JP5568295B2 - Boxing system and boxing method - Google Patents
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Description
本発明は、ソーラーパネル等の板状物を箱詰めするための箱詰めシステム、及び箱詰め方法に関する。 The present invention relates to a boxing system and a boxing method for packing a plate-like object such as a solar panel.
製品等を搬送する際、搬送の利便性を向上させるべく複数の製品を段ボール箱等の箱に箱詰めすることがある。複数の製品を1つの箱に詰める方法として、箱の中に製品を寝かせた状態で積み上げて詰める方法と、製品を立てた状態で整列させて詰める方法がある。積み上げていく方法は、各製品に他の製品の荷重がかかり、製品の重量次第では製品が破損等する場合がある。これに対して、製品を立てた状態で整列させて箱の中に詰める方法は、他の製品の荷重が大きくかかることがなく、積み上げていく方法で生じるような不都合が生じない。 When transporting products or the like, a plurality of products may be packed in a box such as a cardboard box in order to improve the convenience of transport. As a method of packing a plurality of products in one box, there are a method of stacking and packing products in a box, and a method of packing products in an aligned state. In the method of stacking, the load of each product is applied to each product, and the product may be damaged depending on the weight of the product. On the other hand, the method of aligning products in an upright state and packing them in a box does not apply a large load to other products, and does not cause inconveniences caused by the method of stacking.
このように製品を立てた状態で箱の中に詰める方法を実現する機構として、例えば特許文献1に記載されるような充填機構がある。特許文献1に記載の充填機構は、整列台に整列された製品、例えば複数の容器を吸着して箱の上に搬送し、その後、吸着した複数の容器を箱の中に下降させることで複数の容器を箱の中に充填するように構成されている。
As a mechanism for realizing the method of filling the product in the box in a state where the product is set up as described above, there is a filling mechanism as described in
特許文献1に記載の充填機構は、複数の容器を整列された状態のまま吸着して箱の中に充填するが、重量が大きい製品や取り扱いが難しい製品等を充填する場合、複数の製品を同時に吸着することが難しい。それ故、重量が大きい製品や取り扱いが難しい製品等に対して特許文献1に記載の充填機構を使用することができず、製品を1つずつ搬送して箱の中に入れていく必要がある。しかし、箱詰めする製品が板状製品の場合、それらを1つずつ搬送して箱の中に入れていくと、箱の中に入れた後に板状製品が転倒するおそれがある。
The filling mechanism described in
そこで本発明は、複数の板状製品を1枚ずつ立った状態で箱の中に入れて箱詰めする際に、箱の中に入れた板状製品が転倒することなく箱詰めできる箱詰めシステムを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a boxing system that can pack a plurality of plate-like products in a box without being overturned when the plate-like products placed in the box are put in a box in a standing state. The purpose is that.
本発明は、板状物を立てた状態で箱の中へと順に挿入し、該箱内に複数の前記板状物を互いに近接するように所定方向に並べて箱詰めする箱詰めロボットと、前記箱詰めロボットにより挿入される前記板状物を前記箱内へ案内し、かつ前記並べられた板状物を支えるガイド部材と、前記ガイド部材を前記所定方向に移動させるための移動機構と、を備え、前記箱詰めロボットは、次の前記板状物を前記ガイド部材により支えられる前記並べられた順における最後尾の前記板状物に近接させてから前記箱の中に挿入するように構成され、前記移動機構は、前記最後尾の前記板状物に前記次の板状物が近接すると、前記ガイド部材を前記所定方向に所定距離移動させるように構成されているものである。 The present invention relates to a boxing robot for inserting a plurality of plate-shaped objects in a predetermined direction so as to be close to each other in the box in a state in which the plate-shaped objects are stood up, and the boxing robot. A guide member that guides the plate-like objects inserted by the box into the box and supports the arranged plate-like objects, and a moving mechanism for moving the guide members in the predetermined direction, The boxing robot is configured to insert the next plate-like object into the box after being brought close to the last plate-like object in the arranged order supported by the guide member, and the moving mechanism Is configured to move the guide member by a predetermined distance in the predetermined direction when the next plate-shaped object comes close to the last plate-shaped object.
本発明に従えば、支えられている板状物、つまり最後尾にある板状物からガイド部材が離れた後、そのガイド部材に代わって次の板状物が最後尾にある板状物を支える。その後、ガイド部材が所定距離移動させられた後、その最後尾にある板状物とガイド部材との間に次の板状物が挿入され、それらの板状物がガイド部材によって支えられる。このように、最後尾にある板状物は、ガイド部材及び次の板状物によって常に支えられるので、転倒することがない。従って、この作業を繰り返すことで、複数の板状物を1枚ずつ立った状態で箱の中に入れても、板状物を転倒させることなく箱詰めすることができる。 According to the present invention, after the guide member is separated from the plate-like object being supported, that is, the plate-like object at the tail end, the plate-like object at the tail end is replaced with the next plate-like object instead of the guide member. support. After that, after the guide member is moved by a predetermined distance, the next plate-like object is inserted between the plate-like object at the end and the guide member, and these plate-like objects are supported by the guide member. In this way, the plate-like object at the tail end is always supported by the guide member and the next plate-like object, and thus does not fall down. Therefore, by repeating this operation, even if a plurality of plate-like objects are placed one by one in the box, the plate-like objects can be packed without being overturned.
また、本発明では、ガイド部材が最後尾に板状物から離れる際にガイド部材に代わって一時的に板状物を支える部材及び機構などを新たに設ける必要がない。従って、箱詰めシステムの部品点数を低減することができ、製造コストを削減することができる。 Moreover, in this invention, when a guide member leaves | separates from a plate-shaped object at the end, it is not necessary to newly provide the member, mechanism, etc. which temporarily support a plate-shaped object instead of a guide member. Therefore, the number of parts of the boxing system can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
上記発明において、前記移動機構は、前記箱詰め用ロボットが前記箱内に前記板状物を挿入すると、前記ガイド部材を前記所定方向の逆方向である押圧方向に移動させて、該挿入された前記板状物を押圧し、前記並べられた板状物を互いに接触させるように構成されていることが好ましい。 In the above invention, when the boxing robot inserts the plate-like object into the box, the moving mechanism moves the guide member in a pressing direction which is a reverse direction of the predetermined direction, and the inserted It is preferable that the plate-shaped objects are pressed and the arranged plate-shaped objects are brought into contact with each other.
上記構成に従えば、挿入された板状物を押圧方向に押して最後尾にある板状物に接触させる。これにより、複数の板状物を殆ど隙間なく箱内に並べることができ、より多くの枚数の板状物を箱内に詰めることができる。 If the said structure is followed, the inserted plate-shaped object will be pushed in a press direction, and the plate-shaped object in the tail will be contacted. Thereby, a plurality of plate-like objects can be arranged in the box with almost no gap, and a larger number of plate-like objects can be packed in the box.
上記発明において、前記ガイド部材は、上方に向かうに従って前記箱の内側から外側に拡がるテーパ部と、前記テーパ部の下端に繋がり前記板状物を前記箱内へと案内する案内部とを有することが好ましい。 In the above invention, the guide member has a tapered portion that extends from the inside to the outside of the box as it goes upward, and a guide portion that leads to the lower end of the tapered portion and guides the plate-like object into the box. Is preferred.
上記構成に従えば、テーパ部に当たった板状物は、テーパ部に案内されて案内部へと導かれ、更に案内部により箱の中へと案内される。板状物が挿入される箱として合成樹脂や金属等から成る箱のように形状が安定している箱が必ずしも使用されるとは限らず、ダンボール箱等のように形状が安定していない箱が使用されることが多い。例えばダンボール箱の場合、たわみや組み立て方次第で、板状物を挿入する箇所、つまり開口の形状がいびつになることがある。このように開口の形状がいびつな形状であっても、ガイド部材を使用することで板状物を箱の中に滑らかに挿入することができる。 If the said structure is followed, the plate-shaped object which contact | abutted the taper part will be guided to a taper part, will be guide | induced to a guide part, and will be further guided into a box by a guide part. A box with a stable shape such as a box made of synthetic resin or metal is not always used as a box into which a plate-like object is inserted, and a box with a non-stable shape such as a cardboard box is not necessarily used. Is often used. For example, in the case of a cardboard box, the location where the plate-like object is inserted, that is, the shape of the opening may be distorted depending on the deflection and the assembly method. Thus, even if the shape of the opening is irregular, the plate-like object can be smoothly inserted into the box by using the guide member.
上記発明において、前記板状物を保持するハンドと、前記ハンドが取り付けられたロボット本体と、前記ハンドに保持された前記板状物を前記箱内に挿入するように前記ロボット本体の動作を制御する箱詰め用制御装置と、を有し、前記箱詰め用制御装置は、前記板状物を前記箱内に挿入する際、前記板状物が少なくとも前記板状物の厚み方向に直交する方向に自由に動けるように、前記直交する方向の前記ロボット本体の動きを制御しないように構成されていることが好ましい。 In the above invention, the operation of the robot body is controlled so that the hand holding the plate-like object, the robot body to which the hand is attached, and the plate-like object held by the hand are inserted into the box. A boxing control device, wherein the boxing control device is free in the direction perpendicular to the thickness direction of the plate-like material when the plate-like material is inserted into the box. It is preferable that the robot main body is configured not to control the movement of the robot body in the orthogonal direction.
上記構成に従えば、ガイド部材による案内に応じて板状物が所定方向に直交する方向に移動することができる。これにより、板状物をガイド部材に沿って滑らせて箱の中に挿入することができ、板状物の損傷を防ぐことができる。 If the said structure is followed, according to the guide by a guide member, a plate-shaped object can move to the direction orthogonal to a predetermined direction. Thereby, a plate-shaped object can be slid along a guide member and can be inserted in a box, and damage to a plate-shaped object can be prevented.
上記発明において、前記箱詰めロボットは、前記板状物を保持するハンドと、前記ハンドが取り付けられたロボット本体とを有し、前記ハンドは、保持する前記板状物を前記箱内に挿入する際に前記ガイド部材から受ける外力に応じて相対変位するように前記ロボット本体に取り付けられていることが好ましい。 In the above invention, the boxing robot has a hand for holding the plate-like object and a robot main body to which the hand is attached, and the hand inserts the plate-like object to be held into the box. It is preferable that the robot body is attached to the robot body so as to be relatively displaced according to an external force received from the guide member.
上記構成に従えば、ガイド部材による案内に応じて板状物が所定方向に直交する方向に移動することができる。これにより、板状物をガイド部材に沿って滑らせて箱の中に挿入することができ、板状物の損傷を防ぐことができる。 If the said structure is followed, according to the guide by a guide member, a plate-shaped object can move to the direction orthogonal to a predetermined direction. Thereby, a plate-shaped object can be slid along a guide member and can be inserted in a box, and damage to a plate-shaped object can be prevented.
本発明は、板状物を立てた状態で箱の中へと順に挿入し、該箱内に前記複数の板状物を互いに近接するように所定方向に並べて箱詰めする箱詰めロボットと、前記箱詰めロボットにより挿入される前記板状物を前記箱内へ案内し、かつ前記並べられた板状物を支えるガイド部材と、前記ガイド部材を前記所定方向に移動させるための移動機構と、を備える箱詰めシステムの箱詰め方法であって、前記箱詰めロボットにより搬送する搬送工程と、前記移動機構により前記ガイド部材を前記所定方向に所定距離移動させる移動工程と、前記搬送工程にて搬送される前記板状物を前記ガイド部材により案内させて前記箱内に挿入する挿入工程とを有し、前記搬送工程、前記移動工程、及び前記挿入工程を繰り返すことで前記複数の板状物を箱詰めするようになっており、前記搬送工程では、次の前記板状物を前記ガイド部材により支えられる前記並べられた順における最後尾の前記板状物に近接する位置に搬送し、前記移動工程では、前記最後尾の板状物に前記次の板状物が近接すると、前記移動機構によりガイド部材を所定方向に所定距離移動させるようになっている方法である。 The present invention relates to a boxing robot that sequentially inserts a plate-like object into a box in a standing state and arranges the plurality of plate-like objects in a predetermined direction so as to be close to each other in the box, and the boxing robot A boxing system comprising: a guide member that guides the plate-like objects inserted by the inside of the box and supports the arranged plate-like objects; and a moving mechanism for moving the guide members in the predetermined direction. A transporting step of transporting by the boxing robot, a moving step of moving the guide member by a predetermined distance in the predetermined direction by the moving mechanism, and the plate-like material transported in the transporting step. And inserting the plurality of plate-like objects into the box by repeating the transporting process, the moving process, and the inserting process. In the conveying step, the next plate-like object is conveyed to a position close to the last plate-like object in the arranged order supported by the guide member, and in the moving step, When the next plate-shaped object comes close to the last plate-shaped object, the guide mechanism is moved by a predetermined distance in the predetermined direction by the moving mechanism.
本発明に従えば、支えられている板状物、つまり最後尾にある板状物からガイド部材が離れた後、そのガイド部材に代わって次に挿入される板状物が最後尾にある板状物を支える。その後、ガイド部材が所定距離移動させられた後、その最後尾にある板状物とガイド部材との間に板状物が挿入され、それらの板状物がガイド部材によって支えられる。このように、最後尾にある板状物は、ガイド部材及び挿入される板状物によって常に支えられるので、転倒することがない。従って、この作業を繰り返すことで、複数の板状物を1枚ずつ立った状態で箱の中に入れても、板状物を転倒させることなく箱詰めすることができる。 According to the present invention, after the guide member is separated from the supported plate-like object, i.e., the plate member at the tail end, the plate member to be inserted next instead of the guide member is the plate at the tail end. Support the object. After that, after the guide member is moved by a predetermined distance, the plate-like object is inserted between the plate-like object at the end and the guide member, and these plate-like objects are supported by the guide member. In this way, the plate-like object at the tail end is always supported by the guide member and the inserted plate-like object, so that it does not fall down. Therefore, by repeating this operation, even if a plurality of plate-like objects are placed one by one in the box, the plate-like objects can be packed without being overturned.
上記発明において、前記挿入工程で前記板状物が挿入されると、前記制御装置が、前記移動機構により前記ガイド部を前記所定方向の逆方向である押圧方向に移動させて、該挿入された板状物を押圧させ、前記並べられた板状物を互いに接触させる接触工程を更に有することが好ましい。 In the above invention, when the plate-like object is inserted in the insertion step, the control device moves the guide portion in the pressing direction which is the reverse direction of the predetermined direction by the moving mechanism and inserts the plate-like object. It is preferable to further include a contact step of pressing the plate-like objects and bringing the arranged plate-like objects into contact with each other.
上記構成に従えば、挿入された板状物を押圧方向に押して最後尾にある板状物に接触させる。これにより、複数の板状物を殆ど隙間なく箱内に並べることができ、より多くの枚数の板状物を箱内に詰めることができる。 If the said structure is followed, the inserted plate-shaped object will be pushed in a press direction, and the plate-shaped object in the tail will be contacted. Thereby, a plurality of plate-like objects can be arranged in the box with almost no gap, and a larger number of plate-like objects can be packed in the box.
本発明によれば、複数の板状物を1枚ずつ立った状態で箱の中に入れて箱詰めする際に、箱の中に入れた板状物が転倒することなく箱詰めできる According to the present invention, when a plurality of plate-shaped objects are placed one by one in a box and packed in a box, the plate-shaped objects placed in the box can be packed without falling down.
以下では、前述する図面を参照しながら、本発明の実施形態である箱詰めシステム1について説明する。なお、実施形態における上下、左右、及び前後等の方向の概念は、説明の便宜上使用するものであって、箱詰めシステム1に関して、それらの構成の配置及び向き等をその方向に限定することを示唆するものではない。また、以下に説明する箱詰めシステム1は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
Below, the
<第1実施形態>
図1及び図2に示す本発明の一実施形態である箱詰めシステム1は、板状物であるガラスフレーム2を立てた状態で複数枚並べてダンボール箱等の直方体状の箱3に詰めるシステムである。本発明において、箱詰めするガラスフレーム2は、例えば太陽光パネルであり、矩形状のガラス板4を有している。このガラス板4の表面4a(図11等参照)は、後述する吸着パッド25により吸着可能になっている。また、ガラス板4の裏面4bには、図示しない太陽電池素子が設けられている。このように太陽電池素子が設けられるガラス板4の外周縁部には、アルミの枠体5が設けられている。このような構成を有するガラスフレーム2は、矩形状になっており、アルミの枠体5により自立可能になっている。なお、箱詰めシステム1で箱詰めを行なう板状物は、ガラスフレーム2のような形状を有するものに限らず、板状の製品であればよい。このように構成されるガラスフレーム2を箱詰めする箱詰めシステム1は、パレット用コンベア11と、箱詰め用ロボット12と、箱搬送用ロボット13とを備えている。
<First Embodiment>
A
[パレット用コンベア]
パレット用コンベア11は、いわゆるベルトコンベアである。パレット用コンベア11は、図2に示すように左右方向に延在している。パレット用コンベア11は、上流側である図1の左側にパレット14が載置され、このパレット14を図1の左側から下流側である右側へと搬送する機能を有している。このようにパレット14を搬送可能なパレット用コンベア11には、システム制御装置15が電気的に接続されている。システム制御装置15は、パレット用コンベア11の駆動を制御して、その上に載置されるパレット14の位置を調整する機能を有する。このように構成されるパレット用コンベア11の前後両側には、箱詰め用ロボット12と、箱搬送用ロボット13とが夫々設けられている。
[Pallet conveyor]
The
[箱詰め用ロボット]
箱詰め用ロボット12は、ロボット本体16と、ワーク用ハンド17を備えている。ロボット本体16は、図3に示すような位置決めに関して6軸のロボットである。なお、本実施形態では、6軸のロボットを採用しているが、水平3軸や垂直3軸等の他の多関節ロボット等であってもよい。ロボット本体16は、床等に固定される基台18を備えている。基台18には、第1アーム19が設けられており、第1アーム19は、基台18に対して垂直軸であるS軸回りに旋回可能に構成されている。第1アーム19の上部には、第2アーム20の下端が設けられており、第2アーム20は、第1アーム19に対して水平軸であるL軸回りに回動可能に構成されている。第2アーム20の上端部には、第3アーム21の基端部が設けられており、第3アーム21は、第2アーム20に対して前記L軸に平行なU軸回りに回動可能に構成されている。第3アーム21は、U軸に直交するR軸に沿って延在している。第3アーム21の先端部には、手首部22が設けられており、手首部22は、第3アーム21に対してR軸回りに回動可能に構成されている。このように回動する手首部22は、第3アーム21に設けられる基端部に対して先端部22aがR軸に直交するB軸回り、及びそのB軸に直交するT軸に回動可能に構成されている。このように構成される手首部22の先端部22aには、ワーク用ハンド17が取り付けられている。
[Robot for boxing]
The
ワーク用ハンド17は、平面視で略U字状に形成されている。ワーク用ハンド17は、取付部23と一対の支持板24,24を有している。取付部23は、長尺に形成されており、その中央部分がロボット本体16の手首部22の先端部22aに取り付けられている。また、取付部23の両端には、一対の支持板24,24が設けられている。一対の支持板24,24は、同一方向に延在しており、各々の一表面に吸着パッド25が取り付けられている。吸着パッド25は、図示しないコンプレッサ等に接続されており、コンプレッサを駆動することで吸着パッド25にガラスフレーム2を吸着できるように構成されている。このように構成される吸着パッド25は、本実施形態において各支持板24に2つずつ設けられており、それらがガラス板4の表面4aを4点で吸着するように配置されている。
The
このように構成される箱詰め用ロボット12のロボット本体16は、各軸毎に図示しない電気モータ、例えばサーボモータを備えている。これら6つの電気モータは、箱詰め用制御装置26に電気的に接続されている。箱詰め用制御装置26は、これら6つの電気モータの角変位量等を制御してワーク用ハンド17を可動範囲内12aの任意の位置に動かす機能を有している。また、箱詰め用制御装置26は、図示しないコンプレッサを制御してワーク用ハンド17の吸着パッド25の吸着及び解放を切換える機能も有している。
The
このように箱詰め用制御装置26によりワーク用ハンド17を任意の位置に動かし、また吸着パッド25の吸着及び解放を切換えることで、箱詰め用ロボット12は、ワークであるガラスフレーム2を保持して搬送したり、また離したりすることができる。このように構成される箱詰め用ロボット12の近傍には、ガラスフレーム2を箱詰め用ロボット12の所まで流すためのワーク用コンベア27が設けられている。
In this way, the
[ワーク用コンベア]
ワーク用コンベア27は、いわゆるベルトコンベアである。ワーク用コンベア27は、図2に示すように前後方向に延在しており、その下流端が箱詰め用ロボット12の近傍まで達している。ワーク用コンベア27は、その上に載置されるガラスフレーム2を箱詰め用ロボット12の所まで搬送する機能を有している。このようにガラスフレーム2を搬送可能なワーク用コンベア27は、システム制御装置15に接続されている。システム制御装置15は、ワーク用コンベア27の駆動を制御して、ガラスフレーム2の位置を調整する機能を有する。なお、箱詰め用ロボット12がガラスフレーム2の下側からワーク用ハンド17を入れて吸着するため、ワーク用コンベア27では、ガラスフレーム2がそのガラス板4の表面4aを下に向けて搬送されている。
[Work conveyor]
The
[箱搬送用ロボット]
箱搬送用ロボット13は、箱詰め用ロボット12と使用するハンド(箱用ハンド28)が異なるが、それ以外の構成が同一である。それ故、箱用ハンド28の構成についてだけ説明し、その他の同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。箱搬送用ロボット13は、ロボット本体16と、箱用ハンド28とを有する。
[Box transport robot]
The
箱用ハンド28は、手首部22の先端部22aに取り付けられており、図1に示すように平面視で略十字状に形成されている。箱用ハンド28は、2つの板状部材29a,29bを十字状に交差させた支持体29を有している。支持体29は、2つの板状部材29a,29bが交差する部分が手首部22の先端部22aが取り付けられている。また板状部材29a,29bの両端部には、一対の取付板30が取り付けられている。一対の取付板30は、板状部材29a,29bに一体的に形成されており、各板状部材29a,29bに直交する方向、図1では下方に延在している。ガラスフレーム2を箱詰めする箱3は、上下2つに分かれるように構成されている。これら上下に分かれた箱3の下部分の下箱3a及び上部分の上箱3bを搬送できるように、一対の取付板30は、間隔をあけて配置され、それらの間に下箱3a及び上箱3bが夫々入るように構成されている。このように構成される一対の取付板30の先端部には、互いに対向するように吸着パッド31が夫々取り付けられている。吸着パッド31は、下箱3a(又は上箱3b)の4つの側面に対向するように取り付けられている。このように取り付けられている吸着パッド31には、図示しないエアシリンダが設けられている。エアシリンダへの空気の給排気は、箱搬送用制御装置34により制御されている。エアシリンダは、空気を給排気することで進退するようになっており、エアシリンダが前進で対向する吸着パッド31が下箱3a(又は上箱3b)の把持し、後退することで対向する吸着パッド31が下箱3a(又は上箱3b)を離すようになっている。また各吸着パッド31は、図示しないコンプレッサに接続され、コンプレッサを駆動することで下箱3a(又は上箱3b)の各側面を吸着して保持するように構成されている。
The
このように構成される箱搬送用ロボット13のロボット本体16もまた、各軸毎に図示しない電気モータ、例えばサーボモータを備えている。これら6つの電気モータは、箱搬送用制御装置34に電気的に接続されている。箱搬送用制御装置34は、これら6つの電気モータの角変位量等を制御して箱用ハンド28を可動範囲内13aの任意の位置に動かす機能を有している。また、箱搬送用制御装置34は、図示しないコンプレッサを制御して箱用ハンド28の吸着パッド31の吸着及び解放を切換える機能も有している。
The
このように構成される箱搬送用制御装置34によって箱用ハンド28を任意の位置に動かし、また吸着パッド25の吸着及び解放を切換えることで、箱搬送用ロボット13は、箱用ハンド28で下箱3a及び上箱3bを保持した搬送したり、また離したりすることができる。このような動作をする箱搬送用ロボット13の両脇には、下箱用コンベア32と、上箱用コンベア33とが設けられている。
By moving the
[下箱用コンベア及び上箱用コンベア]
下箱用コンベア32は、箱搬送用ロボット13に対してパレット用コンベア11の搬送方向上流側、つまり箱搬送用ロボット13の左側に配置されている。下箱用コンベア32は、いわゆるベルトコンベアである。下箱用コンベア32は、前後方向に延在しており、その下流端が箱搬送用ロボット13の近傍まで達している。下箱用コンベア32には下箱3aが載置されており、下箱用コンベア32は、この下箱3aを箱搬送用ロボット13の所まで搬送するように構成されている。このように下箱3aを搬送可能な下箱用コンベア32は、システム制御装置15が電気的に接続されている。システム制御装置15は、下箱用コンベア32の駆動を制御して、その上に載置される下箱3aの位置を調整する機能を有する。
[Conveyor for lower box and upper box]
The
上箱用コンベア33は、箱搬送用ロボット13に対してパレット用コンベア11の搬送方向下流側、つまり箱搬送用ロボット13の右側に配置されている。上箱用コンベア33は、いわゆるベルトコンベアである。上箱用コンベア33もまた、前後方向に延在しており、その下流端が箱搬送用ロボット13の近傍まで達している。上箱用コンベア33には上箱3bが載置されており、上箱用コンベア33は、この上箱3bを箱搬送用ロボット13の所まで搬送するように構成されている。このように上箱3bを搬送可能な上箱用コンベア33は、システム制御装置15が電気的に接続されている。システム制御装置15は、上箱用コンベア33の駆動を制御して、その上に載置される上箱3bの位置を調整する機能を有する。
The
このような構成を有する箱詰めシステム1は、更に図4乃至図6に示すようなガイド装置41と図1及び2に示すような一対のストッパ機構42,42とを備えている。
The
[ガイド装置]
ガイド装置41は、パレット用コンベア11に設けられ、箱詰め用ロボット12の前方に配置されている。ガイド装置41は、基台43を備えている。基台43は、図5に示すように平面視で矩形枠状に形成されている。基台43の前後方向の幅は、パレット用コンベア11の幅(前後方向の幅)よりも長くなっている。このような形状を有する基台43は、パレット用コンベア11の下に設けられており、その上には、一対のボールねじ機構44が設けられている。
[Guide device]
The
一対のボールねじ機構44は、前後方向に延在しており、基台43上に左右方向に離して取り付けられている。一対のボールねじ機構44には、スライド部材45が架け渡され、スライド部材45は、左右方向に延在している。一対のボールねじ機構44には、電気モータ46がベルト47により接続されている。電気モータ46は、いわゆるサーボモータであり、整逆回転可能に構成されている。電気モータ46は、一対のボールねじ機構44を駆動してスライド部材45を前後方向に移動させるように構成されている。このように構成される電気モータ46は、箱詰め用ロボット12の7軸目を駆動するモータであり、箱詰め用制御装置26に電気的に接続されている。電気モータ46は、箱詰め用制御装置26によって回動量等が制御されてスライド部材45の位置が調整される。このように位置が調整されるスライド部材45の左右方向の長さは、パレット14のそれよりも長く形成されている。このように形成されるスライド部材45の左右両側には、一対の可動支柱48が立設されている。
The pair of
一対の可動支柱48は、スライド部材45から上方に延在している。パレット用コンベア11は、このように延在する一対の可動支柱48に合わせて、パレット14を搬送するベルト部49が上流側部分49a、中間部分49b及び下流側部分49cの少なくとも3つの部分に分断されている。上流側部分49a、中間部分49b及び下流側部分49cは、この順序でパレット14の上流側から下流側へと並べられている。このように並べられる上流側部分49aと中間部分49bの間には、前後方向に延びる上流側ガイド溝50aが形成され、そこから一方の可動支柱48が突出している。また、中間部分49bと下流側部分49cとの間にも、前後方向に延びる下流側ガイド溝50bが形成され、そこから他方の可動支柱48が突出している。
The pair of
このようにパレット用コンベア11を下上に貫通する一対の可動支柱48,48の上端部には、図7で拡大して示すガイド構造体50が設けられている。ガイド構造体50は、昇降機構51と、間隔調整機構52と、ガイド部材53とを有している。昇降機構51は、可動支柱48の上端部に固定されている。昇降機構51は、いわゆるエアシリンダ機構であり、空気の給排気に応じて伸縮するようになっている。昇降機構51は、その上端部に昇降板51aが設けられており、伸縮に応じて昇降板51aを上下方向に昇降するように構成されている。
As described above, a
昇降板51aには、間隔調整機構52が取り付けられている。間隔調整機構52は、いわゆるエアシリンダ機構であり、空気の給排気に応じて伸縮するようになっている。間隔調整機構52は、その先端部にガイド部材53が取り付けられている。このように取り付けられるガイド部材53は、他方側の可動支柱48に設けられるガイド部材53と対向するように配置される。このように配置される一対のガイド部材53は、間隔調整機構52を伸縮することで左右方向に移動し、一対のガイド部材53の間隔を変更できるように構成されている。なお、箱詰め用制御装置26は、昇降機構51及び間隔調整機構52への空気の給排気を制御して、一対のガイド部材53の高さ及び間隔を調整する機能を有している。
An
ガイド部材53は、図8に示すように、案内部54と、テーパ部55とを有する。案内部54は、上下方向に延在し、平面断面視でL字状に形成されている。案内部54は、幅方向規制部分54aと、厚み方向規制部分54bとを有する。幅方向規制部分54aは、上下方向に延在し、前後方向に平行に間隔調整機構52に取り付けられている。厚み方向規制部分54bは、上下方向に延在し、左右方向に平行に幅方向規制部分54aの後端に一体的に固定されている。このように形成される案内部54は、その上端にテーパ部55が一体的に設けられている。テーパ部55は、案内部54の上端から上方に進むにつれて外側に拡がるように傾斜している。また、ガイド部材53は、他方側のガイド部材53と幅方向規制部分54aが対向し、且つ厚み方向規制部分54bと面一となるように配置されている。
As shown in FIG. 8, the
[ストッパ機構]
一対のガイド部材53の前方には、一対のストッパ機構42,42が設けられている。一対のストッパ機構42は、左右に離して配置されており、図1に示すように回動柱57と、ストッパ58とを夫々有する(後述する図10も参照)。回動柱57は、ガイド装置41の基台43に回動可能に取り付けられている。回動柱57には、図示しない電気モータが機械的に接続されている。電気モータは、回動柱57を正逆方向に回動するように構成されており、システム制御装置15に電気的に接続されている。システム制御装置15は、回動柱57の電気モータの駆動を制御して、回動柱57の位置(具体的には、後で詳述するストッパ58の位置)を調整する機能を有する。なお、回動柱57は、回動駆動だけでなく、昇降駆動する機能を有していてもよい。このように回動する回動柱57の上端部には、ストッパ58が取り付けられている。
[Stopper mechanism]
A pair of
ストッパ58は、平面視でL字状に形成されており、その基端部が回動柱57の上端部に固定されている。ストッパ58の先端は、平坦になっており、そこには、図示しないクッション部材が設けられている。このように形成される一対のストッパ58は、回動柱57を回動させることで、それらの先端が前後方向に垂直な仮想平面上で略面一になる支持位置と、そこから前方へと回動させて退避させた退避位置との間で移動可能に構成されている。
The
[位置決め機構]
パレット用コンベア11には、4つの位置決め機構59が設けられている。位置決め機構59は、上下方向に延在しており、その上端部に位置決め板60を有している。このように構成される4つの位置決め機構59のうち2つの位置決め機構59a,59bは、その上端部に取り付けられる位置決め板60が対向するように前後方向に離して配置されている。また、残りの2つの位置決め機構59c,59dもまた、その上端部に取り付けられる位置決め板60が対向するように左右に離して配置されている。
[Positioning mechanism]
The
このように構成される位置決め機構59は、例えばエアシリンダ機構により上下方向に昇降するように構成されており、その昇降動作は、システム制御装置15によって制御されている。また、位置決め機構59は、例えばエアシリンダ機構により位置決め板60を対向する位置決め板60に向かって進出するように構成されており、その進出動作は、システム制御装置15によって制御されている。つまり、システム制御装置15は、位置決め板60の高さ及び水平位置を調整する機能を有している。
The
このように構成される4つの位置決め機構59は、4つの位置決め板60の内側に下箱3aが収まり、4つの位置決め板60を移動させることで下箱3aが所定の箱詰め位置に位置決めされるように構成されている。箱詰め位置とは、例えば、平面視で矩形状に形成される下箱3aの長手方向がパレット用コンベア11の搬送方向(つまり、左右方向)に平行になり、幅方向がパレット用コンベア11の幅方向(つまり、前後方向)に平行になる位置である(後述の図12に示すような位置)。
The four
[制御装置]
パレット用コンベア11等を制御するシステム制御装置15は、箱詰め用制御装置26及び箱搬送用制御装置34にも電気的に接続されている。システム制御装置15は、箱詰め用制御装置26及び箱搬送用制御装置34の動作等に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて各構成を制御する。また、箱詰め用制御装置26及び箱搬送用制御装置34は、システム制御装置15から情報を取得し、取得した情報に基づいて箱詰め用ロボット12及び箱搬送用ロボット13を制御する。このような制御機能を有するシステム制御装置15、箱詰め用制御装置26及び箱搬送用制御装置34は、予め定められたプログラムに基づいて協働して、以下で説明する箱詰め処理を実行する。
[Control device]
The
[箱詰めシステムの動作について]
以下では、図1、図2、及び図9乃至図23を参照しつつ、箱詰めシステム1による箱詰め処理について説明する。なお、図1、及び図10乃至図23では、箱詰めシステムの構成を一部省略して示している。また、図10、図12、図14乃至図18、図20、図21及び図23の拡大図では、箱詰め用ロボット12及び箱搬送用ロボット13を省略している。箱詰め処理は、システム制御装置15に備わる図示しない実行ボタン等の入力手段を操作することで開始する。箱詰め処理が始まると、図9に示すようにステップs1へと移行する。
[About the operation of the boxing system]
Below, the boxing process by the
パレット移動工程であるステップs1は、パレット用コンベア11に載置されるパレット14を下流側へと搬送する工程である。まず、システム制御装置15は、パレット用コンベア11を駆動し、その上に載置されているパレット14を下流側へと搬送する。なお、ここで搬送するパレット14上には、既に下箱3aが載せられている。このようにパレット14を搬送する際、一対の可動支柱41,41及び一対のガイド部材53,53は、パレット14の搬送の邪魔にならないようにベルト部49より後方に下げられている。パレット14がベルト部49の中間部分49bの位置にくると、つまりパレット14が作業位置まで搬送されると、システム制御装置15は、パレット用コンベア11を停止する(図10参照)。停止すると、ステップs2乃至s4に移行する。なお、以下で説明するステップs2乃至s4は、同時に進行され、図9のフローチャートでは並列して記載している。以下では、ステップs2乃至s4を順に説明する。
Step s1, which is a pallet moving process, is a process of conveying the
下箱載置工程であるステップs2は、下箱3aを箱搬送用ロボット13の箱用ハンド28により吸着し、その下箱3aを作業位置より1つ上流側にあるパレット14に載置する工程である。ステップs2に移行すると、箱搬送用制御装置34は、箱搬送用ロボット13を動かして、下箱用コンベア32の下流端の手前に置かれた下箱3aを箱用ハンド28により吸着させる。吸着した後、箱搬送用制御装置34は、箱搬送用ロボット13のロボット本体16を動かし、吸着した下箱3aを作業位置より1つ上流側にあるパレット14の上に載置させる(図11及び図12参照)。パレット14の上に下箱3aを載せると、吸着を解除して箱用ハンド28から下箱3aを外し、箱用ハンド28を上箱用コンベア33の方へと退避させる。退避している間、システム制御装置15は、下箱用コンベア32を駆動し、次の下箱3aを下箱用コンベア32の下流端の手前まで搬送する。そして、ステップs4が終了するまで待つ。
Step s2 which is a lower box placing step sucks the
下箱位置決め工程であるステップs3は、作業位置に搬送された下箱3aの各側面を各々の位置決め機構59で位置決めする工程である。ステップs3に移行すると、システム制御装置15は、パレット14の搬送の邪魔にならないようにパレット14より下側に配置されていた4つの位置決め機構59を上昇させる。4つの位置決め機構59が上昇し、各位置決め板60が下箱3aの各側面に対向する高さまで来ると、システム制御装置15は、位置決め板60を進出させて下箱3aを箱詰め位置まで案内する。箱詰め位置まで案内された下箱3aは、4つの位置決め板60により把持されて位置決めされる(図12参照)。位置決めされると、ステップS4が終了するまで待つ。
Step s3, which is a lower box positioning step, is a step of positioning each side surface of the
初期移動工程であるステップs4は、一対のガイド部材53,53を初期ガイド位置まで移動させる工程である。ステップs4へ移行すると、箱詰め用制御装置26は、電気モータ46を駆動して一対のボールねじ機構44を動かし、一対のガイド部材53,53を前方に移動させる。このとき、一対のガイド部材53,53の間隔は、幅方向規制部分54aの幅がガラスフレーム2の幅と略同じになるように、間隔調整機構52(図7等参照)により調整されている。このように間隔が調整された一対のガイド部材53,53は、そのまま移動させると、ガラスフレーム2より幅が大きい下箱3aの後側の縁に当たってしまうので、箱詰め用制御装置26は、昇降機構51(図7等参照)を駆動してガイド部材53の高さを予め調整しておき、ガイド部材53が下箱3aに当たらないようにしている。
Step s4, which is an initial movement process, is a process of moving the pair of
そして、一対のガイド部材53が下箱3aの後側の縁を越えたところで、箱詰め用制御装置26は、昇降機構51を駆動してガイド部材53を下降させ、下箱3a内に一対のガイド部材53を入れる。やがて、一対のガイド部材53が初期ガイド位置まで移動する(図12参照)と、箱詰め用制御装置26は、電気モータ46(図5等参照)の駆動を止めて一対のボールねじ機構44の動きを止める。ここで初期ガイド位置とは、ガラスフレーム2の厚みだけ下箱3aの前側の縁から後方に下がった位置である。より具体的に説明すると、下箱3aの前側の縁と厚み方向規制部分54bとの間隔dがガラスフレーム2の厚みと略一致する位置である。
Then, when the pair of
また、ステップs4は、初期搬送工程でもあり、ステップS4では、初期移動工程に並行してガラスフレーム2を箱詰め用ロボット12のワーク用ハンド17により保持し、そのガラスフレーム2を初期挿入位置まで搬送する。ステップs4に移行して一対のガイド部材53,53を前方に移動させると同時に、箱詰め用制御装置26は、箱詰め用ロボット12を動かして、ワーク用コンベア27の下流端の手前に置かれたガラスフレーム2をワーク用ハンド17により吸着させて保持させる。保持した後、箱詰め用制御装置26は、箱詰め用ロボット12のロボット本体16の手首部22を動かして寝た状態のガラスフレーム2を起こしながら、更に手首部22以外の構成も動かしてガラスフレーム2を搬送する(図11参照)。このように起こしてガラスフレーム2を立った状態にすると共に初期挿入位置まで移動させる。ここで、初期挿入位置とは、立った状態のガラスフレーム2をそのまま降ろすことで初期ガイド位置にある一対のガイド部材53,53と下箱3aの前側の縁との間に前記ガラスフレームを挿入可能な位置である。ガラスフレーム2が立った状態になり、且つ初期挿入位置まで移動すると、ステップs5へ移行する。なお、ワーク用コンベア27上からガラスフレーム2を取ると、システム制御装置15は、ワーク用コンベア27を駆動し、次のガラスフレーム2をワーク用コンベア27の下流端の手前まで搬送する。
Step s4 is also an initial transfer process. In step S4, the
初期挿入工程であるステップs5は、ガラスフレーム2を下箱3aの外側の縁と一対のガイド部材53,53との間に挿入する工程である。ステップs5に移行すると、箱詰め用制御装置26は、箱詰め用ロボット12を駆動して、ガラスフレーム2を立ったままの状態で下降させる。この際、箱詰め用制御装置26は、第1アーム19がS軸周りに自由に回動できるように(ソフトアブソーバ機能)、すなわちS軸がフリーになるように第1アーム19をS軸回りに回動させるサーボモータの駆動を停止している。このようにS軸をフリーにすることで、ワーク用ハンド17が左右方向に自由に移動できるようになる
下降させていくと、やがてガラスフレーム2の下端が一対のガイド部材53,53のテーパ部55に当る。更に、ガラスフレーム2を下降させていくと、箱詰め用ロボット12のS軸がフリーになっているため、一対のガイド部材53,53のテーパ部55により案内されるがままガラスフレーム2が下降していく。これにより、ガラスフレーム2は、一対のガイド部53,53とガラスフレーム2を下箱3aの外側の縁との間に挿入され、やがてガラスフレーム2の下端が下箱3aの底に着座する。(図13及び図14参照)
このように着座したガラスフレーム2の高さ方向中間部に、一対のガイド部材53,53が当たっている。これら一対のガイド部53,53は、後述するようにガラスフレーム2からワーク用ハンド17を外した際にガラスフレーム2が不意な外力等により後方に転倒しないように、ガラスフレーム2を支えている。つまり、一対のガイド部53,53は、ガラスフレーム2を下箱3a内に立った状態のまま挿入されるように案内する機能と、下箱3aに挿入されたガラスフレーム2を支える機能を有している。
Step s5, which is an initial insertion step, is a step of inserting the
A pair of
ガラスフレーム2が下箱3aの底に着座すると、箱詰め用制御装置26は、ワーク用ハンド17からガラスフレーム2を外す。外した後、箱詰め用制御装置26は、箱詰め用ロボット12のロボット本体16を駆動してワーク用ハンド17をワーク用コンベア27の所まで移動させる。ワーク用ハンド17を移動させると、ステップs6へと移行する。
When the
ストッパ作動工程であるステップs6は、左右一対のストッパ58を作動させて、一対のガイド部53,53の反対側からガラスフレーム2を支える工程である。ステップs6に移行すると、システム制御装置15は、退避位置にあるストッパ58を、図示しない電気モータを駆動して回動柱57を回動させて支持位置まで移動させる(図15参照)。この支持位置に移動することで、ストッパ58にも設けられるクッション部材がガラスフレーム2の枠体5に当たる。これにより、一対のストッパ58は、一対のガイド部材53,53と協働して挟持するようにガラスフレーム2を支える。ストッパ58を支持位置まで移動させると、ステップs7へ移行する。
Step s6, which is a stopper operating step, is a step of supporting the
搬送工程であるステップs7では、ガラスフレーム2を箱詰め用ロボット12のワーク用ハンド17により保持し、そのガラスフレーム2を挿入位置まで搬送する工程である。ステップs7に移行すると、箱詰め用制御装置26は、ステップs4と同様に、箱詰め用ロボット12を動かしてワーク用コンベア27の下流端の手前に置かれたガラスフレーム2をワーク用ハンド17により保持させ、ガラスフレーム2を起こしながらガラスフレーム2を搬送する。このように起こしてガラスフレーム2を立った状態にすると共に挿入位置まで移動させる。挿入位置は、前後方向において、一対のガイド部材53,53にて支えられているガラスフレーム2(以下、単に「最後尾のガラスフレーム2」ともいう)の上端側の部分にワーク用ハンド17により保持され、次に挿入するガラスフレーム2(以下、単に「次のガラスフレーム2」ともいう)の下端側の部分が近接して重なるような位置であり、次のガラスフレーム2をそのまま下降させることで最後尾のガラスフレーム2の直ぐ後に立てた状態のまま並ぶように配置される位置である。
In step s7, which is a transport process, the
本実施形態では、挿入位置に配置されると、次のガラスフレーム2の下端側の部分が支持されたガラスフレームの上端側の部分に当接するようになっている(図16参照)。このように当接させることで、次のガラスフレーム2をそのまま下降させると、次のガラスフレーム2が支持されたガラスフレームに密着した状態で挿入されるようになる。なお、本発明において、「近接」とは、必ずしも接触している必要はなく、近傍に位置することも含む。ガラスフレーム2を挿入位置に配置すると、ステップs8へ移行する。
In the present embodiment, when arranged at the insertion position, the lower end portion of the
ガイド部材移動工程であるステップs8は、一対のガイド部材53,53をガラスフレーム2の厚みの分、つまり距離dだけ後方に下がったガイド位置まで移動させる工程である。ステップs8へ移行すると、箱詰め用制御装置26は、電気モータ46を駆動して一対のボールねじ機構44を動かし、ベルト部49より後方に下げられた一対のガイド部材53,53を後方に移動させる。やがて、一対のガイド部材53,53がガラスフレーム2の厚み分(所定距離)、つまり距離dだけ後方に下がってガイド位置に達する(図17参照)と、箱詰め用制御装置26は、電気モータ46の駆動を止めて一対のボールねじ機構44の動きを止める。なお、ワーク用コンベア27上からガラスフレーム2を取ると、ステップs4と同様に、システム制御装置15は、ワーク用コンベア27を駆動し、次のガラスフレーム2をワーク用コンベア27の下流端の手前まで搬送する。
Step s8, which is a guide member moving step, is a step of moving the pair of
このように一対のガイド部材53,53が移動することで、一対のガイド部材53,53が最後尾のガラスフレーム2から離れて最後尾のガラスフレーム2の支えがなくなる。しかし、最後尾のガラスフレーム2の上端側の部分が次のガラスフレーム2の下端側の部分に重なっているため、不意な外力等により最後尾のガラスフレーム2が倒れそうになっても、次のガラスフレーム2により防ぐことができる。このように転倒を防ぎつつ、一対のガイド部材53,53をガイド位置まで動かすと、ステップs9へと移行する。
As the pair of
挿入工程であるステップs9は、次のガラスフレーム2を一対のガイド部材53,53と最後尾のガラスフレーム2との間に挿入する工程である。ステップs9に移行すると、ステップs5と同様に、箱詰め用制御装置26は、箱詰め用ロボット12を駆動して、ガラスフレーム2を立ったままの状態で下降させ、一対のガイド部材53,53により案内させて一対のガイド部53,53と最後尾のガラスフレーム2との間に次のガラスフレーム2を挿入する。なお、ここでも箱詰め用ロボット12のロボット本体16のS軸は、フリーになっている。やがて、ガラスフレーム2の下端が下箱3aの底に着座し、次のガラスフレーム2が最後尾のガラスフレーム2の後方に並ぶ。(図18参照)このように次のガラスフレーム2が挿入されて最後尾のガラスフレーム2の後方に並べられると、ステップs10へ移行する。
Step s9, which is an insertion process, is a process of inserting the
箱詰め終了判定工程であるステップs10は、所定枚数のガラスフレーム2が下箱3aに挿入されたか否かを判定する工程である。ステップs10に移行すると、システム制御装置15は、所定枚数(本実施形態では、例えば21枚)のガラスフレーム2が下箱3a内に挿入されたか否かを判定する。所定枚数に達していないと判定すると、ステップs7に戻り、次のガラスフレーム2を挿入する。これにより、下箱3a内においてガラスフレーム2が後方に順番に挿入され、所定枚数のガラスフレーム2が後方に並ぶまで繰り返される。そして、図19及び20のように所定枚数のガラスフレーム2が下箱3aに挿入されたと判定すると、ステップs11に移行する。
Step s10, which is a boxing completion determination step, is a step of determining whether or not a predetermined number of glass frames 2 have been inserted into the
ガイド部材等退避工程であるステップs11は、一対のガイド部材53,53及びストッパ58,58を元の位置に戻す工程である。ステップs11に移行すると、箱詰め用制御装置26は、昇降機構51を駆動して一対のガイド部53,53を上昇させ、下箱3aから抜き出す。抜き出した後、箱詰め用制御装置26は、電気モータ46を駆動して一対のボールねじ機構44を動かして一対のガイド部53,53及び一対の可動支柱41,41をベルト部49より後方に下げられる。(図21参照)また、システム制御装置15は、回動柱57を回動させて支持位置にあるストッパ58を退避位置まで移動させる(図21参照)。このように一対のガイド部53,53及び一対の可動支柱41,41を下げ、ストッパ58を退避位置まで移動させると、ステップs12へ移行する。
Step s11, which is a guide member retracting step, is a step of returning the pair of
包装工程であるステップs12は、上箱3bを箱搬送用ロボット13の箱用ハンド28により吸着し、その上箱3bを所定枚数のガラスフレーム2が後方に並んで詰められた下箱3aに被せて箱3を組立ててガラスフレーム2を包装する工程である。ステップs12に移行すると、箱搬送用制御装置34は、箱搬送用ロボット13を動かして、上箱用コンベア33の下流端の手前に置かれた上箱3bを箱用ハンド28により吸着させる。吸着した後、箱搬送用制御装置34は、箱搬送用ロボット13のロボット本体16を動かし、吸着した上箱3bを作業位置にある下箱3aの上に搬送する(図21参照)。そして、箱搬送用制御装置34は、箱搬送用ロボット13のロボット本体16を動かしてその上箱3bを下降させ、ガラスフレーム2が包装されるように下箱3aに被せる(図22及び図23)。このように下箱3aに上箱3bを被せることで、箱3が組立てられ、所定枚数のガラスフレーム2が立てた状態で、且つ後方に一列に並べられて箱3の中に詰められる。
In step s12, which is a packaging process, the
箱搬送用制御装置34は、箱3を組立てた後、吸着を解除させて箱用ハンド28から上箱3bを外し、箱搬送用ロボット13のロボット本体16を動かして箱用ハンド28を下箱用コンベア32の方へと退避させる。退避している間にシステム制御装置15は、上箱用コンベア33を駆動し、次の上箱3bを上箱用コンベア33の下流端の手前まで搬送する。箱用ハンド28を下箱用コンベア32まで退避させると、ステップs13に移行する。
After assembling the
位置決め機構退避工程であるステップs13は、位置決め機構を退避させる工程である。ステップs13に移行すると、システム制御装置15は、パレット14の搬送の邪魔にならないようにパレット14より下側に4つの位置決め機構59を下降させる。4つの位置決め機構59を下降させると、ステップs1に戻ってパレット14を移動させることで、作業位置にある箱3は、後工程、例えば梱包工程の方へと搬送され、新たな下箱3aが作業位置に搬送されてくる。
Step s13, which is a positioning mechanism retracting step, is a step of retracting the positioning mechanism. In step s13, the
[箱詰めシステムの作用効果について]
本実施形態の箱詰めシステム1によれば、最後尾にあるガラスフレーム2からガイド部材53を離した後、ガイド部材53に代わって保持されるガラスフレーム2が最後尾にあるガラスフレーム2を支える。その後、ガイド部材53がガラスフレーム2の厚み分だけ後方に下げられた後、その最後尾にあるガラスフレーム2とガイド部材53との間にガラスフレーム2が挿入され、2つのガラスフレーム2がガイド部材53によって支えられる。このように、最後尾にあるガラスフレーム2は、ガイド部材53及び保持されるガラスフレーム2によって常に支えられているので、転倒することがない。従って、コの作業を繰り返すことで、複数のガラスフレーム2を1枚ずつ立った状態で箱の中に入れても、ガラスフレーム2を転倒させることなく箱詰めすることができる。
[About the effects of the boxing system]
According to the
また、箱詰めシステム1では、ガイド部材53が最後尾にガラスフレーム2から離れる際にガイド部材53に代わって一時的にガラスフレーム2を支える部材及び機構などを新たに設ける必要がない。従って、箱詰めシステム1の部品点数を低減することができ、製造コストを削減することができる。
Moreover, in the
本実施形態の箱詰めシステム1によれば、テーパ部55に当たったガラスフレーム2は、テーパ部55に案内されて案内部54へと導かれ、更に案内部54により下箱3aの中へと案内される。ガラスフレーム2が挿入される箱3は、合成樹脂や金属等から成る箱のように形状が安定している箱ではなく、ダンボール箱等のように形状が安定していない箱である。そのためたわみや組み立て方次第でガラスフレーム2を挿入する箇所、つまり開口の形状がいびつになることがある。このように開口の形状がいびつな形状であっても、ガイド部材53を使用することでガラスフレーム2を滑らかに挿入することができる。なお、箱3は、ダンボール等の紙製の箱に限定されず、合成樹脂製や金属製の箱であってもよい。
According to the
更に、本実施形態の箱詰めシステム1では、箱詰め用ロボット12のS軸をフリーにすることで、ガイド部材53による案内に応じてガラスフレーム2が所定方向に直交する方向に移動することができるようにしている。これにより、ガラスフレーム2を挿入する際、ガラスフレーム2をガイド部材53に沿って滑らせて箱の中に挿入することができ、ガラスフレーム2が損傷することを防ぐことができる。
Further, in the
<第2実施形態>
第2実施形態では、使用する箱詰めシステム1が同じであるが、箱詰め処理が一部異なっている。異なる点についてだけ説明し、同一の点については説明を省略する。第2実施形態では、図24に示すようなフローで箱詰め処理が行なわれる。そして、ガイド部材第2移動工程であるステップs8において、一対のガイド部材53,53をガラスフレーム2の厚みよりも若干長めに後方に下げる。そして、第2挿入工程であるステップs9にて次のガラスフレーム2を一対のガイド部材53,53と最後尾のガラスフレーム2との間に挿入する。こうすることで、次のガラスフレーム2が一対のガイド部材53,53と最後尾のガラスフレーム2との間に挿入しやすくなる。このようにして挿入してガラスフレーム2からワーク用ハンド17を外した後、ステップs21へと移行する。
Second Embodiment
In the second embodiment, the
ガラスフレーム押込み工程であるステップs21は、一対のガイド部材53,53を前方に移動させて挿入されたガラスフレーム2を最後尾のガラスフレーム2の方に押込む工程である。箱詰め用制御装置26は、電気モータ46を駆動して一対のボールねじ機構44を動かし、一対のガイド部材53,53を前方に僅かに移動させる。移動させることで、挿入されたガラスフレーム2が最後尾のガラスフレーム2の方へと押されて密着する。このように密着させることで、所定枚数のガラスフレーム2が殆ど隙間なく箱3内に詰められる。これにより、より多くの枚数のガラスフレーム2を箱3内に詰めることができ、またガラスフレーム2が箱詰めされた箱3を輸送する際に、ガラスフレーム2同士が当たって損傷するようなことを防ぐことができる。
Step s21 which is a glass frame pushing step is a step of pushing the
<第3実施形態>
第3実施形態の箱詰めシステム1Aは、第1及び第2実施形態の箱詰めシステム1と構成が類似している。第3実施形態の箱詰めシステム1Aの構成については、第1及び第2実施形態の箱詰めシステム1の構成と異なる点についてだけ説明し、同一の点については同一の符合を付してその説明を省略する。図3に示すように箱詰めシステム1Aの手首部22には、ワーク用ハンド17AがB軸に平行に相対移動可能に取り付けられている。このように取り付けられるワーク用ハンド17A及び手首部22には、ダンパーやばね部材等の復帰機構70が設けられている。復帰機構70は、ワーク用ハンド17AがB軸に平行な方向の外力を受けて手首部22に対して相対変位することを許容し、当該外力が解除されると、ワーク用ハンド17Aを元の位置へと戻すように構成されている。
<Third Embodiment>
The boxing system 1A of the third embodiment is similar in configuration to the
このようにワーク用ハンド17Aが手首部22に相対変位可能に取り付けることで、一対のガイド部材53,53により案内されるがままガラスフレーム2を左又は右方向に動かすことができる。これにより、ガラスフレーム2を挿入する際、ガラスフレーム2をガイド部材53に沿って滑られて箱の中に挿入することができる。従って、第1及び第2実施形態のようにガラスフレーム2を挿入前にS軸をフリーにしておく必要がない。
By attaching the
また、外力に応じて左右に動くワーク用ハンド17Aに復帰機構70が設けられているので、ガラスフレーム2が外された後、ワーク用ハンド17Aが復帰機構70により元の位置へと戻される。このように戻すことで、ワーク用ハンド17Aとガラスフレーム2との相対位置を変えることなく、次のガラスフレーム2をワーク用コンベア27から取って保持することができる。
Further, since the
<その他の実施形態>
第1乃至第3実施形態で使用する箱詰めシステム1,1Aのガイド部材53は、上端側にテーパ部55を有しているが、必ずしも必要ではない。また、ステップs5及びステップs9では、箱詰め用ロボット12のロボット本体16のS軸をフリーにしているが、必ずしもS軸に限定されない。また、可動支柱48は、スライド部材45に着脱可能に取り付けられており、スライド部材45に取り付ける間隔を箱3a及びガラスフレーム2の幅に応じて変更可能に構成してもよい(図4の2点鎖線参照)。更に、昇降機構53は、可動支柱48に対して着脱可能に取り付けられており、可動支柱48に取り付ける高さを箱3a及びガラスフレーム2の高さに応じて変更可能に構成してもよい(図7の2点鎖線参照)。
<Other embodiments>
Although the
第1乃至第3実施形態の箱詰めシステム1,1Aは、箱詰めする対象製品がガラスフレーム2であったが、例えばガラス単体であってもよく、また金属板や合成樹脂板であってもよい。傾倒しやすい板状物であれば、その厚み等も限定されない。
In the
また、第1乃至第3実施形態の箱詰めシステム1,1Aで使用するワーク用ハンド17,17A、箱用ハンド28の構成も前述のような構成に限定されず、ガラスフレーム2等の板状物、及びそれを詰める箱を保持して搬送可能な構成であればよい。例えば、第1乃至第3実施形態のように板状物及び箱を吸着して搬送するような構成でなく、板状物及び箱を把持し、又は引っ掛けて搬送する構成であってもよい。また、システム全体の配置も第1乃至第3実施形態の箱詰めシステム1,1Aのような配置限定されるものではない。
Further, the configuration of the work hands 17 and 17A and the
更に、第1乃至第3実施形態の箱詰めシステム1,1Aでは、ガイド装置41が箱詰め用制御装置26によって制御されているが、システム制御装置15によって制御されてもよい。
Furthermore, in the
なお、本発明は、実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments, and can be added, deleted, and changed without departing from the spirit of the invention.
本発明は、ソーラーパネル等の板状物を箱詰めするための箱詰めシステムに適用することができる。 The present invention can be applied to a boxing system for boxing plates such as solar panels.
1,1A システム
2 ガラスフレーム
3 箱
3a 下箱
12 箱詰め用ロボット
16 ロボット本体
17,17A ワーク用ハンド
41 ガイド装置
44 ボールねじ機構
46 電気モータ
53 ガイド部材
54 案内部
55 テーパ部
70 復帰機構
1,
Claims (7)
前記箱詰めロボットにより挿入される前記板状物を前記箱内へ案内し、かつ前記並べられた板状物を支えるガイド部材と、
前記ガイド部材を前記所定方向に移動させるための移動機構と、を備え、
前記箱詰めロボットは、次の前記板状物を前記ガイド部材により支えられる前記並べられた順における最後尾の前記板状物に近接させてから前記箱の中に挿入するように構成され、
前記移動機構は、前記最後尾の前記板状物に前記次の板状物が近接すると、前記ガイド部材を前記所定方向に所定距離移動させるように構成されていることを特徴とする箱詰めシステム。 A boxing robot that sequentially inserts the plate-like objects into the box in a standing state, and packs the plurality of plate-like objects in a predetermined direction so as to be close to each other in the box;
A guide member for guiding the plate-like objects inserted by the boxing robot into the box and supporting the arranged plate-like objects;
A moving mechanism for moving the guide member in the predetermined direction,
The boxing robot is configured such that the next plate-like object is inserted into the box after being brought close to the last plate-like object in the arranged order supported by the guide member,
The boxing system, wherein the moving mechanism is configured to move the guide member by a predetermined distance in the predetermined direction when the next plate-shaped object approaches the last plate-shaped object.
前記箱詰め用制御装置は、前記板状物を前記箱内に挿入する際、前記板状物が少なくとも前記板状物の厚み方向に直交する方向に自由に動けるように、前記直交する方向の前記ロボット本体の動きを制御しないように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の箱詰めシステム。 The boxing robot includes a hand for holding the plate-like object, a robot body to which the hand is attached, and an operation of the robot body so as to insert the plate-like object held by the hand into the box. A boxing control device to control,
The boxing control device, when inserting the plate-like material into the box, the plate-like material in the orthogonal direction so that the plate-like material can freely move at least in the direction perpendicular to the thickness direction of the plate-like material. 4. The boxing system according to claim 1, wherein the boxing system is configured not to control the movement of the robot body.
前記ハンドは、保持する前記板状物を前記箱内に挿入する際に前記ガイド部材から受ける外力に応じて相対変位するように前記ロボット本体に取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1つに記載の箱詰めシステム。 The boxing robot has a hand for holding the plate-like object, and a robot body to which the hand is attached,
The said hand is attached to the said robot main body so that it may be displaced relatively according to the external force received from the said guide member, when inserting the said plate-shaped object to hold | maintain in the said box. 4. The boxing system according to any one of 3.
前記箱詰めロボットにより挿入される前記板状物を前記箱内へ案内し、かつ前記並べられた板状物を支えるガイド部材と、
前記ガイド部材を前記所定方向に移動させるための移動機構と、を備える箱詰めシステムの箱詰め方法であって、
前記箱詰めロボットにより搬送する搬送工程と、前記移動機構により前記ガイド部材を前記所定方向に所定距離移動させる移動工程と、前記搬送工程にて搬送される前記板状物を前記ガイド部材により案内させて前記箱内に挿入する挿入工程とを有し、前記搬送工程、前記移動工程、及び前記挿入工程を繰り返すことで前記複数の板状物を箱詰めするようになっており、
前記搬送工程では、次の前記板状物を前記ガイド部材により支えられる前記並べられた順における最後尾の前記板状物に近接する位置に搬送し、
前記移動工程では、前記最後尾の板状物に前記次の板状物が近接すると、前記移動機構によりガイド部材を所定方向に所定距離移動させるようになっていることを特徴とする箱詰め方法。 A boxing robot that sequentially inserts the plate-like objects into a box in a standing state, and packs the plurality of plate-like objects in a predetermined direction so as to be close to each other in the box;
A guide member for guiding the plate-like objects inserted by the boxing robot into the box and supporting the arranged plate-like objects;
A boxing method for a boxing system comprising: a moving mechanism for moving the guide member in the predetermined direction;
A conveying step of conveying by the boxing robot, a moving step of moving the guide member by a predetermined distance in the predetermined direction by the moving mechanism, and guiding the plate-like object conveyed in the conveying step by the guide member. An insertion step of inserting the plurality of plate-like objects into the box by repeating the transport step, the movement step, and the insertion step.
In the carrying step, the next plate-like object is conveyed to a position close to the last plate-like object in the arranged order supported by the guide member,
In the moving step, when the next plate-like object comes close to the last plate-like object, the guide member is moved in a predetermined direction by a predetermined distance by the moving mechanism.
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