JP6610881B2 - 物品処理装置 - Google Patents
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その場合、第1、第2供給コンベヤに対してそれぞれ1台の移載ロボットを配置することが望ましいが、設置スペースが狭い等の諸事情により、第1、第2供給コンベヤに対して1台の移載ロボットで処理する場合がある。
このような構成では、上記移載ロボットは第1、第2供給コンベヤから物品を交互に所定個数ずつ取り出して移載するようになっており、移載ロボットが第1供給コンベヤの物品を移載する間に、第2供給コンベヤに所定個数の物品が供給されるようになっている。
このような問題に鑑み、本発明は第1、第2供給コンベヤにおける物品の供給バランスが崩れた場合であっても、効率的に物品を移載することが可能な物品処理装置を提供するものである。
上記移載ロボットは物品を保持する複数の保持部を有し、
第1供給コンベヤおよび第2供給コンベヤにおける上記移載ロボットの作業範囲内に進入した物品の個数を検出する物品検出手段を設け、
上記制御手段は、上記第1、第2供給コンベヤのいずれか一方における上記作業範囲に進入した物品の個数を検出し、当該物品の個数が上記移載ロボットの保持部の数より少ない場合には、複数の保持部のうち一部の保持部を用いて当該作業範囲に位置した物品を保持し、上記受取りコンベヤへ受け渡すよう、上記移載ロボットを制御することを特徴としている。
上記物品処理装置3は、上記物品1をランダムに搬送する第1、第2物品コンベヤ4A、4Bと、上記物品1を複数個ずつ収容するバケット6を移動させる第1、第2供給コンベヤとしての第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bと、上記トレー2を搬送する受取りコンベヤとしてのトレーコンベヤ9とを用いて物品1の搬送を行うようになっている。
そしてこれらのコンベヤ間における物品1の移載は、上記第1、第2物品コンベヤ4A、4B上の物品1を取り出して上記第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bのバケット6に収容する第1〜第4供給ロボット5A〜5Dと、第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bのバケット6から物品1を取り出して上記トレーコンベヤ9へ受け渡す移載ロボット8とを備えている。
そしてこれら本実施例の物品処理装置3を構成するコンベヤやロボットは、図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
本実施例の物品1は平面視において略長方形の板状を有しており、上記トレー2はこの物品1を方向を揃えた状態で、かつ6個積層した状態で収容するようになっている。
そして上記物品処理装置3では、上記第1、第2物品コンベヤ4A、4Bをランダムな向きで搬送された物品1を、上記第1〜第4供給ロボット5A〜5Dによって保持し、当該物品1を上記第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bのバケット6に積層した状態で一旦収容する。
続いて、上記移載ロボット8が上記第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bのバケット6から上記積層された物品1を取り出し、これを上記トレーコンベヤ9上のトレー2に移載するようになっている。
第1、第2物品コンベヤ4A、4Bの上方には、上記第1〜第4供給ロボット5A〜5Dよりも上流側となる位置に図示しないカメラが設けられており、このカメラが撮影した画像は制御手段において画像認識され、各物品1の位置および搬送方向に対する傾きが認識される。
また、第1、第2物品コンベヤ4A、4Bには図示しないエンコーダが設けられており、上記カメラによって撮影された物品1の位置は、上記第1、第2物品コンベヤ4A、4Bによる搬送に伴って制御手段により認識されるようになっている。
さらに、第1、第2物品コンベヤ4A、4Bの下流端には、第1、第2物品コンベヤ4A、4Bに対して直交する方向に向けて回収コンベヤ10が設けられており、上記第1〜第4供給ロボット5A〜5Dによって保持しきれなかった物品1が回収されるようになっている。
上記第1〜第4供給ロボット5A〜5Dの構成自体は従来公知であるため詳細な説明は省略するが、それぞれアームと、アームの先端に設けられた図示しない3つの吸着ヘッドとを備えており、上記吸着ヘッドはそれぞれ1個の物品1の上面を吸着保持するとともに、水平方向に回転可能に設けられている。
ここで第1物品コンベヤ4Aを搬送される物品1を上記第1、第3供給ロボット5A、5Cによって保持する動作を説明すると、上記カメラが第1物品コンベヤ4A上の物品1を撮影すると、制御手段が各物品1の幅方向での位置および傾きを認識し、さらに上記エンコーダによる第1物品コンベヤ4Aの搬送速度に基づいて各物品1の搬送方向での位置を認識する。
続いて、制御手段は第1、第3供給ロボット5A、5Cを作動させ、認識した物品1の位置および傾きに同期させて3個の吸着ヘッドを順次所要の物品1の上方に位置させ、その際各吸着ヘッドを物品1の傾きに応じて回転させてから、当該物品1を吸着保持させる。これにより、上記3個の吸着ヘッドにそれぞれ吸着保持された物品1はその方向が一定に揃えられることとなる。
また制御手段は、上記第1供給ロボット5Aに全ての物品1を保持せず、所定の割合の物品1を通過させて第3供給ロボット5Cに保持させるようになっており、第1供給ロボット5Aと第3供給ロボット5Cとで分担して第1物品コンベヤ4A上の物品1を取り出すようになっている。
第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bは同様の構成を有しているので、以下第1バケットコンベヤ7Aについて説明すると、第1バケットコンベヤ7Aは等間隔に設けられた複数のバケット6を備え、また図示しないエンコーダにより各バケット6の位置が制御手段によって認識されるようになっている。
各バケット6には6個の物品1を積層させた状態で収容可能となっており、また隣接するバケット6は上記第1、第3供給ロボット5A、5Cの吸着ヘッドに吸着保持された物品1と同じ間隔に設けられている。
このような構成により、制御手段はバケット6の位置に同期させて第1、第3供給ロボット5A、5Cの3つの吸着ヘッドを移動させ、整列した3つのバケット6の内部にそれぞれ物品1を1個ずつ、計3個の物品1を同時に収容することが可能となっている。
さらに本実施例では、上流側に位置する第1供給ロボット5Aが3つのバケット6のそれぞれに対して物品1の供給を3回繰り返すようになっており、これにより各バケット6にそれぞれ3個の物品1が供給されるようになっている。
そしてこのバケット6が下流側に搬送されると、上記第3供給ロボット5Cが当該3つのバケット6に対して物品1の供給を3回繰り返して、上記バケット6に収容された3個の物品1の上部に3個の物品1を供給することにより、1つのバケット6に6個の物品1を積層させて収容するようになっている。
このセンサ11の下流側となる位置には、上記移載ロボット8の作業範囲Aが設定され、上記第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bでは、それぞれ各バケット6にそれぞれ6個の物品1が収容されていない場合には、当該バケット6を上記作業範囲Aに移動させないようになっている。
このため、上記6個の物品1を収容したバケット6が上記センサ11を通過するようになっており、制御手段は上記作業範囲Aに到達したバケット6の個数を認識することで、作業範囲Aに到達した物品1の個数を検出することが可能となっている。
例えば第1物品コンベヤ4Aが十分な数の物品1を搬送する場合、第1、第3供給ロボット5A、5Cは絶え間なく物品1を上記バケット6に収容することができるため、第1バケットコンベヤ7Aは上記バケット6を連続的に上記作業範囲Aに進入させることができる。
これに対し、第1物品コンベヤ4Aが搬送する物品1が少ない場合には、第1、第3供給ロボット5A、5Cが6個の物品1をバケット6に収容するまでの間、第1バケットコンベヤ7Aを待機させなければならず、上記作業範囲Aには間欠的にバケット6が進入することとなる。
またトレーコンベヤ9の上流側には図示しないトレー供給手段が接続され、下流側にはL字形に配置されて物品1の収容されたトレー2を図示しないケーサへと排出する排出コンベヤ12が接続されている。
上記トレー2は箱状を有しており、それぞれ上記バケット6に収容された6個の積層された物品1を収容可能な形状を有している。トレーコンベヤ9は、これらのトレー2を等間隔で搬送し、搬送中の少なくとも8個のトレー2が上記移載ロボット8の作業範囲Aに位置するように設けられている。
制御手段は、上記移載ロボット8によって上記トレー2に物品1が移載されると、この物品1を収容したトレー2を移動させて上記排出コンベヤ12へと排出し、上流側からはトレー供給手段によって新たなトレー2が供給されるようになっている。
上記移載ロボット8のアーム部8aについては従来公知のものを使用することができ、当該アーム部8aがハンド部8bを移動させることが可能な作業範囲A内には、上記第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bにおける上記センサ11よりも下流側であって、少なくとも8個のバケット6が位置する範囲と、上記トレーコンベヤ9における少なくとも8個のトレー2が位置する範囲とが位置するようになっている。
各保持部13は積層された6個の物品1の側部を挟持するグリッパ13aと、当該グリッパ13aを開閉させるエアシリンダ13bとによって構成され、上記バケット6に収容された6個の物品1を一度に保持可能な構成を有している。
また上記保持部13は、上記第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bのバケット6と同じ間隔で設けられており、またトレーコンベヤ9上のトレー2の間隔もこの保持部13と同じ間隔となっている。
通常、8個の保持部13は進退動手段14によって後退位置に位置しており、この状態から上記第1、第2バケットコンベヤ7A、7B上のバケット6から物品1を取り出す際に、進退動手段14が物品1の数に応じて保持部13を前進位置に位置させるようになっている。
具体的には、8個の保持部13によって8個の物品1を移載する際には、2つの進退動手段14が作動して、2組8個の保持部13を前進位置に位置させる。
これに対し、4個の保持部13によって4個の物品1を移載する際には、一方の進退動手段14が作動して、1組4個の保持部13を前進位置に位置させ、他の4個の保持部13に対して突出した位置に位置させるようになっている。
その際、第1物品コンベヤ4Aでは、第1、第3供給ロボット5A、5Cが分担して物品1を保持し、これと同様第2物品コンベヤ4Bでは、第2、第4供給ロボット5B、5Dが分担して物品1を保持する。
そして第1バケットコンベヤ7Aでは、上流側において第1供給ロボット5Aが3つのバケット6に対してそれぞれ3個ずつ物品1を収容し、その下流側において第3供給ロボット5Cが当該3個のバケット6にそれぞれ3個の物品1を収容して、各バケット6に6個の物品1を収容する。
これと同様、第2バケットコンベヤ7Bでも、上流側の第3供給ロボット5Cが3つのバケット6に対してそれぞれ3個ずつ物品1を収容し、下流側の第4供給ロボットが当該3個のバケット6にそれぞれ3個の物品1を収容して、各バケット6に6個の物品1を収容する。
上記センサ11が上記物品1を収容したバケット6を検出すると、制御手段は上記エンコーダによって当該バケット6の位置を認識しつつ、移載ロボット8の作業範囲A内に何個のバケット6が進入したかを認識し、これにより作業範囲A内に進入した物品1の個数が検出される。
制御手段は上記移載ロボット8を制御して、第1、第2バケットコンベヤ7A,7Bのうち、先に4個以上のバケット6が作業範囲Aに進入したバケットコンベヤから先に物品1を取り出すようにする。
ここでは、先に第1バケットコンベヤ7Aにおける作業範囲Aに4個のバケット6が進入した場合について説明すると、制御手段は上記移載ロボット8を制御して、8個の保持部13のうち、一方の組の4個の保持部13を上記進退動手段14によって前進位置に位置させる。
そして移載ロボット8は上記4個の保持部13を用いて、上記作業範囲Aに進入した物品1を収容したバケット6のうち、下流端側に位置する4個のバケット6から物品1を取り出す。
続いて移載ロボット8は、保持した4個の物品1を直ちに上記トレーコンベヤ9に移動させ、作業範囲Aに位置したトレー2のうち、下流側の4個のトレー2に上記物品1を収容する。
トレーコンベヤ9は、物品1の収容された4個のトレー2を移動させて、当該トレー2を下流側の排出コンベヤ12に受け渡し、また移載ロボット8の作業範囲Aには空のトレー2が新たに供給される。
すると、制御手段は移載ロボット8における2組8個の保持部13を上記進退動手段14によって前進させ、8個の保持部13によって第2バケットコンベヤ7Bのバケット6から物品1を取り出し、これをトレーコンベヤ9の8個のトレー2に移載する。
このように、一方のバケットコンベヤの物品1をトレーコンベヤ9に移載する間に、他方のバケットコンベヤでは6個の物品1が収容された8個のバケット6が作業範囲Aに進入しているため、その後、移載ロボット8は第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bの8個のバケット6から交互に物品1を取り出してこれをトレーコンベヤ9に移載することができる。
これに対し、例えば第1、第2物品コンベヤ4A、4Bへの物品1の供給量に偏りが生じた場合には、第1、第2物品コンベヤ4A、4Bを搬送される物品1の個数のバランスが崩れることとなる。
例えば、第2物品コンベヤ4Bに供給される物品1の割合が少なくなると、第2バケットコンベヤ7Bにおいて、上記第2、第4供給ロボット5B、5Dはバケット6が通過するまでの間に所定個数の物品1を収容できず、所定個数の物品1が収容されるまでバケット6を一時停止させる必要が生じる。
その結果、上記第2バケットコンベヤ7Bでは、物品1を収容したバケット6が上記移載ロボット8の作業範囲Aに間欠的に進入することとなり、これに対し第1バケットコンベヤ7Aでは連続してバケット6が作業範囲Aに進入しているため、第1バケットコンベヤ7Aと第2バケットコンベヤ7Bとで物品1の供給バランスが崩れることとなる。
その結果、上記移載ロボット8が第1バケットコンベヤ7Aの物品1をトレーコンベヤ9へと移載する間に、上記第2バケットコンベヤ7Bの作業範囲Aに8個のバケット6が進入しない場合が想定される。
この時、移載ロボット8が上記第2バケットコンベヤ7において8個のバケット6が作業範囲Aに進入するまで待機すると、その間の待機時間が無駄となり、また第1バケットコンベヤ7Aでは連続的にバケット6を作業範囲Aに進入させることが可能であるにも関わらず、移載ロボット8が作業範囲Aの物品1を取り出すまでは、バケット6の搬送を待機させなければならないため、ここでも無駄が生じることとなる。
さらに制御手段は、上記移載ロボット8を制御し、上記ハンド部8bの4個の保持部13を上記トレーコンベヤ9における下流側に位置した4個のトレー2へと移動させ、物品1を当該トレー2に移載する。
その間に、第1バケットコンベヤ7Aにおける作業範囲Aには物品1を収容した8個のバケット6が進入しているため、移載ロボット8は上記説明と同様、8個の保持部13を用いて物品1を収容した8個のバケット6から物品1を取り出し、トレーコンベヤ9に移載すればよい。
その後は、上記第2物品コンベヤ4Bへの物品1の供給が安定し、第2バケットコンベヤ7Bにおいて物品1を収容したバケット6の搬送が安定するまでは、作業範囲Aに進入した4個のバケット6から物品1を取り出して移載すればよい。
なお、上記状態において、第2バケットコンベヤ7Bにおける作業範囲Aに4個の物品1を収容したバケット6が進入していない場合には、制御手段は第1バケットコンベヤ7Aの物品1を連続して移載することができる。
この場合、第1バケットコンベヤ7Aにおいて8個のバケット6が作業範囲Aに進入している必要はなく、4個のバケット6が作業範囲Aに進入した時点で、4個の保持部13を用いて物品1を移載すればよい。
本実施例の移載ロボット8も8個の保持部13を備えているが、各保持部13はそれぞれ進退動手段14によって進退動可能となっており、制御手段は任意の数の保持部13を他の保持部13に対して突出させることが可能となっている。
このような構成により、本実施例の物品処理装置3において、第1、第2物品コンベヤ4A、4Bにおける物品1の個数がバランスされている場合には、上記第1実施例と同様の動作に基づいて第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bから交互に物品1の移載を行うことができる。
具体的には、最初に第1バケットコンベヤ7Aにおける作業範囲Aに4個の物品1を収容したバケット6が進入したら、制御手段は8個の保持部13のうち4個の保持部13を進退動手段14により前進位置に位置させて、当該4個の保持部13を用いて物品1を移載する。
その後、制御手段は、8個の保持部13を進退動手段14によって前進位置に位置させて、交互に第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bからトレーコンベヤ9へと物品1を移載すればよい。
この場合、制御手段は上記移載ロボット8を制御して、上記作業範囲Aに進入した2個のバケット6に対応する2個の保持部13を上記進退動手段14により前進位置に位置させ、他の6個の保持部13に対して突出させる。
続いて、移載ロボット8は上記2個の保持部13により作業範囲Aに進入した2個のバケット6から物品1を取り出し、これを上記トレーコンベヤ9における作業範囲Aの下流側に位置した2個のトレー2に移載する。
その間に、上記第1バケットコンベヤ7Aにおける作業範囲Aに物品1を収容した8個のバケット6が進入した場合には、上記実施例と同様、移載ロボット8は8個の保持部13を用いて物品1をトレーコンベヤ9に移載する。
この時、第1バケットコンベヤ7Aにおける作業範囲Aに例えばバケット6が6個しか進入していない場合には、制御手段は6個の保持部13を進退動手段14により前進位置に位置させて、当該6個の物品1を移載してもよい。
このように、第1バケットコンベヤ7Aもしくは第2バケットコンベヤ7Bにおける移載ロボット8の作業範囲Aに進入したバケット6の個数に応じて、対応する数の保持部13を用いて物品1の移載を行うことが可能となっている。
この場合、この場合、移載ロボット8は残る6個の保持部13を使用して第1バケットコンベヤ7Aから物品1を保持することが可能であり、6個のバケット6が作業範囲Aに進入していない場合には、進入したバケット6の数に応じた数の保持部13を用いて物品1を保持すればよい。
具体的には、上記第1、第2バケットコンベヤ7A、7Bに代えて、上記第1、第2物品コンベヤ4A,4Bを移載ロボット8に物品を供給する供給コンベヤとしてもよく、その場合には例えば各保持部13を回転可能に設けることで、ランダムな状態で搬送された物品1であってもこれを整列した状態で保持することができる。
3 物品処理装置 6 バケット
7A,7B 第1、第2バケットコンベヤ(第1、第2供給コンベヤ)
8 移載ロボット 9 トレーコンベヤ(受取りコンベヤ)
11 センサ(物品検出手段) 13 保持部
14 進退動手段
Claims (5)
- 物品を搬送する第1供給コンベヤおよび第2供給コンベヤと、上記第1、第2供給コンベヤから複数の上記物品を取り出してこれを移載する移載ロボットと、上記移載ロボットから上記物品を受け取る受取りコンベヤと、上記移載ロボットを制御する制御手段とを備えた物品処理装置において、
上記移載ロボットは物品を保持する複数の保持部を有し、
第1供給コンベヤおよび第2供給コンベヤにおける上記移載ロボットの作業範囲内に進入した物品の個数を検出する物品検出手段を設け、
上記制御手段は、上記第1、第2供給コンベヤのいずれか一方における上記作業範囲に進入した物品の個数を検出し、当該物品の個数が上記移載ロボットの保持部の数より少ない場合には、複数の保持部のうち一部の保持部を用いて当該作業範囲に位置した物品を保持し、上記受取りコンベヤへ受け渡すよう、上記移載ロボットを制御することを特徴とする物品処理装置。 - 上記制御手段は、上記第1、第2供給コンベヤのいずれか一方における作業範囲で上記一部の保持部が保持した物品をそのまま受取りコンベヤに受け渡すよう、上記移載ロボットを制御することを特徴とする請求項1に記載の物品処理装置。
- 上記制御手段は、上記移載ロボットが上記第1、第2供給コンベヤのいずれか一方における作業範囲で一部の保持部により物品を保持し、続いて、上記第1、第2供給コンベヤのいずれか他方における上記作業範囲において、物品を保持していない保持部を用いて当該作業範囲の物品を保持してから上記受取りコンベヤへ受け渡すよう、上記移載ロボットを制御することを特徴とする請求項1に記載の物品処理装置。
- 上記保持部を複数個ずつ複数組に分けるとともに、各組の保持部を一体的に進退動させる進退動手段を設け、
上記制御手段は、上記第1、第2供給コンベヤのいずれか一方における上記作業範囲に、所要の組の保持部と同数の物品が位置すると、
進退動手段により当該組の保持部を他の組の保持部よりも突出させて、物品を保持させることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の物品処理装置。 - 上記保持部はそれぞれ進退動手段により進退動可能に設けられ、
上記制御手段は、上記第1、第2供給コンベヤのいずれか一方における上記作業範囲に所要の数の物品が位置すると、
進退動手段により上記複数の保持部のうち当該作業範囲に位置した物品と同数の保持部を他の保持部よりも突出させて、当該物品を保持させることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の物品処理装置。
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