JP6001282B2

JP6001282B2 - Sorting device

Info

Publication number: JP6001282B2
Application number: JP2012061900A
Authority: JP
Inventors: 誠中谷; 亮民鈴木; 小西　聡; 聡小西
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2012-03-19
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-03-19
Also published as: JP2013195198A

Description

本発明は、振り分け装置に関し、特に、質量検査後の物品をダンボール箱またはコンテナへ振り分けるための振り分け装置に関する。 The present invention relates to a sorting device, and more particularly to a sorting device for sorting articles after mass inspection into cardboard boxes or containers.

特許文献１（特開２００４−２６２４８２号公報）に開示されている商品検査装置は、包装済み商品を供給する中継コンベアに連結され、商品を上方から吸引保持する保持機構と、保持機構を垂直、旋回、前後、及び左右に移動させる移動機構とを備えている。保持機構は重量検出器を有しており、商品を引き上げて重量チェックを行うことができる。 A product inspection apparatus disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-262482) is connected to a relay conveyor that supplies a packaged product, and holds the product from above by sucking and holding the product vertically. And a moving mechanism for moving in the swivel, back and forth, and left and right directions. The holding mechanism has a weight detector, and can check the weight by pulling up the product.

しかしながら、上記特許文献１に記載の商品検査装置は、商品に作用する重力によってロードセルが垂直方向へ変位することを利用しているので、例えば、マニピュレータやロボットハンドの先端部にロードセルを取り付けて、持ち上げた商品を移動している最中にその物品の質量を測定しようとしても、上記従来技術では対応できない。 However, since the product inspection device described in Patent Document 1 utilizes the fact that the load cell is displaced in the vertical direction due to gravity acting on the product, for example, by attaching the load cell to the tip of a manipulator or robot hand, Even if an attempt is made to measure the mass of an article while the lifted product is moving, the above prior art cannot cope with it.

本発明の課題は、一連の動作で質量測定、振り分け、及び箱詰め作業の全てを行うことができる振り分け装置を提供することにある。 The subject of this invention is providing the distribution apparatus which can perform all of mass measurement, distribution, and a boxing operation | work by a series of operation | movement.

本発明の第１観点に係る振り分け装置は、搬送されてきた物品の質量を測定し、その質量の大きさに応じて物品を振り分けながら箱詰めする振り分け装置であって、ロボットハンドと、ロボットアームと、力センサと、加速度センサと、コントローラとを備えている。ロボットハンドは、物品を保持し、物品の振り分け先に配置された箱内に物品を置く。ロボットアームは、ロボットハンドを移動させる。力センサは、ロボットハンドとロボットアームとの間に設けられ、水平方向に移動時の物品に作用する力を測定する。加速センサは、水平方向に移動時の物品に作用する加速度を測定する。コントローラは、少なくともロボットハンドおよびロボットアームの動作を制御する。また、コントローラは、物品が振り分け先へ移動するまでに、物品に作用する力および加速度に基づいて物品の質量を算出し、その算出した値に応じて物品の振り分け先を決定する。 A sorting apparatus according to a first aspect of the present invention is a sorting apparatus that measures the mass of an article that has been transported and packs the box while sorting the article according to the size of the mass, and includes a robot hand, a robot arm, A force sensor, an acceleration sensor, and a controller. The robot hand holds an article and places the article in a box arranged at a distribution destination of the article. The robot arm moves the robot hand. The force sensor is provided between the robot hand and the robot arm and measures the force acting on the article when moving in the horizontal direction . The acceleration sensor measures the acceleration acting on the article when moving in the horizontal direction . The controller controls at least the operations of the robot hand and the robot arm. Further, the controller calculates the mass of the article based on the force and acceleration acting on the article until the article moves to the sorting destination, and determines the sorting destination of the article according to the calculated value.

この振り分け装置は、物品の保持、移動、質量測定、及び、その測定値に応じた物品の振り分けができ、振り分け先にダンボール箱を配置することによって箱詰めも行うことができる。その結果、生産工程からウェイトチェッカ、箱詰め装置を撤去することができ、生産ラインの省スペース化を図ることができる。 This sorting apparatus can hold and move articles, measure mass, and sort articles according to the measured value, and can also pack boxes by arranging cardboard boxes at the sorting destination. As a result, the weight checker and the boxing device can be removed from the production process, and the production line can be saved.

本発明の第２観点に係る振り分け装置は、第１観点に係る振り分け装置であって、搬送されてくる物品の外観を監視するカメラをさらに備えている。コントローラは、ロボットハンドが物品を保持する前に、カメラを介して物品の外観選別を行う。 A sorting apparatus according to a second aspect of the present invention is a sorting apparatus according to the first aspect, and further includes a camera that monitors the appearance of an article being conveyed. The controller selects the appearance of the article through the camera before the robot hand holds the article.

この振り分け装置では、コントローラが物品の外観をOK判定したにもかかわらず、その後に質量不足と判定した場合、中身の欠損と判定する。つまり、物品として「組み立て品」を扱う場合には、この振り分け装置が欠品検査装置としての機能も発揮することができる。 In this sorting apparatus, if the controller determines that the appearance of the article is OK but subsequently determines that the mass is insufficient, it determines that the content is missing. That is, when handling an “assembled product” as an article, this sorter can also function as a missing item inspection device.

本発明の第３観点に係る振り分け装置は、第１観点に係る振り分け装置であって、振り分け先ごとに箱の有無を検知する箱検知センサをさらに備えている。コントローラは、箱が存在しないことを検知したとき、控えの箱をロボットハンドに保持させて振り分け先まで運ばせる。 A distribution device according to a third aspect of the present invention is a distribution device according to the first aspect, and further includes a box detection sensor that detects the presence or absence of a box for each distribution destination. When the controller detects that the box does not exist, the controller holds the reserved box in the robot hand and carries it to the distribution destination.

この振り分け装置では、ロボットハンド及びロボットアームが、物品の移動だけでなく、箱詰め用の箱の移動も担うので、生産工程から箱搬送用コンベアを撤去することができ、生産ラインのさらなる省スペース化を図ることができる。 In this sorter, the robot hand and robot arm not only move the goods but also move the boxes for packing, so the box conveyor can be removed from the production process, further saving the production line. Can be achieved.

本発明の第４観点に係る振り分け装置は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る振り分け装置であって、ロボットハンドが、物品の表面を吸着するエア吸着方式である。 A sorting device according to a fourth aspect of the present invention is a sorting device according to any one of the first to third aspects, and is an air suction method in which a robot hand sucks the surface of an article.

この振り分け装置では、ロボットハンドが袋状物品を吸着した際に袋状物品の吸着に失敗すると、吸着圧が適正値に達しなかったり急激に降下したりするので、物品の保持の失敗が判明する。したがって、ロボットハンドを物品の表面を吸着するエア吸着方式とすることによって、物品の保持搬送の確実化を図ることができる。 In this sorting apparatus, when the robot hand sucks the bag-shaped article and fails to suck the bag-shaped article, the suction pressure does not reach an appropriate value or rapidly drops, and thus the failure of holding the article is revealed. . Therefore, by using an air adsorption method in which the robot hand adsorbs the surface of the article, it is possible to ensure the holding and conveyance of the article.

本発明の第５観点に係る振り分け装置は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る振り分け装置であって、振り分け先には、不良品置場が含まれる。 A sorting device according to a fifth aspect of the present invention is a sorting device according to any one of the first to fourth aspects, and the sorting destination includes a defective product place.

従来ならば、物品の搬送コンベアから不良品を撥ねるための機構が必要であったが、この振り分け装置では、振り分け動作として不良品を不良品置場に振り分ければよいので、不良品を撥ねるための専用の機構が不要となり、生産ラインのさらなる省スペース化を図ることができる。 Conventionally, a mechanism for repelling defective products from the conveyor of goods was necessary. However, with this sorting device, it is sufficient to distribute the defective products to the defective product storage area as a sorting operation, so that the defective products are repelled. This eliminates the need for a dedicated mechanism, and can further reduce the space on the production line.

本発明に係る振り分け装置は、物品の保持、移動、質量測定、及び、その測定値に応じた物品の振り分けができ、振り分け先にダンボール箱を配置することによって箱詰めも行うことができる。その結果、生産工程からウェイトチェッカ、箱詰め装置を撤去することができ、生産ラインの省スペース化を図ることができる。 The sorting device according to the present invention can hold, move, measure the mass of the article, and sort the article according to the measured value, and can also pack the box by arranging a cardboard box at the sorting destination. As a result, the weight checker and the boxing device can be removed from the production process, and the production line can be saved.

本発明の一実施形態に係る振り分け装置の概略平面図。1 is a schematic plan view of a sorting apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１の振り分け装置をばね−質量系で表わしたときの当該振り分け装置の２自由度モデル。2 is a two-degree-of-freedom model of the sorting device when the sorting device of FIG. 1 is represented by a spring-mass system. 零点調整のために、ロボットハンドに何も保持させない状態で力センサ及び加速度センサから得られた検出信号を示すグラフ。The graph which shows the detection signal obtained from the force sensor and the acceleration sensor in the state which does not hold | maintain anything in a robot hand for zero point adjustment. スパン調整用の既知の分銅をロボットハンドに保持させた状態で力センサ及び加速度センサから得られた検出信号を示すグラフ。The graph which shows the detection signal obtained from the force sensor and the acceleration sensor in the state which made the robot hand hold | maintain the known weight for span adjustment. 質量ｍの被測定物をロボットハンドに保持させた状態で力センサ及び加速度センサから得られた検出信号を示すグラフ。The graph which shows the detection signal obtained from the force sensor and the acceleration sensor in the state holding the to-be-measured object of mass m on the robot hand. 振り分け装置の制御系のブロック図。The block diagram of the control system of a distribution apparatus. 振り分け装置の力センサおよび加速度センサによって検出された信号を処理する信号処理回路図。The signal processing circuit diagram which processes the signal detected by the force sensor and acceleration sensor of the sorting device. 振り分け装置が配置された箱詰め工程の平面図。The top view of the boxing process by which the distribution apparatus is arrange | positioned. 振り分け装置が配置された他の箱詰め工程の平面図。The top view of the other boxing process by which the distribution apparatus is arrange | positioned. 変形例に係る振り分け装置の概略斜視図。The schematic perspective view of the distribution apparatus which concerns on a modification.

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments are specific examples of the present invention and do not limit the technical scope of the present invention.

（１）振り分け装置１００の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る振り分け装置１００の概略平面図である。図１において、振り分け装置１００は、力センサ１と、ロボットハンド２と、ロボットアーム３と、加速度センサ４とを備えている。 (1) Configuration of Distribution Device 100 FIG. 1 is a schematic plan view of a distribution device 100 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the sorting apparatus 100 includes a force sensor 1, a robot hand 2, a robot arm 3, and an acceleration sensor 4.

力センサ１は、移動中の物品Ｑに作用する力を検出する。力センサ１には、例えば、歪みゲージ式ロードセルが採用される。歪みゲージ式ロードセルは、移動によって自由端側が固定端側に対して相対的に変位し、それによって自由端側に作用する力を検出することができる。 The force sensor 1 detects a force acting on the moving article Q. For the force sensor 1, for example, a strain gauge type load cell is employed. The strain gauge load cell can detect a force acting on the free end side by moving the free end side relative to the fixed end side by movement.

ロボットハンド２は、物品Ｑを保持する。ロボットハンド２には、エアー駆動またはモータ駆動によるフィンガータイプのチャック機構が採用される。なお、ロボットハンド２は、チャック機構に限定されるものではなく、エアー吸着機構であってもよい。 The robot hand 2 holds the article Q. The robot hand 2 employs a finger type chuck mechanism by air drive or motor drive. The robot hand 2 is not limited to the chuck mechanism and may be an air suction mechanism.

ロボットアーム３は、ロボットハンド２を３次元的に移動させる。なお、ロボットアーム３としては、例えば、水平多関節ロボットや垂直多関節ロボット、あるいは、パラレルリンクロボット等が適切である。 The robot arm 3 moves the robot hand 2 three-dimensionally. As the robot arm 3, for example, a horizontal articulated robot, a vertical articulated robot, or a parallel link robot is suitable.

加速度センサ４は、物品Ｑに作用する加速度を検出する。加速度センサ４としては、例えば、歪みゲージ式ロードセル、ＭＥＭＳ型の小型加速度センサ、及び一般的な市販の加速度センサのいずれかが適宜採用される。 The acceleration sensor 4 detects acceleration acting on the article Q. As the acceleration sensor 4, for example, any one of a strain gauge type load cell, a MEMS type small acceleration sensor, and a general commercially available acceleration sensor is appropriately employed.

なお、力センサ１はロボットハンド２とロボットアーム３との間に設けられ、加速度センサ４はロボットハンド２に隣接するように設けられる。以下で説明する実施形態では、力センサ１及び加速度センサ４ともに歪みゲージ式ロードセルが採用され、力センサ１及び加速度センサ４は水平方向に移動する物品Ｑに作用する力と加速度を検出する。 The force sensor 1 is provided between the robot hand 2 and the robot arm 3, and the acceleration sensor 4 is provided adjacent to the robot hand 2. In the embodiment described below, strain gauge type load cells are employed for both the force sensor 1 and the acceleration sensor 4, and the force sensor 1 and the acceleration sensor 4 detect the force and acceleration acting on the article Q moving in the horizontal direction.

（２）振り分け装置による質量測定の原理
図２は、図１の振り分け装置１００をばね−質量系で表わしたときの当該質量測定装置の２自由度モデルである。 (2) Principle of Mass Measurement by Distribution Device FIG. 2 is a two-degree-of-freedom model of the mass measurement device when the distribution device 100 of FIG. 1 is represented by a spring-mass system.

図２において、ｍは物品Ｑの質量、Ｍ₁は力センサ１の自由端側の質量とロボットハンド２の質量および加速度センサ４の固定端側の質量の和、Ｍ₂は加速度センサ４の自由端側の質量である。また、ｋ₁は力センサ１のばね定数、ｋ₂は加速度センサ４のばね定数である。ｘ₁は力センサ１の変位量、ｘ₂は加速度センサ４の変位量とする。 In FIG. 2, m is the mass of the article Q, M ₁ is the sum of the mass at the free end of the force sensor 1, the mass of the robot hand 2 and the mass at the fixed end of the acceleration sensor 4, and M ₂ is the free of the acceleration sensor 4. The mass on the end side. K ₁ is the spring constant of the force sensor 1, and k ₂ is the spring constant of the acceleration sensor 4. x ₁ is the displacement amount of the force sensor 1, and x ₂ is the displacement amount of the acceleration sensor 4.

物品Ｑに加速度が作用したときの運動方程式は、
（ｍ＋Ｍ₁）ｄ²ｘ₁／ｄｔ²＝−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）＋ｋ₂（ｘ₁−ｘ₂）（１）
Ｍ₂ｄ²ｘ₂／ｄｔ²＝−ｋ₂（ｘ₂−ｘ₁）（２）
として表される。また（１）式を変形すると、
ｍ＝[−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）＋ｋ₂（ｘ₁−ｘ₂）]／（ｄ²ｘ₁／ｄｔ²）−Ｍ₁ （３）
となる。さらに、加速度センサ４の剛性が大きいことを考慮すると、
ｄ²ｘ₁／ｄｔ²≒ｄ²ｘ₂／ｄｔ² （４）
として近似できる。それゆえ、（３）及び（４）式より、
ｍ＝[−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）＋ｋ₂（ｘ₁−ｘ₂）]／（ｄ²ｘ₂／ｄｔ²）−Ｍ₁ （５）
が導き出される。また、（２）式を変形すると、
ｄ²ｘ₂／ｄｔ²＝−ｋ₂（ｘ₂−ｘ₁）／Ｍ₂ （６）
となるので、（５）、（６）式より、
ｍ＝[−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）／−ｋ₂（ｘ₂−ｘ₁）]Ｍ₂＋Ｍ₂−Ｍ₁ （７）
が導き出される。 The equation of motion when acceleration acts on the article Q is
(M + M ₁ ) d ² x ₁ / dt ² = −k ₁ (x ₁ −y) + k ₂ (x ₁ −x ₂ ) (1)
M ₂ d ² x ₂ / dt ² = −k ₂ (x ₂ −x ₁ ) (2)
Represented as: Moreover, when the equation (1) is transformed,
m = [− k ₁ (x ₁ −y) + k ₂ (x ₁ −x ₂ )] / (d ² x ₁ / dt ² ) −M ₁ (3)
It becomes. Furthermore, considering that the rigidity of the acceleration sensor 4 is large,
d ² x ₁ / dt ² ≈d ² x ₂ / dt ² (4)
Can be approximated as Therefore, from equations (3) and (4)
m = [− k ₁ (x ₁ −y) + k ₂ (x ₁ −x ₂ )] / (d ² x ₂ / dt ² ) −M ₁ (5)
Is derived. Moreover, when the equation (2) is transformed,
d ² x ₂ / dt ² = −k ₂ (x ₂ −x ₁ ) / M ₂ (6)
Therefore, from equations (5) and (6),
m = [− k ₁ (x ₁ −y) / − k ₂ (x ₂ −x ₁ )] M ₂ + M ₂ −M ₁ (7)
Is derived.

ここで、−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）は力センサ１の出力、−ｋ₂（ｘ₂−ｘ₁）は加速度センサ４の出力である。 Here, −k ₁ (x ₁ −y) is an output of the force sensor 1, and −k ₂ (x ₂ −x ₁ ) is an output of the acceleration sensor 4.

図３は、零点調整のために、ロボットハンド２に何も保持させない状態で力センサ１及び加速度センサ４から得られた検出信号を示すグラフである。図３において、力センサ１の出力のピーク値をＦｍｚ、加速度センサ４の出力のピーク値をＦａｚとしたとき、（７）式より、
０＝Ｍ₂・Ｃ・（Ｆｍｚ／Ｆａｚ）＋Ｍ₂−Ｍ₁ （８）
となる。但し、加速度は０でない場合を想定している。なお、Ｃは換算係数である。 FIG. 3 is a graph showing detection signals obtained from the force sensor 1 and the acceleration sensor 4 in a state where nothing is held by the robot hand 2 for zero point adjustment. In FIG. 3, when the peak value of the output of the force sensor 1 is Fmz and the peak value of the output of the acceleration sensor 4 is Faz,
0 = M ₂ · C · (Fmz / Faz) + M ₂ −M ₁ (8)
It becomes. However, it is assumed that the acceleration is not zero. C is a conversion coefficient.

図４は、スパン調整用の既知の分銅をロボットハンド２に保持させた状態で力センサ１及び加速度センサ４から得られた検出信号を示すグラフである。図４において、スパン質量をｍｓ、力センサ１の出力のピーク値をＦｍｓ、加速度センサ４の出力のピーク値をＦａｓとしたとき、（７）式より、
ｍｓ＝Ｍ₂・Ｃ・（Ｆｍｓ／Ｆａｓ）＋Ｍ₂−Ｍ₁ （９）
となる。そして、（８）−（９）式より、
Ｃ＝ｍｓ／Ｍ₂｛（Ｆｍｓ／Ｆａｓ）−（Ｆｍｚ／Ｆａｚ）｝（１０）
が導き出される。（１０）式より、Ｍ₂は固定係数として、スパン係数をＳとすると、
Ｓ＝Ｃ・Ｍ₂＝ｍｓ／｛（Ｆｍｓ／Ｆａｓ）−（Ｆｍｚ／Ｆａｚ）｝（１１）
である。 FIG. 4 is a graph showing detection signals obtained from the force sensor 1 and the acceleration sensor 4 in a state where a known weight for span adjustment is held by the robot hand 2. In FIG. 4, when the span mass is ms, the peak value of the output of the force sensor 1 is Fms, and the peak value of the output of the acceleration sensor 4 is Fas,
ms = M ₂ · C · (Fms / Fas) + M ₂ −M ₁ (9)
It becomes. And from the equations (8)-(9),
C = ms / M ₂ {(Fms / Fas) − (Fmz / Faz)} (10)
Is derived. From equation (10), if M ₂ is a fixed coefficient and the span coefficient is S,
S = C · M ₂ = ms / {(Fms / Fas) − (Fmz / Faz)} (11)
It is.

図５は、質量ｍの被測定物をロボットハンド２に保持させた状態で力センサ１及び加速度センサ４から得られた検出信号を示すグラフである。図５において、力センサ１の出力のピーク値をＦｍ、加速度センサ４の出力のピーク値をＦａとしたとき、（１１）式より、
ｍ＝Ｓ｛（Ｆｍ／Ｆａ）−（Ｆｍｚ／Ｆａｚ）｝（１２）
となる。 FIG. 5 is a graph showing detection signals obtained from the force sensor 1 and the acceleration sensor 4 in a state where an object to be measured having a mass m is held by the robot hand 2. In FIG. 5, when the peak value of the output of the force sensor 1 is Fm and the peak value of the output of the acceleration sensor 4 is Fa,
m = S {(Fm / Fa)-(Fmz / Faz)} (12)
It becomes.

上記のように、振り分け装置１００の質量測定方式は、物品Ｑを移動させ、移動時の物品Ｑに作用する力を移動時の物品に作用する加速度で除算して物品Ｑの質量を算出する方式である。 As described above, the mass measuring method of the sorting apparatus 100 is a method of calculating the mass of the article Q by moving the article Q and dividing the force acting on the article Q during movement by the acceleration acting on the article during movement. It is.

（３）制御系
図６は、振り分け装置１００の制御系のブロック図である。図６において、コントローラ４０及び記憶部４９を含む制御回路５０には、力センサ１、ロボットハンド２、ロボットアーム３、加速度センサ４、入力部７及びディスプレイ８が電気的に接続されている。なお、力センサ１、ロボットハンド２、ロボットアーム３、及び加速度センサ４については、既に説明しているので、ここでは言及しない。 (3) Control System FIG. 6 is a block diagram of a control system of the sorting apparatus 100. In FIG. 6, a force sensor 1, a robot hand 2, a robot arm 3, an acceleration sensor 4, an input unit 7, and a display 8 are electrically connected to a control circuit 50 including a controller 40 and a storage unit 49. Since the force sensor 1, the robot hand 2, the robot arm 3, and the acceleration sensor 4 have already been described, they are not mentioned here.

入力部７は、振り分け装置１００の始動前に、オペレータが力センサ１の定格や、被測定物の測定範囲などを入力するための機器であり、具体的には、キーボード、或いは、タッチパネルである。 The input unit 7 is a device for an operator to input a rating of the force sensor 1 and a measurement range of an object to be measured before the sorting apparatus 100 is started. Specifically, the input unit 7 is a keyboard or a touch panel. .

ディスプレイ８は、振り分け装置１００の動作状況を逐次表示するための機器であり、力センサ１及び加速度センサ４の異常や、ロボットハンド２及びロボットアーム３の動作異常が発生したときには、エラー表示を行う。 The display 8 is a device for sequentially displaying the operation status of the sorting apparatus 100, and displays an error display when an abnormality occurs in the force sensor 1 and the acceleration sensor 4 or an operation abnormality of the robot hand 2 and the robot arm 3. .

記憶部４９は、振り分け装置１００に搭載可能な力センサ１の定格、及び被測定物の質量範囲ごとに設定された被測定物に作用させるべき適用加速度を予め記憶している。 The storage unit 49 stores in advance the rating of the force sensor 1 that can be mounted on the sorting apparatus 100 and the applied acceleration to be applied to the measurement object set for each mass range of the measurement object.

例えば、振り分け装置１００が、物品Ｑが搬送される工程で、「ロボットハンド２によって物品Ｑを保持し、ロボットアーム３によって物品Ｑを箱詰め位置まで移動させ、その間に質量を測定し、物品Ｑを箱詰めする」という動作を行う場合、オペレータは振り分け装置１００の始動前に、物品Ｑの質量測定範囲（例えば、ｍ±０．５ｇ）を入力する。 For example, in the process in which the sorting device 100 is transporting the article Q, “the article Q is held by the robot hand 2, the article Q is moved to the boxing position by the robot arm 3, the mass is measured during that time, and the article Q is When performing the operation of “packing”, the operator inputs the mass measurement range (for example, m ± 0.5 g) of the article Q before starting the sorting apparatus 100.

記憶部４９は、予め質量ｍ程度の物品Ｑの質量を測定するときに物品Ｑに作用させるべき最適加速度を記憶している。コントローラ４０は、入力された質量測定範囲に対応する適用加速度を記憶部４９から読み取り、ロボットアーム３を介して物品Ｑにその適用加速度を作用させ、そのときの力センサ１の出力を読み取る。なお、コントローラ４０としては、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）やマイコン等が採用される。 The storage unit 49 stores in advance the optimum acceleration to be applied to the article Q when measuring the mass of the article Q having a mass of about m. The controller 40 reads the applied acceleration corresponding to the input mass measurement range from the storage unit 49, causes the applied acceleration to act on the article Q via the robot arm 3, and reads the output of the force sensor 1 at that time. As the controller 40, a DSP (digital signal processor), a microcomputer, or the like is employed.

図７は、力センサ１及び加速度センサ４によって検出された信号を処理する信号処理回路図である。図７において、力センサ１と加速度センサ４には、それぞれ増幅器３１ａ、３１ｂが接続されており、これらの増幅器３１ａ、３１ｂは、力センサ１及び加速度センサ４から入力された検出信号を増幅する。また、増幅器３１ａ、３１ｂには、それぞれＡ／Ｄ変換器３３ａ、３３ｂが接続されている。そのＡ／Ｄ変換器３３ａ、３３ｂは、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。 FIG. 7 is a signal processing circuit diagram for processing signals detected by the force sensor 1 and the acceleration sensor 4. In FIG. 7, amplifiers 31 a and 31 b are connected to the force sensor 1 and the acceleration sensor 4, respectively, and these amplifiers 31 a and 31 b amplify detection signals input from the force sensor 1 and the acceleration sensor 4. In addition, A / D converters 33a and 33b are connected to the amplifiers 31a and 31b, respectively. The A / D converters 33a and 33b convert the input analog signal into a digital signal.

Ａ／Ｄ変換器３３ａ、３３ｂには、それぞれローパスフィルタ３７ａ、３７ｂが接続されている。このローパスフィルタ３７ａ、３７ｂは、入力された検出信号から一定周波数以上のノイズ成分を除去する。また、ローパスフィルタ３７ａ、３７ｂは、コントローラ４０に接続されている。 Low-pass filters 37a and 37b are connected to the A / D converters 33a and 33b, respectively. The low-pass filters 37a and 37b remove noise components of a certain frequency or more from the input detection signal. The low pass filters 37 a and 37 b are connected to the controller 40.

コントローラ４０は、入力された検出信号に基づいて各種の処理を実行する。先ず、コントローラ４０は、力センサ１及び加速度センサ４の検出信号に含まれるノイズ周波数成分をローパスフィルタ３７ａ、３７ｂにより除去する処理を行う。そして、そのノイズ周波数成分が除去された力センサ１の検出信号を除算器４１により加速度センサ４の検出信号で除算する処理を行い、その後、コントローラ４０は、減算器４３として機能することで、その除算結果を用いて式（１２）の演算を行い、質量ｍを算出する処理を行う。即ち、コントローラ４０は、力センサ１及び加速度センサ４の検出信号に基づいて、物品Ｑの質量ｍを算出する。 The controller 40 performs various processes based on the input detection signal. First, the controller 40 performs a process of removing noise frequency components included in the detection signals of the force sensor 1 and the acceleration sensor 4 by the low-pass filters 37a and 37b. And the process which divides the detection signal of the force sensor 1 from which the noise frequency component was removed by the detection signal of the acceleration sensor 4 by the divider 41, and then the controller 40 functions as the subtractor 43, The calculation of equation (12) is performed using the division result, and the process of calculating the mass m is performed. That is, the controller 40 calculates the mass m of the article Q based on the detection signals of the force sensor 1 and the acceleration sensor 4.

（４）振り分け装置１００の動作
（４−１）物品の良否を判定して箱詰めする動作
図８は、振り分け装置１００が配置された箱詰め工程の平面図である。図８において、箱詰め工程ＦＡＬ１には、物品供給コンベア３１１、箱詰めコンベア３２１、およびカメラ５１が据え付けられている。 (4) Operation of Sorting Device 100 (4-1) Boxing by Qualifying Goods and Goods FIG. 8 is a plan view of a boxing process in which the sorting device 100 is arranged. In FIG. 8, an article supply conveyor 311, a boxing conveyor 321, and a camera 51 are installed in the boxing process FAL 1.

物品供給コンベア３１１には、上流側から物品Ｑが搬送されてくる。箱詰めコンベア３２１は、物品供給コンベア３１１と並列に配置されている。また、箱詰めコンベア３２１は物品供給コンベア３１１の搬送方向と同方向に箱（ダンボール）を搬送する。 The article Q is conveyed to the article supply conveyor 311 from the upstream side. The boxing conveyor 321 is arranged in parallel with the article supply conveyor 311. The boxing conveyor 321 conveys boxes (cardboard) in the same direction as the conveying direction of the article supply conveyor 311.

また、物品供給コンベア３１１と箱詰めコンベア３２１との間にはスペースが確保されており、そのスペースに振り分け装置１００が配置されている。また、同じスペースに不良品を一時的に置く不良品置場７０１も設けられている。 In addition, a space is secured between the article supply conveyor 311 and the boxing conveyor 321, and the sorting apparatus 100 is disposed in the space. Further, a defective product storage place 701 for temporarily placing defective products in the same space is also provided.

なお、カメラ５１は、振り分け装置１００が配置されるスペースと同じ領域内であって、物品供給コンベア３１１の上流側を進行する物品を捉える場所に配置されており、コントローラ４０はカメラ５１から送られてくる物品Ｑの画像データを基に、外観を良品および不良の２種類に選別する。 The camera 51 is disposed in the same area as the space where the sorting apparatus 100 is disposed, and is disposed at a place where an article traveling on the upstream side of the article supply conveyor 311 is captured. The controller 40 is sent from the camera 51. Based on the image data of the incoming article Q, the appearance is sorted into two types: good and defective.

コントローラ４０は、物品供給コンベア３１１を流れる物品Ｑをロボットハンド２に保持させて持ち上げさせる。さらに、コントローラ４０は、ロボットアーム３の動作を制御して、物品Ｑに所定の適用加速度が作用するように移動させ、箱詰めコンベア３２１の箱詰め位置まで物品Ｑを運ばせる。なお、振り分け装置１００の動作、すなわち、物品の移動パターンは、オペレータによって稼動前に入力部７を介して設定されている。 The controller 40 causes the robot hand 2 to hold the article Q flowing on the article supply conveyor 311 and lift it. Further, the controller 40 controls the operation of the robot arm 3 to move the article Q so that a predetermined applied acceleration acts on the article Q, and carries the article Q to the boxing position of the boxing conveyor 321. The operation of the sorting apparatus 100, that is, the movement pattern of the articles is set by the operator via the input unit 7 before operation.

コントローラ４０は、物品Ｑを移動させている間に、物品Ｑに作用する力と加速度を検出し、その力を除算器４１により加速度で除算する処理を行い、その除算結果を用いて質量を算出する。 The controller 40 detects the force and acceleration acting on the article Q while moving the article Q, performs a process of dividing the force by the acceleration by the divider 41, and calculates the mass using the division result. To do.

コントローラ４０は、外観検査結果と算出した物品Ｑの質量とに基づいて、外観および質量がともに良品と判定した物品Ｑのみを箱４２１に収めるようにロボットアーム３及びロボットハンド２の動作を制御する。 Based on the appearance inspection result and the calculated mass of the article Q, the controller 40 controls the operation of the robot arm 3 and the robot hand 2 so that only the article Q whose appearance and mass are determined to be non-defective is stored in the box 421. .

また、コントローラ４０は、物品Ｑが外観不良品であると判定したとき、或いは、物品Ｑの質量が許容範囲外であると判定したときは、その物品Ｑを不良品置場７０１まで移動させ、そこに一時的に貯めておく。 Further, when the controller 40 determines that the article Q is a defective appearance product or determines that the mass of the article Q is outside the allowable range, the controller 40 moves the article Q to the defective article storage area 701, Save temporarily.

このように、１台の振り分け装置１００が物品Ｑの質量検査、移動、振り分け、及び箱詰めという複数の作業を担うことができるので、生産性が向上するだけでなく、生産工程の省スペース化を図ることができる。 In this way, since one sorting device 100 can perform a plurality of operations such as mass inspection, movement, sorting, and boxing of the article Q, not only productivity is improved, but also space saving in the production process is achieved. You can plan.

また、物品Ｑが製袋包装品である場合、従来なら物品供給コンベア３１１に製袋包装品のシール性を検査するシールチェッカが配置される。しかし、この振り分け装置１００では、ロボットハンド２が製袋包装された物品Ｑを所定の力で押える動作を追加するだけで、シールチェッカの代用となる。 Further, when the article Q is a bag-made packaged product, a seal checker for inspecting the sealing property of the bag-made packaged product is conventionally arranged on the article supply conveyor 311. However, in this sorting apparatus 100, the robot hand 2 can be used as a substitute for the seal checker only by adding an operation of pressing the article Q packaged and packaged with a predetermined force.

原理的には、ロボットハンド２がシール性良品の物品Ｑを押えると、押圧開始後、力センサ１の出力はロボットハンド２の押圧力に相当する出力まで上昇し、シール性の検査中はその押圧力に相当する出力をほぼ維持する。そして、ロボットハンド２が物品Ｑを押えることを止めると、力センサ１の出力はすみやかに減少する。 In principle, when the robot hand 2 presses an article Q with a good sealability, the output of the force sensor 1 rises to an output corresponding to the pressing force of the robot hand 2 after the start of pressing, and during the inspection of the sealability, The output corresponding to the pressing force is almost maintained. Then, when the robot hand 2 stops pressing the article Q, the output of the force sensor 1 immediately decreases.

他方、ロボットハンド２がシール性不良品の物品Ｑを押えると、押圧開始後、力センサ１の出力はロボットハンド２の押圧力に相当する出力まで上昇するが、シール性不良のためにその押圧力に耐え切れず物品Ｑの袋内から気体（空気や不活性ガスなど）が漏れ出て力センサ１の出力が減少する。 On the other hand, when the robot hand 2 presses the article Q having a poor sealing property, the output of the force sensor 1 rises to an output corresponding to the pressing force of the robot hand 2 after the start of pressing. The gas (air, inert gas, etc.) leaks from the bag of the article Q without being able to withstand the pressure, and the output of the force sensor 1 decreases.

以上にように、１台の振り分け装置１００は、物品Ｑの質量検査、移動、振り分け、及び箱詰めという複数の作業に加えて、シールチェックをも行なうことができる。 As described above, one sorting apparatus 100 can perform a seal check in addition to a plurality of operations such as mass inspection, movement, sorting, and boxing of the article Q.

（４−２）物品をランク分けして箱詰めする動作
図９は、振り分け装置１００が配置されたその他の箱詰め工程の平面図である。図９において、箱詰め工程ＦＡＬ２には、物品供給コンベア５１１、箱供給コンベア５２１、箱詰めコンベア５３１〜５３４、およびカメラ５１が据え付けられている。 (4-2) Operation of Rankting Items and Boxing FIG. 9 is a plan view of another boxing process in which the sorting device 100 is arranged. In FIG. 9, an article supply conveyor 511, a box supply conveyor 521, box conveyors 531 to 534, and a camera 51 are installed in the boxing process FAL2.

物品供給コンベア５１１には、上流側からコンテナ６１１が搬送されてくる。コンテナ６１１の中には、質量測定対象である複数の物品Ｑが収められている。箱供給コンベア５２１及び箱詰めコンベア５３１〜５３４は、物品供給コンベア５１１と直交するように配置されている。箱供給コンベア５２１は、物品供給コンベア５１１に近づく方向に箱を搬送する。他方、箱詰めコンベア５３１〜５３４は物品供給コンベア５１１から遠ざかる方向に箱詰めされた物品を搬送する。 A container 611 is conveyed to the article supply conveyor 511 from the upstream side. In the container 611, a plurality of articles Q that are mass measurement targets are stored. The box supply conveyor 521 and the boxing conveyors 531 to 534 are arranged so as to be orthogonal to the article supply conveyor 511. The box supply conveyor 521 conveys boxes in a direction approaching the article supply conveyor 511. On the other hand, the boxing conveyors 531 to 534 convey the boxed articles in a direction away from the article supply conveyor 511.

箱詰めコンベア５３１〜５３４は、物品のランクごとに分けられており、第１箱詰めコンベア５３１では、外観が優良で、Ｌ（ラージ）サイズの物品が箱詰めされる。第２箱詰めコンベア５３２では、外観が良好で、Ｌ（ラージ）サイズの物品が箱詰めされる。第３箱詰めコンベア５３３では、外観が優良で、Ｍ（ミディアム）サイズの物品が箱詰めされる。第４箱詰めコンベア５３４では、外観が良好で、Ｍ（ミディアム）サイズの物品が箱詰めされる。 The boxing conveyors 531 to 534 are divided according to the ranks of articles, and the first boxing conveyor 531 has an excellent appearance and boxes L (large) size articles. In the second boxing conveyor 532, the appearance is good, and L (large) size articles are boxed. In the third boxing conveyor 533, the appearance is excellent, and M (medium) size articles are boxed. The fourth boxing conveyor 534 has a good appearance and boxes M (medium) size articles.

また、物品供給コンベア５１１と第１箱詰めコンベア５３１との間にはスペースが確保されており、そのスペースに不良品を一時的に置く不良品置場７０１が設けられている。さらに、物品供給コンベア５１１と第２〜４箱詰めコンベア５３２〜５３４との間にもスペースが確保されており、そのスペースに振り分け装置１００が配置されている。 In addition, a space is secured between the article supply conveyor 511 and the first boxing conveyor 531, and a defective product storage place 701 for temporarily placing defective products in the space is provided. Furthermore, a space is also secured between the article supply conveyor 511 and the second to fourth boxing conveyors 532 to 534, and the sorting apparatus 100 is arranged in the space.

なお、カメラ５１は物品供給コンベア５１１を挟んで振り分け装置１００とは反対側に配置されている。カメラ５１の位置は、振り分け装置１００のロボットハンド２が物品を保持して持ち上げたとき、物品Ｑの外観を捉えることができる場所である。 The camera 51 is disposed on the opposite side of the sorting apparatus 100 with the article supply conveyor 511 interposed therebetween. The position of the camera 51 is a place where the appearance of the article Q can be captured when the robot hand 2 of the sorting apparatus 100 holds and lifts the article.

コントローラ４０は、物品供給コンベア５１１を流れるコンテナ６１１の中にある物品Ｑをロボットハンド２に保持させて持ち上げる。このとき、コントローラ４０には、カメラ５１から物品Ｑの画像データが送られてくるので、コントローラ４０はその画像データを基に外観を優良、良品および不良の３種類に選別する。 The controller 40 causes the robot hand 2 to hold the article Q in the container 611 flowing on the article supply conveyor 511 and lift it. At this time, since the image data of the article Q is sent from the camera 51 to the controller 40, the controller 40 sorts the appearance into three types of excellent, non-defective and defective based on the image data.

さらに、コントローラ４０は、ロボットアーム３の動作を制御して、物品Ｑに所定の適用加速度が作用するように移動させ、振り分け位置まで物品Ｑを運ばせる。なお、振り分け装置１００の動作、すなわち、物品の移動パターンは、オペレータによって稼動前に入力部７を介して設定されている。 Furthermore, the controller 40 controls the operation of the robot arm 3 to move the article Q so that a predetermined applied acceleration acts on the article Q, and to carry the article Q to the sorting position. The operation of the sorting apparatus 100, that is, the movement pattern of the articles is set by the operator via the input unit 7 before operation.

コントローラ４０は、外観検査結果と算出した物品Ｑの質量とに基づいて、物品Ｑが[Ｌサイズ・外観優良]、[Ｌサイズ・外観良好]、[Ｍサイズ・外観優良]、および[Ｍサイズ・外観良好]のいずれのランクに該当するのかを決定し、その決定結果に基づいて、物品Ｑを所定のダンボール箱６３１〜６３４に収めるようにロボットアーム３及びロボットハンド２の動作を制御する。 Based on the appearance inspection result and the calculated mass of the article Q, the controller 40 determines that the article Q is [L size / excellent appearance], [L size / excellent appearance], [M size / excellent appearance], and [M size]. Which of the ranks “appearance is good” is determined, and based on the determination result, the operations of the robot arm 3 and the robot hand 2 are controlled so that the article Q is stored in the predetermined cardboard boxes 631 to 634.

また、コントローラ４０は、物品Ｑが外観不良品であると判定したとき、或いは、物品Ｑの質量が許容範囲外であると判定したときは、その物品Ｑを不良品置場まで移動させ、そこに一時的に貯めておく。 Further, when the controller 40 determines that the article Q is a defective appearance product or determines that the mass of the article Q is out of the allowable range, the controller 40 moves the article Q to the defective article storage, Save temporarily.

なお、第１〜第４箱詰めコンベア５３１〜５３４の上流側には箱検知センサ（図示せず）が設置されている。箱検知センサは箱の有無を検知するセンサであり、箱に直に光をあてて検知する非接触センサ、或いは、箱の下方に配置され箱自体この重みでオン・オフするメカニカルスイッチで代用できる。いずれにせよ、箱が物品で満杯になり下流側に移動したときに反応して箱無し状態を知らせる信号を出力することができる。 A box detection sensor (not shown) is installed on the upstream side of the first to fourth boxing conveyors 531 to 534. The box detection sensor is a sensor that detects the presence or absence of a box, and can be replaced with a non-contact sensor that detects light by direct light on the box, or a mechanical switch that is placed under the box and turns on and off with this weight. . In any case, when the box is full of articles and moves downstream, it can react to output a signal notifying the absence of the box.

コントローラ４０は、箱検知センサからの箱無し状態を知らせる信号を受けたとき、ロボットハンド２が箱供給コンベア５２１の空の箱（ダンボール）６２１を保持できる位置まで行くようにロボットアーム３の動作を制御する。さらに、コントローラ４０は、ロボットハンド２に空箱６２１を保持させた後、空箱６２１を必要とする箱詰めコンベア５３１〜５３４まで移動するようにロボットアーム３の動作を制御する。 When the controller 40 receives a signal notifying the absence of a box from the box detection sensor, the controller 40 moves the robot arm 3 so that the robot hand 2 reaches a position where the empty box (cardboard) 621 of the box supply conveyor 521 can be held. Control. Furthermore, after the controller 40 holds the empty box 621 in the robot hand 2, the controller 40 controls the operation of the robot arm 3 so as to move to the boxing conveyors 531 to 534 that require the empty box 621.

このように、１台の振り分け装置１００が物品Ｑの質量検査、移動、振り分け、箱詰め、及び空箱搬送という複数の作業を担うことができるので、生産性が向上するだけでなく、生産工程の省スペース化を図ることができる。 In this way, since one sorting device 100 can perform a plurality of operations such as mass inspection, movement, sorting, boxing, and empty box conveyance of the article Q, not only the productivity is improved, but also the production process. Space can be saved.

（５）特徴
（５−１）
振り分け装置１００は、搬送されてきた物品Ｑの質量を測定し、その質量の大きさに応じて物品Ｑを振り分けながら箱詰めする振り分け装置であって、力センサ１と、ロボットハンド２と、ロボットアーム３と、加速度センサ４と、コントローラ４０とを備えている。力センサ１は、ロボットハンド２とロボットアーム３との間に設けられ、移動時の物品に作用する力を測定する。ロボットハンド２は、物品Ｑを保持し、物品Ｑの振り分け先に配置された箱内に物品を置く。ロボットアーム３は、ロボットハンド２を移動させる。加速度センサ４は、移動時の物品Ｑに作用する加速度を測定する。コントローラ４０は、ロボットハンド２およびロボットアーム３の動作を制御し、さらに、物品Ｑが振り分け先へ移動するまでに、物品Ｑに作用する力および加速度に基づいて物品Ｑの質量を算出し、その算出した値に応じて物品Ｑの振り分け先を決定する。その結果、振り分け装置１００が、物品Ｑの保持、移動、質量測定、その測定値に応じた物品Ｑの振り分け、及び箱詰めができ、生産工程からウェイトチェッカ、箱詰め装置を撤去することができ、生産ラインの省スペース化を図ることができる。 (5) Features (5-1)
The sorting apparatus 100 is a sorting apparatus that measures the mass of an article Q that has been conveyed and packs the article Q while sorting the articles Q according to the size of the article. The sorting apparatus 100 includes a force sensor 1, a robot hand 2, and a robot arm. 3, an acceleration sensor 4, and a controller 40. The force sensor 1 is provided between the robot hand 2 and the robot arm 3 and measures the force acting on the article during movement. The robot hand 2 holds the article Q and places the article in a box arranged at the distribution destination of the article Q. The robot arm 3 moves the robot hand 2. The acceleration sensor 4 measures acceleration acting on the article Q during movement. The controller 40 controls the operation of the robot hand 2 and the robot arm 3, and further calculates the mass of the article Q based on the force and acceleration acting on the article Q until the article Q moves to the distribution destination. The distribution destination of the article Q is determined according to the calculated value. As a result, the sorting device 100 can hold, move, measure the mass of the product Q, sort the product Q according to the measured value, and pack the product, and remove the weight checker and the packaging device from the production process. The space of the line can be saved.

（５−２）
また、振り分け装置１００は、搬送されてくる物品Ｑの外観を監視するカメラ５１をさらに備えているので、コントローラ４０はロボットハンド２が物品Ｑを保持する前に、カメラ５１を介して物品Ｑの外観検査を行うことができる。その結果、コントローラ４０が物品Ｑの外観をOK判定したにもかかわらず、その後に質量不足と判定した場合、中身の欠損と判定する。これは、「組み立て品」を扱う場合には、振り分け装置１００が欠品検査装置としての機能も発揮することができる。 (5-2)
In addition, since the sorting apparatus 100 further includes a camera 51 that monitors the appearance of the conveyed article Q, the controller 40 allows the controller 40 to store the article Q via the camera 51 before the robot hand 2 holds the article Q. Appearance inspection can be performed. As a result, if the controller 40 determines that the appearance of the article Q is OK but subsequently determines that the mass is insufficient, it determines that the content is missing. This is because when the “assembled product” is handled, the sorting device 100 can also function as a shortage inspection device.

（５−３）
振り分け装置１００は、振り分け先ごとに箱の有無を検知する箱検知センサをさらに備えている。コントローラ４０は、箱が存在しないことを検知したとき、控えの箱をロボットハンド２に保持させて振り分け先まで運ばせることができる。その結果、ロボットハンド２及びロボットアーム３が、物品Ｑの移動だけでなく、箱詰め用の箱の移動も担うので、生産工程から箱搬送用コンベアを撤去することができ、生産ラインのさらなる省スペース化を図ることができる。 (5-3)
The distribution device 100 further includes a box detection sensor that detects the presence or absence of a box for each distribution destination. When the controller 40 detects that a box does not exist, the controller 40 can hold the reserved box in the robot hand 2 and carry it to the distribution destination. As a result, the robot hand 2 and the robot arm 3 are responsible not only for the movement of the articles Q but also for the movement of the boxes for packing, so that the box transport conveyor can be removed from the production process, further saving the production line. Can be achieved.

（５−４）
振り分け装置１００では、振り分け先に不良品置場７０１が含まれることによって、振り分け動作の一環として不良品を不良品置場に振り分ければよいので、不良品を撥ねるための専用の機構が不要となり、生産ラインのさらなる省スペース化を図ることができる。 (5-4)
In the sorting apparatus 100, since the defective product storage area 701 is included in the distribution destination, it is only necessary to distribute the defective product to the defective product storage area as part of the sorting operation, so a dedicated mechanism for repelling the defective product becomes unnecessary. Further space saving of the production line can be achieved.

（６）変形例
図１０は、変形例に係る振り分け装置１５０の概略斜視図である。図１０において、振り分け装置１５０は、力センサ１１と、ロボットハンド１２と、ロボットアーム１３と、加速度センサ１４とを備えている。なお、力センサ１１および加速度センサ１４は、上記実施形態の力センサ１と加速度センサ４と同等であるので、説明を省略する。 (6) Modification FIG. 10 is a schematic perspective view of a sorting apparatus 150 according to a modification. In FIG. 10, the sorting device 150 includes a force sensor 11, a robot hand 12, a robot arm 13, and an acceleration sensor 14. In addition, since the force sensor 11 and the acceleration sensor 14 are equivalent to the force sensor 1 and the acceleration sensor 4 of the said embodiment, description is abbreviate | omitted.

ロボットハンド１２は、物品Ｑを保持する。ロボットハンド１２は、エアー吸着機構である。ロボットアーム１３は、ロボットハンド２を３次元的に移動させる。また、ロボットアーム１３は、所定の回転軸ＣＡを中心にしてＣＷ方向およびＣＣＷ方向に回転することもできる。 The robot hand 12 holds the article Q. The robot hand 12 is an air adsorption mechanism. The robot arm 13 moves the robot hand 2 three-dimensionally. The robot arm 13 can also rotate in the CW direction and the CCW direction about a predetermined rotation axis CA.

なお、力センサ１１はロボットハンド１２とロボットアーム１３との間に設けられ、加速度センサ１４はロボットハンド１２に隣接するように設けられる。この変形例では、力センサ１１及び加速度センサ１４ともに歪みゲージ式ロードセルが採用され、力センサ１１及び加速度センサ１４は水平方向に移動する物品Ｑに作用する力と加速度を検出する。 The force sensor 11 is provided between the robot hand 12 and the robot arm 13, and the acceleration sensor 14 is provided adjacent to the robot hand 12. In this modification, a strain gauge type load cell is adopted for both the force sensor 11 and the acceleration sensor 14, and the force sensor 11 and the acceleration sensor 14 detect the force and acceleration acting on the article Q moving in the horizontal direction.

上記実施形態に係る振り分け装置１００と変形例に係る振り分け装置１５０との違いは、物品を保持する機構が上記実施形態に係る振り分け装置１００ではチャック機構であったのに対し、変形例に係る振り分け装置１５０ではエアー吸着機構となった点である。 The difference between the sorting apparatus 100 according to the embodiment and the sorting apparatus 150 according to the modification is that the mechanism for holding an article is a chuck mechanism in the sorting apparatus 100 according to the embodiment, whereas the sorting according to the modification is performed. The apparatus 150 is an air adsorption mechanism.

基本的に、変形例に係る振り分け装置１５０も上記実施形態に係る振り分け装置１００と同様の動作を行なうことができるが、加えて、物品Ｑを保持できたか否かの確認を行うことができる。 Basically, the sorting apparatus 150 according to the modified example can perform the same operation as the sorting apparatus 100 according to the above embodiment, but in addition, it can be confirmed whether or not the article Q can be held.

物品Ｑが製袋包装品である場合、変形例に係る振り分け装置１５０では、ロボットハンド１２が製袋包装された物品Ｑを吸着する際に適切に物品Ｑを保持できたか否かの確認を行う。ロボットハンド２が物品Ｑを保持する際に袋状物品の吸着に失敗すると、吸着圧が適正値に達しなかったり急激に降下したりするので、物品Ｑの保持の失敗が判明する。したがって、ロボットハンド１２を物品の表面を吸着するエア吸着機構とすることによって、物品の保持搬送の確実化を図ることができる。 When the article Q is a bag-making package, the sorting device 150 according to the modification confirms whether or not the article Q can be properly held when the robot hand 12 sucks the bag-packed article Q. . If the robot hand 2 fails to suck the bag-shaped article when holding the article Q, the suction pressure does not reach an appropriate value or drops rapidly, and thus the failure to hold the article Q is revealed. Therefore, by using the robot hand 12 as an air adsorption mechanism that adsorbs the surface of the article, it is possible to ensure the holding and conveyance of the article.

以上のように、本発明に係る振り分け装置は、質量検査装置、箱詰め装置及びシールチェッカとしても有用である。 As described above, the sorting device according to the present invention is also useful as a mass inspection device, a boxing device, and a seal checker.

１力センサ
２ロボットハンド
３ロボットアーム
４加速度センサ
４０コントローラ
１００振り分け装置
Ｑ物品 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Force sensor 2 Robot hand 3 Robot arm 4 Acceleration sensor 40 Controller 100 Sorting device Q Goods

特開２００４−２６２４８２号公報JP 2004-262482 A

Claims

A sorting device that measures the mass of an article that has been conveyed and packs the article while sorting the article according to the size of the mass,
A robot hand that holds the article and places the article in a box arranged at a distribution destination of the article;
A robot arm for moving the robot hand;
A force sensor that is provided between the robot hand and the robot arm and that measures a force acting on the article when moving in the horizontal direction ;
An acceleration sensor that measures acceleration acting on the article when moving in the horizontal direction ;
A controller that controls at least the operations of the robot hand and the robot arm;
With
The controller calculates the mass of the article based on the force and acceleration acting on the article until the article moves to the sorting destination, and determines the sorting destination of the article according to the calculated value To
Sorting device.

The camera further includes a camera for monitoring the appearance of the article being conveyed,
The controller performs appearance selection of the article through the camera before the robot hand holds the article.
The sorting device according to claim 1.

Further comprising a box detection sensor for detecting the presence or absence of the box for each distribution destination,
When the controller detects that the box does not exist, the controller holds the box in the robot hand and carries it to the distribution destination.
The sorting device according to claim 1.

The robot hand is an air adsorption system that adsorbs the surface of an article.
The distribution device according to any one of claims 1 to 3.

The distribution destination includes a defective product storage area,
The distribution device according to any one of claims 1 to 4.