定する爪駆動制御手段を有する対向爪調整機構とを有し、共用治具１０１に搬入される物品２０２の長径方向が、対向爪５０６の対向方向に一致するように調整されている。そこで、共用治具１０１に挿入される物品２０２の胴長、胴径が変化しても、物品２０２の上端高さを一定にすることができる。さらに、対向爪５０６の間隔が微細に調整できるので、共用治具の移動に対して物品２０２の位置ずれや揺動を抑制することができる。また、胴長であって小径から大径の物品や、胴短であって小径から大径の物品にも対応することができる。
【００８０】
また、長さの異なる複数の調整用スロット５０３が袴容器５０１の円筒内壁面に上下方向に延設され、環状溝５０４が複数の調整用スロット５０３を連通するように袴容器５０１の円筒内壁面の上部側に形成されている。可動底板５０２が落下停止ピン５０９を調整用スロット５０３に係合させて袴容器５０１内に設置されている。そして、落下停止ピン５０９が調整用スロット５０３から環状溝５０４に到達するように可動底板５０２を上昇させ、そこで落下停止ピン５０９が環状溝５０４内を移動して他の調整用スロット５０３に到達するように可動底板５０２を回動させ、ついで落下停止ピン５０９が他の調整用スロット５０３内に入るように可動底板５０２を落とし込んで、可動底板５０２の設置高さを変更するようになっている。従って、調整用スロット５０３を多数設けることにより、可動底板５０２の設置高さを小刻みに設定でき、多様な胴長寸法の物品に対応することができる。
【００８１】
また、チャック機構５２３の中央突起部５０５の保持位置到達を検知してチャック機構５２３の下降動作を停止させるための位置センサ５２４を備えているので、チャック機構５２３と可動底板５０２との衝突が未然に防止され、チャック機構５２３あるいは可動底板５０２の損傷事故を防止できる。また、チャック昇降機構の基準位置からの下降距離を測定することによって現在の可動底板５０２の設置深さを検出して、現在の調整用スロット５０３の位置を判定する深さ測定手段と、新たに設定変更される可動底板５０２の設置深さに対応した調整用スロット５０３の位置と現在の調整用スロット５０３の位置との相対位置に対応してチャック回動機構の必要回動角度および回動方向を算定する目標回動角度設定手段とを備えているので、チャック昇降機構の下降量によって簡易に調整用スロット５０３の現在位置を判定し、目標位置との相対位置を割り出すことができる。
【００８２】
また、対向爪５０６に立設されたスライドピン５０８をスライド円板５３５に形成された傾斜溝５０４に係合させ、スライド円板５３５を回動させて、スライドピン５０８を傾斜溝５０４に沿ってスライド移動させて対向爪５０６の間隔を調整している。そこで、対向爪５０６の間隔は無段階に調整され、物品２０２と対向爪５０６との間隔を小さくすることができ、共用治具１０１の移動に対して物品２０２の位置ずれや揺動を抑制することができる。
【００８３】
また、チャック機構５２３と連動して昇降する駆動円板５３３と、駆動円板５３３がスライド円板５３５に当接した後に、チャック機構５２３のみがさらに下降するための圧縮代を確保するつるまきばね５１９ａ、５１９ｂとを備え、連結穴５３４ａ、５３４ｂが駆動円板５２３に形成され、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂがスライド円板５３５に立設され、駆動円板５３３を回動すると連結穴５３４ａ、５３４ｂに係合している駆動ピン５３７ａ、５３７ｂを介してスライド円板５３５が回動するとともに、チャック機構５２３を上昇するとスライド円板５３５と駆動円板５３３とが相互に離脱分離されるように構成されている。そこで、駆動円板５３３の昇降機構がチャック機構５２３の昇降機構と兼用でき、安価となる。また、対向爪５０６の対向間隔は駆動円板５３３の回動角度によって検出することができ、共用治具１０１には電気部品を付属させる必要がなく、構成の簡略化、低価格化が図られるとともに、水洗いも行える利便性を有する。
【００８４】
また、傾斜溝５３８の傾斜角が傾斜溝５３８に係合するスライドピン５０８との摩擦角よりも小さな角度に構成され、静止保持板５３６がスライド円板５３５の回動を規制するための所定の保持力を確保するように袴容器５０１の上部に固定されているので、対向爪５０６の半径方向に対して挿入物品２０２による外力が加わっても、スライド円板５３５が回動して対向爪５０６の対向間隔が変化する恐れがない。また、静止保持板５３６は振動等による微小な外力によるスライド円板５３５の回動を防止できる程度の微小な保持力を有していればよく、スライド円板５３５の静止保持機構が簡素化される。
【００８５】
また、静止保持板５３６は、スライド円板５３５に立設された駆動ピンおよび静止保持ピン５３７ａ〜５３７ｄと係合して、スライド円板５３５の回動に対して所定の抵抗力を付与する弾性波状溝５３９を備えているので、静止保持板５３６とスライド円板５３５との間に摩擦力を付与する波型ワッシャのような追加部品を必要とせずに、確実にスライド円板５３５を静止保持することができる。
【００８６】
また、連結穴５３４ａ、５３４ｂがスライド円板５３５の回動角度以上の円弧角度の円弧状溝に形成され、駆動円板５３３が下降するときに円弧状溝の中心と駆動ピン５３７ａ、５３７ｂの動作中心とを略合致させているので、連結穴５３４ａ、５３４ｂと駆動ピン５３７ａ、５３７ｂとが係合するときに、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂがスライド円板５３５に衝突して損傷することが防止される。また、スライド円板５３５の回動方向を反転するときには、駆動円板５３３は円弧状溝の円弧角度に対応した無効運動を行ってから円弧状溝の一端と駆動ピン５３７ａ、５３７ｂとが接触してスライド円板５３５の逆回動が開始するようになっているので、スライド円板５３５の回動角度は、駆動円板５３３の回動位置と連結穴５３４ａ、５３４ｂの円弧角度とに対応して確定し、駆動円板５３３の回動角度を検視することによって対向爪５０６の対向間隔が検出できる。
【００８７】
また、高さ寸法および長径寸法が異なる物品２０２に対して付与された識別番号を入力する品番設定手段と、識別番号が付与された物品２０２に対応して、チャック回動機構によって選択される調整用スロット位置情報および爪駆動制御手段によるスライド円板５３５の回動位置情報を入力して記憶する物品情報設定手段とを備え、一旦設定記憶が行われた後、品番設定手段によって指定された識別番号に対応した設定情報が物品情報設定手段から読み出し使用されるようになっている。そこで、制御に必要な情報が入力されているので、演算処理が簡略化されるとともに、一旦設定記憶された後は、品番設定を行うだけで既に設定されている情報を読み出し使用するので、取り扱いが容易となる。
【００８８】
また、共用治具１０１は、循環コンベア１００により第２の位置を構成する搬入ステーション２００、加工・取り出しステーション３００、４００および治具寸法設定機構が配置される治具寸法設定ステーション５００を循環するように構成され、共用治具１０１が、循環コンベア１００で搬送されて第２位置に到来したときに、多軸ロボット機構２１０が物品２０２を保持した物品保持機構２１２ａ〜２１２ｄを第１位置から第２位置に移送し、物品２０２が共用治具１０１内に挿入されるように構成されている。そこで、物品形状の変更に伴う段取り変え作業が容易となり、効率のよい一貫性ラインを柔軟に使用することができる。
【００８９】
また、段取り変え運転開始後における初回の治具寸法を通常運転時には使用しない特殊寸法に設定する目印設定手段と、順次治具寸法の設定変更を行っているときにあって、特殊寸法に設定されている治具が到来したことによって一巡の設定変更が完了したことを判定する循環確認手段とを備え、循環確認手段が一巡判定を行った後は、特殊寸法に設定されていた治具寸法をその他の治具と同一寸法に再設定して設定完了とするようになっている。そこで、ＩＤタグなどの特殊な付属品を設けなくとも、不特定多数の共用治具に対して漏れなく確実に寸法の設定変更を行うことができる。
【００９０】
また、特殊寸法の設定が袴容器５０１に設けられた可動底板５０２の設定深さを特殊寸法にするものであって、特殊寸法に設定された可動底板５０２は袴容器５０１の上部位置にあって、袴容器５０１の外部から目視確認できる位置に設定されている。そこで、可動底板５０２の設置深さはチャック昇降機構を下降することによって測定され、特殊寸法に設定された共用治具を手軽に識別することができる。さらに、特殊寸法に設定された共用治具は目視確認でき、治具寸法設定変更作業中に停電があったような場合の処理が簡単となる。
【００９１】
なお、上記実施の形態では、第１および第２の回動駆動機構によってロボットによる物品移送過程で手軽に楕円形状の物品の長径方向を整列できるようにするとともに、搬入される共用治具の寸法が可動底板調整機構と対向爪調整機構とによって可変設定される異形物品移送装置を示している。
しかし、移送される物品の断面形状は必ずしも数学算式に基づく楕円形状とは限らず、円弧状コーナを持つ矩形状の物品や円形物品の移送にも適用できることは言うまでもないことである。
そして、円形物品を扱う場合には、第１および第２の回動駆動機構による保持角度の整列操作は不要となるとともに、２対の対向爪５０６が有効に作用して治具内の物品の位置ずれや揺れ角度を低減することができる。
また、数学算式では表現し難い断面形状の物品を扱う場合には、手動操作の実測原器を用いて物品の長尺方向の傾斜角を例えば４５度にするための回動軸２４６ｂの回動角を実測し、その実測値をステップ８０３ａでの回動位置の入力データとして使用することができる。
【００９２】
また、上記実施の形態では、収納ケース２０１が転動ローラ２０６によって構成される１方向の傾斜面上に位置させることによって、間仕切り板２０４ａが棚となって物品２０２を整列させるように構成されているものとして説明しているが、転動ローラ２０６によって構成される２方向の傾斜面上に収納ケース２１０を位置させるようにしてもよい。この場合、物品収納室２０４ｃの一辺よりも小さな長径を有する物品であっても、間仕切り板２０４ｂも棚となって物品を二次元的に整列させることが可能となる、即ち物品収納室２０４ｃの一辺よりも小さな長径を有する物品をも取り扱うことができる。ここで、２方向の傾斜面とは、例えば、図３における転動ローラ２０６によって構成される１方向の傾斜面を、該傾斜面の傾斜方向周りに一側に回動させたものである。
また、上記実施の形態において、物品２０２として軽量のプラスチック容器を扱う場合には、収納ケース２０１に微振動を加えることにより、物品２０２を確実に整列させることができる。
【００９３】
また、上記実施の形態において、第１および第２の回動駆動機構によって一旦４５度の傾斜で整列させた後、支軸体２１７ａ〜２１７ｄを一括して４５度分だけ追加回動させることによって、直交整列や平行配列を行うことができるので、循環コンベア上での物品角度に傾斜があってはならないような用途に対しても適用できる。
この場合でも、物品が４個以上であれば、各支軸体にサーボモータを個別に設置するのに対して駆動源が減少するとともに、同時に取り扱う物品が１個の場合でも、物品の長径方向の検出センサが不要となる。
【００９４】
また、上記実施の形態では、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂがスライド円板５３５に設けられ、連結穴５３４ａ、５３４ｂが駆動円板５３３に設けられているものとしているが、駆動ピン５３７ａ、５３７ｂを駆動円板に設け、連結穴５３４ａ、５３４ｂをスライド円板に設けるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、スライドピン５０８が対向爪５０６に設けられ、傾斜溝５３８がスライド円板５３３に設けられているものとしているが、スライドピン５０８をスライド円板に設け、傾斜溝５３８を対向爪に設けるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、弾性波状溝５３９を用いるものとしているが、弾性波状溝５３９に代えて、スライド円板５３５と静止保持板５３６との間に波状ワッシャを介在させてスライド円板５３５の自由回動を静止するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、チャック機構５３５がエアシリンダによる機械的保持機構により構成されているものとしているが、チャック機構には、真空圧による吸着機構、或いは電磁石による吸着機構を用いることもできる。
【００９５】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、主部断面が楕円形状をなし被保持部を有する容器状の物品を第１位置から第２位置へ移送する異形物品移送装置において、上記物品を保持する物品保持機構と、上記物品保持機構を上記第１位置と上記第２位置との間を往復移動させるロボット機構と、上記ロボット機構のロボットアームと一体に移動し、上記物品保持機構を昇降させる昇降支軸体と、上記昇降支軸体と上記物品保持機構との間に設けられ、上記物品保持機構を上記昇降支軸体に対して回動可能に軸承するとともに、上記物品保持機構の回動に対して所定の抵抗力を付与する物品回動機構と、上記物品保持機構に保持された上記物品の短径周面の近傍に対して、第１の接線方向から回動力を付与して該物品の長径方向が上記第１の接線方向に対して略平行となるように上記物品の保持角度の粗調整を行う第１の周面接触体、および、該第１の周面接触体を上記第１の接線方向に往復駆動する第１の駆動制御手段を有する第１の回動駆動機構と、上記第１の回動駆動機構によって上記物品の保持角度の粗調整が行われた上記物品の長径周面の近傍に対して、第２の接線方向から回動力を付与して上記物品の保持角度の精調整を行う第２の周面接触体、および、該第２の周面接触体を上記第２の接線方向に駆動して上記物品の保持角度を所定角度に調整する第２の駆動制御手段を有する第２の回動駆動機構とを備えているので、任意の角度で第１位置に載置されている物品の長径方向を、所定角度となるようにして第２位置に移送でき、汎用性に優れた異形物品移送装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に係る異形物品移送装置を示す全体構成図である。
【図２】 この発明に係る異形物品移送装置における収納ケースを示す上面図である。
【図３】 この発明に係る異形物品移送装置の搬入ステーションにおける搬入機構を示す全体構成図である。
【図４】 この発明に係る異形物品移送装置の搬入ステーションにおける搬入機構を示す詳細構成図である。
【図５】 この発明に係る異形物品移送装置における拡張機構の動作を説明する図である。
【図６】 この発明に係る異形物品移送装置における第１の回動駆動機構の動作を説明する図である。
【図７】 この発明に係る異形物品移送装置における第２の回動駆動機構の動作を説明する図である。
【図８】 この発明に係る異形物品移送装置における治具寸法設定機構を示す全体構成図である。
【図９】 この発明に係る異形物品移送装置における袴容器の構造を説明する断面図である。
【図１０】 この発明に係る異形物品移送装置における袴容器を示す上面図である。
【図１１】 この発明に係る異形物品移送装置における袴容器に適用される駆動円板を示す下面図である。
【図１２】 この発明に係る異形物品移送装置の全体制御ブロック図である。
【図１３】 この発明に係る異形物品移送装置における治具寸法設定動作を説明するフローチャートである。
【図１４】 この発明に係る異形物品移送装置における物品搬入動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１００ 循環コンベア、１０１ 共用治具、２００ 搬入ステーション、２０１ 収納ケース、２０２ 物品、２０２ａ 主部、２０２ｂ 被保持部、２０４ａ、２０４ｂ 間仕切り板、２０４ｃ 物品収納室、２０６ 転動ローラ（傾斜面）、２１０ 多軸ロボット機構、２１１ ロボットアーム、２１２ａ〜２１２ｄ 物品保持機構、２１６ 物品回動機構、２１７ａ〜２１７ｄ 昇降支軸体、２３０ エアシリンダ（第１の駆動制御手段）、２３３ａ〜２３３ｄ 第１の周面接触体、２４０ サーボモータ（第２の駆動制御手段）、２４３ａ〜２４３ｄ第２の周面接触体、２５０ サーボモータ（第３の駆動制御手段）、３００ 加工ステーション、４００ 取り出しステーション、５００ 治具寸法設定ステーション、５０１ 袴容器、５０２ 可動底板、５０２ａ 基部、５０３ 調整用スロット、５０４環状溝、５０５ 中央突起部、５０６ 対向爪、５０９ スライドピン、５１０ サーボモータ、５１９ａ、５１９ｂ つるまきばね（拡張弾性部）、５２０ サーボモータ、５２３ チャック機構、５２４ 位置センサ、５３３ 駆動円板、５３４ａ、５３４ｂ 連結穴、５３５ スライド円板、５３６ 静止保持板、５３７ａ、５３７ｂ 駆動ピン、５３８ 傾斜溝、５３９ 弾性波状溝。
Claims (7)
- 主部断面が楕円形状をなし被保持部を有する容器状の物品を第１位置から第２位置へ移送する異形物品移送装置において、
上記物品を保持する物品保持機構と、
上記物品保持機構を上記第１位置と上記第２位置との間を往復移動させるロボット機構と、
上記ロボット機構のロボットアームと一体に移動し、上記物品保持機構を昇降させる昇降支軸体と、
上記昇降支軸体と上記物品保持機構との間に設けられ、上記物品保持機構を上記昇降支軸体に対して回動可能に軸承するとともに、上記物品保持機構の回動に対して所定の抵抗力を付与する物品回動機構と、
上記物品保持機構に保持された上記物品の短径周面の近傍に対して、第１の接線方向から回動力を付与して該物品の長径方向が上記第１の接線方向に対して略平行となるように上記物品の保持角度の粗調整を行う第１の周面接触体、および、該第１の周面接触体を上記第１の接線方向に往復駆動する第１の駆動制御手段を有する第１の回動駆動機構と、
上記第１の回動駆動機構によって上記物品の保持角度の粗調整が行われた上記物品の長径周面の近傍に対して、第２の接線方向から回動力を付与して上記物品の保持角度の精調整を行う第２の周面接触体、および、該第２の周面接触体を上記第２の接線方向に駆動して上記物品の保持角度を所定角度に調整する第２の駆動制御手段を有する第２の回動駆動機構と
を備えていることを特徴とする異形物品移送装置。 - 上記昇降支軸体、上記物品保持機構、上記物品回動機構、上記第１の周面接触体および上記第２の周面接触体は複数個を備え、上記複数の第１および第２の周面接触体は、それぞれ、上記物品の上記第２位置における物品載置間隔と等しく配設され、かつ、単一の上記第１および第２の駆動制御手段によって一括して駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の異形物品移送装置。
- 上記第１の駆動制御手段および上記第２の駆動制御手段が上記物品保持機構とともに上記ロボットアームと一体となって移動するように構成され、上記物品の上記第１位置から上記第２位置への移送過程において、上記物品の保持角度の調整がおこなわれるものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の異形物品移送装置。
- 上記複数個の物品保持機構によって保持されている上記複数の物品の間隔が上記複数の第１および第２の周面接触体の設置間隔と等しくなるように、かつ、該第１の周面接触体の往復動作によって上記物品の保持角度の粗調整が行われる接近位置に移動するように上記物品保持機構の位置を制御する第３の駆動制御手段を有する保持間隔調整機構を備えていることを特徴とする請求項２記載の異形物品移送装置。
- 上記第１の駆動制御手段、上記第２の駆動制御手段および上記第３の駆動制御手段の全てが上記物品保持機構とともに上記ロボットアームと一体となって移動するように構成され、上記物品の上記第１位置から上記第２位置への移送過程において、上記物品の保持角度の調整がおこなわれるものであることを特徴とする請求項４記載の異形物品移送装置。
- 上記第１位置は傾斜面に形成され、かつ、収納ケースが間仕切り板により正方配置された複数の物品収納室を有する収納ケースが上記第１位置に載置され、上記物品が上記物品収納室内に収納されて上記被保持部を略整列配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の異形物品移送装置。
- 少なくとも長径寸法が異なる上記物品に対して付与された識別番号を入力する品番設定手段と、
上記識別番号が付与された物品に対応して、上記第２の駆動制御手段によって駆動される上記第２の周面接触体の位置および必要駆動量の一方を入力・記憶する物品情報設定手段と、
上記識別番号が付与された物品に対応して、物品取り出しを行う上記第１位置に寸動移動された上記物品保持機構の位置および物品載置を行う上記第２位置に寸動移動された上記物品保持機構の位置を記憶する学習記憶手段とを備え、
一旦設定記憶が行われた後は、上記品番設定手段によって指定された上記物品識別番号に対応した設定情報が上記物品情報設定手段および上記学習記憶手段から読み出し使用されるものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の異形物品移送装置。
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