JP6831739B2 - 蓋閉じ装置及び蓋閉じ方法 - Google Patents

Description

本発明は、箱体に対し蓋閉じを行う蓋閉じ装置及び蓋閉じ方法に関する。

従来、ロボットを用いて箱体に対し蓋閉じを行う蓋閉じ装置が用いられている。このような、ロボットを用いて箱体に対し蓋閉じを行う装置としては、例えば特許文献１に開示されているものがある。特許文献１では、内箱に対し外箱の片方の端部を近接させてから、画像によって内箱と外箱との間のずれ量を検出し、内箱と外箱との間のずれについて修正しながら、内箱と外箱とがぶつからないように内箱に対し外箱を被せる装置について開示している。

特開２００８−０８０６２３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された、内箱に対し外箱を被せる装置では、画像によって内箱と外箱との間のずれ量を検出し、内箱と外箱との間のずれについて修正しながら内箱に対し外箱を被せている。従って、内箱に外箱を被せる動作を行う際のアームの移動の制御が複雑になり高性能な制御部が必要になる。従って、内箱に対し外箱を被せる装置の製造コストが増加してしまう可能性がある。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、制御が簡易に済む蓋閉じ装置及び蓋閉じ方法を提供することを目的としている。

本発明の蓋閉じ装置は、蓋を保持すると共に前記蓋を移動させることが可能な蓋保持部と、前記蓋保持部による前記蓋の保持及び移動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記蓋保持部が、前記蓋を保持し、前記蓋の一方側が重力方向下方に位置するように前記蓋を傾けた状態で、前記蓋の一部を箱体の開口部を囲う縁部における、前記蓋の前記一方側に対応した前記箱体の一方側の端部に当接させ、前記蓋の一部が前記箱体の前記縁部における前記一方側の端部に当接したまま、前記蓋における前記箱体と当接する当接部の前記一方側の端部と前記箱体における前記縁部の前記一方側の端部とが当接する位置まで前記蓋をスライドさせることにより、前記箱体の前記開口部を前記蓋が覆って前記箱体に対し蓋閉じを行うように、前記蓋保持部による前記蓋の保持及び移動を制御することを特徴とする。

上記構成の蓋閉じ装置では、箱体に対し蓋閉じを行う際に、蓋を傾けて箱体の開口部を囲む縁部に当接させ、蓋の当接部における一方側の端部と箱体の縁部における一方側の端部とが当接する位置まで蓋をスライドさせるので、箱体の縁部を蓋の移動の際のガイドとして用いることができる。従って、蓋を移動させる際の位置決めの精度が高くなくて済み、蓋の移動の制御が容易なので、蓋の移動の制御を行うための制御構成を簡易にすることができる。

また、前記制御部は、前記蓋における前記当接部の前記一方側の端部と前記箱体における前記縁部の前記一方側の端部とが当接したときに、前記蓋における前記当接部の前記一方側とは逆側の他方側の端部が、前記箱体の前記縁部における前記蓋の前記他方側に対応した他方側の端部と当接するように、前記蓋を移動させてもよい。

また、前記蓋保持部は、前記蓋を保持する保持部を回転させることが可能な回転軸を有し、前記蓋保持部は、前記保持部が前記蓋を保持した状態で、前記回転軸を中心に前記保持部を回転させることにより、前記蓋を、前記回転軸を中心に回転させることが可能であってもよい。

蓋保持部の保持部が蓋を保持した状態で回転軸を中心に蓋を回転させることが可能であるので、蓋を傾けた状態から箱体上に載置された状態まで滑らかに姿勢を変化させることができる。

また、前記制御部は、前記箱体の前記開口部を前記蓋が覆った状態で、前記蓋を前記箱体の方へ移動させてもよい。

箱体の開口部を蓋が覆った状態で、蓋が箱体の方へ移動することにより、蓋による箱体への嵌合をしっかりと行うことができる。

また、前記箱体を保持すると共に前記箱体を移動させることが可能な箱体保持部を備え、前記制御部は、前記箱体保持部による前記箱体の保持及び移動を制御してもよい。

また、前記箱体保持部は、前記箱体の前記開口部を覆った状態の前記蓋を前記箱体の方へ押しつけることが可能であってもよい。

また、記箱体保持部は、一方の部材と他方の部材とを備え、前記一方の部材と前記他方の部材とが互いに近接する方向に移動することが可能なチャック部を備え、前記チャック部は、前記箱体の一部を、前記一方の部材と前記他方の部材との間に挟み込んで把持することが可能であると共に、前記蓋が前記箱体の前記開口部を覆った状態で、前記蓋の一部と前記箱体の一部とを挟み込むことにより、前記蓋を前記箱体の方へ押しつけることが可能であってもよい。

箱体保持部が箱体の把持と、蓋の箱体への押しつけとの両方を行うことができるので、装置を小型化することができると共に、製造コストを少なく抑えることができる。

また、前記蓋保持部は、ロボットのアームによって構成されていてもよい。

また、前記箱体保持部は、ロボットのアームによって構成されていてもよい。

本発明の蓋閉じ方法は、箱体の開口部を覆う位置に蓋を配置して前記箱体に対し蓋閉じを行う蓋閉じ方法であって、前記蓋閉じ方法は、前記蓋の一方側が重力方向下方に位置するように前記蓋を傾けた状態で、前記蓋の一部を前記箱体の開口部を囲う縁部における、前記蓋の前記一方側に対応した前記箱体の一方側の端部に当接させる当接工程と、前記蓋の一部が前記箱体の前記縁部における前記一方側の端部に当接したまま、前記蓋における前記箱体と当接する当接部の前記一方側の端部と前記箱体の前記一方側の端部とが当接する位置まで前記蓋をスライドさせるスライド工程とを備えていることを特徴とする。

上記構成の蓋閉じ方法では、箱体に対し蓋閉じを行う際に、蓋を傾けて箱体の開口部を囲む縁部に当接させ、蓋の当接部における一方側の端部と箱体の縁部における一方側の端部とが当接する位置まで蓋をスライドさせるので、箱体の縁部を蓋の移動の際のガイドとして用いることができる。従って、蓋を移動させる際の位置決めの精度が高くなくて済み、蓋の移動の制御が簡易に済むので、蓋の移動の制御を行うための制御構成を簡易にすることができる。

本発明によれば、簡易な制御によって箱体に対し蓋閉じを行うことができるので、アームの制御を行う制御部が高性能とならずに済み、制御部のコストが増加することを抑えることができる。従って、蓋閉じ装置の製造コストを少なく抑えることができる。

本発明の実施形態に係る蓋閉じ装置の斜視図である。 図１の蓋閉じ装置における、蓋閉じ装置本体部の正面図である。 図１の蓋閉じ装置の制御系統の構成について示したブロック図である。 図１の蓋閉じ装置によって蓋閉じ動作を行う際のフローについて示したフローチャートである。 図１の蓋閉じ装置において、蓋閉じ装置本体部の箱体保持部が箱体を把持している状態について示した斜視図である。 図１の蓋閉じ装置において、蓋閉じ装置本体部の箱体保持部が箱体を蓋閉じスペースに移動させている状態について示した斜視図である。 図１の蓋閉じ装置において、蓋閉じ装置本体部の蓋保持部が蓋を箱体に近接させている状態について示した斜視図である。 図１の蓋閉じ装置において、蓋閉じ装置本体部の蓋保持部が蓋を箱体に当接させた状態について示した斜視図である。 図１の蓋閉じ装置において、蓋閉じ装置本体部の蓋保持部が蓋を箱体の縁部に沿ってスライドさせて移動させている状態について示した斜視図である。 図１の蓋閉じ装置において、蓋閉じ装置本体部の蓋保持部が、蓋を、箱体の開口部を覆う位置まで移動させた状態について示した斜視図である。 図１の蓋閉じ装置において、蓋閉じ動作が行われ、蓋閉じ装置本体部の箱体保持部及び蓋保持部が箱体及び蓋から退避している状態について示した斜視図である。 図１の蓋閉じ装置において、箱体保持部が、蓋閉じ動作の行われた箱体及び蓋を押し出していると共に、次に蓋閉じ動作の行われる箱体を把持して移動させている状態について示した斜視図である。 図１の蓋閉じ装置において、箱体保持部が、蓋閉じ動作の行われた箱体及び蓋を蓋閉じスペースから排除し、次に蓋閉じ動作の行われる箱体を蓋閉じスペースに移動させた状態について示した斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る蓋閉じ装置及び蓋閉じ方法について、添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る蓋閉じ装置の構成を示す図である。図１に示されるように、蓋閉じ装置１は、蓋閉じ装置本体部１００と、箱体５０が搬送されるベルトコンベア７０と、蓋６０が載置された蓋用支持台８０と、蓋閉じを行う蓋閉じスペース９０とを備えている。箱体５０へ蓋６０を被せて蓋閉じを行う動作については、箱体５０が蓋閉じスペース９０に配置された状態で行われる。

ベルトコンベア７０は、上流側ベルトコンベア７１と、下流側ベルトコンベア７２とを有している。上流側ベルトコンベア７１は、蓋閉じスペース９０の上流側に設けられ、蓋閉じスペース９０の近くの位置まで箱体５０を搬送する。下流側ベルトコンベア７２は、蓋閉じスペース９０の下流側に設けられ、蓋閉じの行われた箱体及び蓋を蓋閉じスペース９０から下流側に搬送する。上流側ベルトコンベア７１によって箱体５０が蓋閉じスペース９０に搬送され、箱体５０に対し蓋６０が被せられて箱体５０への蓋閉じが行われた後に、蓋閉じスペース９０から下流側ベルトコンベア７２によって下流側へ搬送される。

本実施形態では、箱体５０には食品が詰められており、箱体５０は、弁当用の箱として用いられている。箱体５０には、開口部が設けられている。開口部を通して、箱体５０の内部に内容物が配置されるように構成されている。なお、箱体５０の収容物は、食品に限定されない。食品以外の収容物が箱体５０の内部に収容されてもよい。収容物は、何であってもよい。

本実施形態では、箱体５０の開口部が上方に向けて開口されている。蓋６０及び箱体５０は、蓋６０が箱体５０の上方から箱体５０の開口部を覆って箱体５０に対し蓋６０によって蓋閉じを行う形式である。蓋６０が箱体５０の開口部を覆うことが可能なように、蓋６０が開口部よりも大きく形成されている。蓋閉じ動作が行われ、箱体５０の開口部を覆うように蓋６０が箱体５０上に配置されると、蓋６０が箱体５０の開口部の全体を覆って開口部を閉じることができる。

蓋用支持台８０には、箱体５０に対し蓋閉じを行う蓋６０が載置されている。蓋用支持台８０上に配置された蓋６０を後述する蓋保持部が保持し、蓋６０を移動させ、箱体５０の開口部を覆う位置に配置することにより、箱体５０に対し蓋閉じ動作を行う。

次に、蓋閉じ装置本体部１００の構成について説明する。

図２に、本実施形態の蓋閉じ装置本体部１００についての正面図を示す。図２に示されるように、蓋閉じ装置本体部１００は、一対のロボットアーム１３を備える水平多関節型の双腕ロボットによって構成されている。

蓋閉じ装置本体部１００は、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂを備えている。第１ロボットアーム１３Ａの先端部には、第１保持部１８が設けられている。第２ロボットアーム１３Ｂの先端部には、第２保持部１９が設けられている。以下では、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂを区別しない場合は、単にロボットアーム１３ということがある。

蓋閉じ装置本体部１００は、制御部１４及び真空発生装置（不図示）を備えている。

制御部１４は、例えば蓋閉じ装置本体部１００の支持台１２の内部に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、例えばロボットアーム１３の内部等に設けられてもよい。また、他の空いたスペースに設けられてもよい。

真空発生装置は、例えば、真空ポンプやＣＯＮＶＵＭ（登録商標）などがある。真空発生装置についても制御部１４と同様に、例えば、支持台１２の内部に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、真空発生装置は、例えばロボットアーム１３の内部等、他の場所に設けられていてもよい。真空発生装置は、不図示の配管を介して後述する蓋保持部３０の吸引口３１と接続されている。配管には、例えば、図示しない開閉弁が設けられており、開閉弁により配管が開放及び閉塞される。この真空発生装置の動作および開閉弁の開閉は制御装置により制御される。

第１ロボットアーム１３Ａは、第１保持部１８を所定の動作範囲内で移動させる。また、第２ロボットアーム１３Ｂは、第２保持部１９を所定の動作範囲内で移動させる。ロボットアーム１３は、例えば水平多関節型ロボットアームであって、アーム部２１と、リスト部２２とを含む。また、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂは、互いに独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。

第１保持部１８及び第２保持部１９は、それぞれ機能を有したハンド部を把持することが可能に構成されている。

蓋閉じ装置本体部１００は、支持台１２と、支持台１２から鉛直方向上方に延びた基軸１６とを備えている。基軸１６は、支持台１２に回転運動可能に取り付けられている。

基軸１６には、アーム部２１が水平方向に延在するように取り付けられている。アーム部２１は、基軸１６を中心に回転可能に取り付けられている。

アーム部２１は、第１リンク２１ａ及び第２リンク２１ｂを含む。第１リンク２１ａ及び第２リンク２１ｂは、相互に水平方向に沿って回転可能に支持されている。アーム部２１を介して、基軸１６に第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂが接続されている。

アーム部２１は、第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂの先端部に取り付けられたリスト部２２を、動作範囲内の任意の位置に位置決めする。

第１リンク２１ａは、基端部が支持台１２の基軸１６と回転関節Ｊ１により連結され、基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１まわりに回動可能である。第２リンク２１ｂは、第１リンク２１ａの先端部と回転関節Ｊ２により連結され、第１リンク２１ａの先端部に規定された回転軸線Ｌ２まわりに回動可能である。

リスト部２２は、その先に連なる機構を任意の姿勢に変更する。リスト部２２は、昇降部２２ａと、回動部２２ｂとを含む。昇降部２２ａは、第２リンク２１ｂの先端部と直動関節Ｊ３により連結され、第２リンク２１ｂに対し昇降移動可能である。回動部２２ｂは、昇降部２２ａの下端部と回転関節Ｊ４により連結され、昇降部２２ａの下端に規定された回転軸線Ｌ３まわりに回動可能である。

本実施形態において、回転軸線Ｌ１〜Ｌ３は、互いに平行であり、例えば鉛直方向に延在する。また、回転軸線Ｌ１〜Ｌ３の延在方向と、昇降部２２ａの昇降移動方向とは、互いに平行である。

アーム１３には、各関節Ｊ１〜Ｊ４に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ（図示せず）、および、そのサーボモータの回転角を検出するエンコーダ（図示せず）等が設けられている。また、第１ロボットアーム１３Ａの回転軸線Ｌ１と第２ロボットアーム１３Ｂの回転軸線Ｌ１は同一直線上にあり、第１ロボットアーム１３Ａの第１リンク２１ａと、第２ロボットアーム１３Ｂの第１リンク２１ａとは上下に高低差を設けて配置されている。

次に、第１保持部１８、第２保持部１９が把持することが可能なハンド部について説明する。本実施形態においては、第１保持部１８は、ハンド部として、蓋保持部３０を保持する。また、第２保持部１９は、ハンド部として、箱体保持部４０を保持する。

蓋保持部３０について説明する。蓋保持部３０には、複数の吸引口３１が設けられている。吸引口３１は、重力方向下方に向けて突出している。

蓋保持部３０におけるそれぞれの吸引口３１には、上述の配管を介して真空発生装置に接続されており、吸引口３１から空気を吸引することが可能である。蓋保持部３０における吸引口３１から空気の吸引を行いながら吸引口３１に蓋６０を接触させることにより、吸引口３１の先端に蓋６０を吸着させて保持することが可能に構成されている。蓋保持部３０は、第１保持部１８に把持されており、第１ロボットアーム１３Ａを駆動させることによって所定の動作範囲内で移動可能に構成されている。

また、蓋保持部３０は、回転軸Ｓ１を有し、吸引口３１を含む保持部３２を、回転軸Ｓ１を中心にＤ１方向に回転させることが可能に構成されている。蓋保持部３０が回転軸Ｓ１を有しているので、蓋保持部３０が蓋６０を保持した状態で回転軸Ｓ１を中心に保持部３２を回転させることにより、蓋６０を、回転軸Ｓ１を中心に回転させることが可能である。本実施形態では、蓋保持部３０の保持部３２が、第１ロボットアーム１３Ａのリスト部２２に対し、回転軸Ｓ１を中心に回転可能に構成されている。

次に、箱体保持部４０について説明する。箱体保持部４０には、２つのチャック部４１が設けられている。２つのチャック部４１のそれぞれは、鉛直方向上下に２つの爪部（一方の部材、他方の部材）４２、４３を有している。チャック部４１は、一方の爪部４２が他方の爪部４３に対し近接する方向に移動することにより、一方の爪部４２と他方の爪部４３との間に物体を挟み込んで、チャックすることが可能に構成されている。また、箱体保持部４０には、蓋閉じを終えた箱体５０及び蓋６０を下流側ベルトコンベア７２に向けて押し出すための板部材４４が設けられている。箱体保持部４０は、第２保持部１９に把持されており、第２ロボットアーム１３Ｂを駆動させることによって所定の動作範囲内で移動可能に構成されている。

次に、蓋閉じ装置本体部１００の動作を制御する制御部１４について説明する。図３は、蓋閉じ装置本体部１００の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。

図３に示されるように、制御部１４は、演算部１４ａと、記憶部１４ｂと、サーボ制御部１４ｃと、蓋保持部制御部１４ｄと、箱体保持部制御部１４ｅとを含む。

制御部１４は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御部１４は、集中制御する単独の制御部１４によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御部１４によって構成されていてもよい。

記憶部１４ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部１４ａは、記憶部１４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、蓋閉じ装置本体部１００の各種動作を制御する。すなわち、演算部１４ａは、蓋閉じ装置本体部１００の制御指令を生成し、これをサーボ制御部１４ｃ、蓋保持部制御部１４ｄ及び箱体保持部制御部１４ｅに出力する。

サーボ制御部１４ｃは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて、蓋閉じ装置本体部１００の第１ロボットアーム１３Ａ及び第２ロボットアーム１３Ｂのそれぞれの関節Ｊ１〜Ｊ４に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。

蓋保持部制御部１４ｄは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて真空発生装置及び駆動部を制御することによって、蓋保持部３０による吸引、移動及び動作を制御する。

箱体保持部制御部１４ｅは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて駆動部を制御することによって、箱体保持部４０における、チャック部４１によるチャックや、箱体保持部４０による移動及び動作を制御する。

以上のように構成された蓋閉じ装置１によって、箱体５０の開口部を覆うように蓋６０を箱体５０上に配置し、蓋閉じを行う際の動作について説明する。

図４に、蓋閉じ装置１によって、箱体５０の開口部を覆う位置に蓋６０を配置して蓋閉じを行う際のフローチャートを示す。以下、図４のフローチャートを参照して箱体５０及び蓋６０による蓋閉じが行われる際の各工程について説明する。

まず、箱体５０を蓋閉じスペース９０に向けて移動させ、箱体５０を蓋閉じスペース９０に配置する（Ｓ１）。蓋閉じスペース９０に配置される前の箱体５０は、上流側ベルトコンベア７１によって蓋閉じスペース９０の近くの位置まで箱体５０が搬送される。

箱体５０が蓋閉じスペース９０の近くの位置まで搬送されると、蓋閉じ装置本体部１００の箱体保持部４０のチャック部４１が、箱体５０の一部を挟み込むことが可能な位置まで移動する。

図５に、箱体保持部４０のチャック部４１の一方の爪部４２と他方の爪部４３とによって箱体５０の一部を挟み込んだ状態についての、蓋閉じ装置１の斜視図を示す。図５に示されるように、チャック部４１によって箱体５０の一部を挟み込んで把持すると、チャック部４１が箱体５０を把持したまま、箱体保持部４０が蓋閉じスペース９０に向けて移動することにより、箱体５０を蓋閉じスペース９０に移動させる。本実施形態では、箱体５０の移動の際に、箱体保持部４０が箱体５０における搬送方向下流側の端部を把持することにより、箱体保持部４０が箱体５０を保持している。

図６に、箱体５０を蓋閉じスペース９０に移動させたときの蓋閉じ装置１の斜視図を示す。このように、箱体保持部４０によって箱体５０が保持され、箱体保持部４０が移動することにより、箱体５０が蓋閉じスペース９０に移動する。

箱体５０が蓋閉じスペース９０に移動すると、蓋保持部３０が、蓋用支持台８０に積載された蓋６０を保持する（Ｓ２）。蓋保持部３０が蓋６０を保持する動作は、箱体保持部４０が箱体５０を移動させる動作と並行させてもよい。本実施形態では、図６に示されるように、箱体保持部４０によって箱体５０が蓋閉じスペース９０に移動したときには、蓋保持部３０は、蓋６０に当接して蓋６０を保持している。本実施形態では、蓋保持部３０の吸引口３１から吸引を行い、吸引口３１によって蓋６０を吸着することによって蓋６０を保持している。

蓋保持部３０が蓋６０を保持すると、蓋保持部３０を移動させて、蓋６０を箱体５０に近接させる（Ｓ３）。

図７に、蓋６０を箱体５０に近接させた際の、蓋閉じ装置１の斜視図を示す。Ｓ３で、蓋６０を箱体５０に近接させる際には、蓋６０の一部が、箱体５０における開口部を囲む縁部に当接するまで移動させる（Ｓ４）。

蓋６０の一部が箱体５０における開口部を囲む縁部に当接した状態の蓋閉じ装置１の斜視図を図８に示す。

蓋６０の一部が箱体５０における開口部を囲む縁部に当接する際には、蓋６０は、一方側が重力方向下方に位置するように傾いた状態で、箱体５０の縁部に当接する（当接工程）。また、蓋６０が箱体５０に当接する際には、蓋６０は、箱体５０における、傾いた状態にある蓋６０の重力方向下方に位置した一方側に対応した一方側の端部に当接する。ここで、例えば図８に示される蓋閉じ装置１においては、一方側とは、箱体５０が搬送されるベルトコンベア７０の上流側の方向のことを言うものとする。つまり、箱体５０の搬送方向に沿った、箱体５０における縁部の上流側の端部に、蓋６０の一部が当接する。

このように、蓋６０が箱体５０に当接する際には、蓋６０を傾けた状態で、蓋６０の一部が、箱体５０の開口部を囲う縁部における、蓋６０の一方側に対応した箱体５０の一方側の端部に当接する。

図８に示されるように、蓋６０の一部が箱体５０における開口部を囲む縁部に当接すると、蓋６０の一部と箱体５０の縁部とが当接した状態を維持したまま、蓋保持部３０を移動させることによって蓋６０を移動させる。蓋６０の移動は、蓋６０の一部と箱体５０の縁部とが当接した状態を維持したまま行われるので、蓋６０が移動する際に、箱体５０の縁部に沿って、箱体５０の縁部をガイドにしながら蓋６０を移動させることができる。このように、蓋６０の一部が箱体５０の縁部における一方側の端部に当接した状態を維持したまま蓋６０をスライドさせる（スライド工程）。

図９に、箱体５０と当接したまま、蓋６０を箱体５０の縁部に沿ってスライドさせて、移動させている状態の蓋閉じ装置１の斜視図を示す。蓋６０が箱体５０の縁部に沿って移動する際には、蓋６０の一部と箱体５０の縁部とが当接した状態を維持したまま蓋６０が移動するので、蓋６０は、箱体５０の縁部をガイドにして、蓋６０が箱体５０の縁部の上を滑らせることにより、蓋６０を移動させている（Ｓ５）。蓋６０が箱体５０の縁部に沿う移動は、蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置に到達するまで行われる。すなわち、蓋６０における、箱体５０と当接する当接部の一方側の端部と、箱体５０における、縁部の一方側の端部とが当接する位置まで、蓋６０の移動が行われる。

このとき、蓋６０の同じ位置が箱体５０の縁部と当接したままというわけではなく、蓋６０における箱体５０の縁部と当接した当接位置は移動する。蓋６０における箱体５０との当接位置が移動しながら、蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置に向かって移動する。蓋６０における箱体５０との当接位置は、Ｓ４の当接工程で蓋６０の一部と箱体５０の縁部とが当接した位置から、蓋６０における箱体５０の縁部と当接する当接部の一方側の端部に向かって移動する。

また、このとき、蓋保持部３０が回転軸Ｓ１を有し、蓋保持部３０の保持部３２が回転軸Ｓ１を中心に回転可能に構成されているので、蓋保持部３０が蓋６０を保持したまま、蓋６０が傾いた状態から箱体５０上に載置された状態に滑らかに姿勢を変えることができる。また、蓋６０が、姿勢を変えながら、スムーズに移動することができる。

蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置に到達すると、蓋６０における箱体５０の縁部と当接する当接部の端部が、箱体５０の縁部における端部と当接する（Ｓ６）。つまり、箱体５０と当接した状態を維持したまま行われる蓋６０の箱体５０の縁部に沿ったスライドによる移動は、蓋６０における箱体５０と当接する当接部の一方側の端部と、箱体５０の縁部の一方側の端部とが当接する位置まで行われる。

蓋６０における当接部の一方側の端部と、箱体５０の縁部の一方側の端部とが当接すると、蓋６０における箱体５０との当接位置が、一方側の端部に到達する。従って、蓋６０における箱体５０との当接位置は、Ｓ４の当接工程で蓋６０の一部と箱体５０の縁部とが当接した位置から、蓋６０と箱体５０とが当接する部分における一方側の端部まで、蓋６０の移動に伴って移動する。

本実施形態では、蓋６０における当接部の一方側の端部と箱体５０における縁部の一方側の端部とが当接すると、蓋６０における当接部の、一方側とは逆側の他方側の端部が、箱体５０における縁部の、一方側とは逆側の他方側の端部と当接する。ここで、例えば図９に示される蓋閉じ装置１においては、他方側とは、箱体５０が搬送されるベルトコンベア７０の下流側の方向のことを言うものとする。つまり、箱体５０の搬送方向に沿った、蓋６０の当接部における下流側の端部が、箱体５０の搬送方向に沿った、箱体５０の縁部における下流側の端部に当接する。このように、蓋６０における当接部の、一方側とは逆側の、他方側の端部が、箱体５０の縁部における蓋６０の他方側に対応した他方側の端部と当接する。

蓋６０の当接部における一方側の端部が箱体５０の縁部における一方側の端部と当接し、蓋６０の当接部における他方側の端部が箱体５０の縁部における他方側の端部と当接すると、蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置に配置される。

蓋６０における当接部の端部と箱体５０の縁部の端部とが当接すると、箱体５０の開口部を蓋６０が覆った状態で、蓋６０を箱体５０の方へ移動させる。本実施形態では、蓋６０の一部と箱体５０の一部が、箱体保持部４０のチャック部４１によって一緒に挟み込まれる。蓋６０の一部と箱体５０の一部とがチャック部４１によって一緒に挟み込まれた状態で、チャック部４１の爪部４２と爪部４３とが互いに近接する方向に移動する。これにより、蓋６０が箱体５０の開口部を覆った状態で、チャック部４１によって、蓋６０の一部と箱体５０の一部とが互いに押し付けられ、蓋６０が箱体５０の方へ押しつけられる（Ｓ７）。このように、箱体保持部４０は、箱体５０の開口部を覆った状態の蓋６０を箱体５０の方へ押しつけることが可能に構成されている。

図１０に、蓋６０の一部と箱体５０の一部がチャック部４１によって一緒に挟み込まれることにより、蓋６０が箱体５０の方へ押しつけられている状態の蓋閉じ装置１の斜視図を示す。図１０に示されるように、チャック部４１は、一方の爪部４２と他方の爪部４３とを備え、一方の爪部４２と他方の爪部４３とが互いに近接する方向に、一方の爪部４２及び他方の爪部４３が移動する。

本実施形態では、箱体保持部４０におけるチャック部４１は、蓋６０を箱体５０の方に押しつける際に、蓋６０の他方側（箱体５０の搬送方向の下流側）の端部を一方の爪部４２と他方の爪部４３との間に挟み込む。また、チャック部４１は、蓋６０を箱体５０の方に押しつける際に、箱体５０の他方側の端部を一方の爪部４２と他方の爪部４３との間に挟み込む。従って、箱体保持部４０におけるチャック部４１は、蓋６０を箱体５０の方に押しつける際に、蓋６０の他方側の端部と箱体５０の他方側の端部とを一緒に一方の爪部４２と他方の爪部４３との間に挟み込む。

このように、チャック部４１は、蓋６０が箱体５０の開口部を覆った状態で、蓋６０の一部と箱体５０の一部とを挟み込むことにより、蓋６０を箱体５０の方へ押しつけることが可能に構成されている。本実施形態では、蓋６０における箱体保持部４０に近接した側の端部と、箱体５０における箱体保持部４０に近接した側の端部とが、一緒にチャック部４１によって挟み込まれることで、蓋６０が箱体５０の方へ押しつけられている。

蓋６０が箱体５０の方へ押しつけられることにより、蓋６０が箱体５０に対し、強く嵌合される。

蓋６０の箱体５０に向かう方向への押しつけが行われると、図１１に示されるように、箱体５０及び蓋６０から蓋保持部３０及び箱体保持部４０が退避する。図１１には、蓋保持部３０と箱体保持部４０とが、箱体５０及び蓋６０から退避した状態の蓋閉じ装置１の斜視図が示されている。

なお、本実施形態では、蓋閉じを行う際に、蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置に配置された後に蓋６０が箱体５０の方へ押しつけられることにより強く嵌合される構成について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置に配置されたときに、蓋６０の重力による移動で十分な場合には、蓋６０への箱体５０に向かう方向の押しつけはなくてもよい。また、蓋６０及び箱体５０は、蓋６０が箱体５０の開口部を覆い、蓋６０が箱体５０の方に向かって押し付けられたときに、蓋６０が箱体５０の開口部を閉じた状態を保つために、蓋６０と箱体５０とが互いにロックされる機構を備えていてもよい。蓋６０と箱体５０とが互いにロックされる機構を備えている場合には、蓋６０と箱体５０とが互いにロックされる位置まで、蓋６０が箱体５０の方に押し付けられることとしてもよい。

蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置に配置され、蓋６０と箱体５０との間の嵌合が行われると、蓋６０による箱体５０への蓋閉じ動作が完了する。

１組の蓋６０及び箱体５０についての蓋閉じ動作が完了すると、再び上流側ベルトコンベア７１から次に蓋閉じ動作の行われる箱体が取り出され、蓋閉じスペース９０に向けての箱体の移動が行われる。

このとき、蓋閉じを終えた箱体５０及び蓋６０は、蓋閉じスペース９０から下流側ベルトコンベア７２に移動する。本実施形態では、箱体保持部４０に設けられた板部材４４によって下流側へ押し出されることにより、蓋閉じ動作の完了した蓋６０及び箱体５０が、蓋閉じスペース９０から下流側ベルトコンベア７２に向けて移動する。

図１２に、箱体保持部４０が次の箱体を把持し、次の箱体を蓋閉じスペース９０に移動させながら、蓋閉じ動作の完了した箱体５０及び蓋６０を、下流側ベルトコンベア７２に向けて板部材４４によって押し出している状態の蓋閉じ装置１の斜視図を示す。

図１２では、箱体保持部４０が、次に蓋閉じ動作の行われる箱体を蓋閉じスペース９０に向かう方向に移動させている。また、それと同時に、箱体保持部４０に設けられた板部材４４によって既に蓋閉じ動作の行われた蓋６０及び箱体５０を蓋閉じスペース９０から押し出して、既に蓋閉じ動作の行われた蓋６０及び箱体５０を下流側へ移動させている。

図１３に、次に蓋閉じ動作の行われる箱体が、蓋閉じスペース９０に位置した状態の蓋閉じ装置１の斜視図を示す。図１３に示されるように、次に蓋閉じ動作の行われる箱体が蓋閉じスペース９０に到達したときには、既に蓋閉じの行われた箱体５０及び蓋６０については、下流側ベルトコンベア７２に到達している。このようにして、箱体保持部４０が、既に蓋閉じの行われた箱体５０及び蓋６０を蓋閉じスペース９０から排除し、空いた蓋閉じスペース９０に、次に蓋閉じ動作の行われる箱体を移動させている。既に蓋閉じの行われた箱体５０及び蓋６０が、下流側ベルトコンベア７２上の位置に到達すると、下流側ベルトコンベア７２によって下流側に向かって搬送される。

上記実施形態のように、箱体５０に対し蓋６０による蓋閉じを行う際に、蓋６０を傾けて箱体５０の開口部を囲む縁部に当接させ、蓋６０を箱体５０の縁部に沿って滑らせながら移動させるので、箱体５０の縁部を蓋６０の移動の際のガイドとして用いることができる。従って、箱体５０に対し蓋６０による蓋閉じを行う際に、箱体５０と蓋６０との間の位置のずれを検出する工程が必要なく、ずれについて修正する工程についても必要がない。また、箱体５０と蓋６０との間のずれを検出する工程がないので、ずれを検出するためのカメラ等の撮像手段が必要ない。従って、蓋閉じ装置１の製造コストを少なく抑えることができる。

また、蓋６０を箱体５０の縁部に沿ってスライドさせて移動させているので、蓋６０の一部を箱体５０の縁部に当接させたときに、蓋６０が箱体５０の幅方向（箱体５０の搬送方向に直交する方向）に対し位置決めされていれば、後は、箱体５０の縁部を蓋６０の移動の際のガイドとして用いて蓋６０を移動させることができる。そのため、蓋６０が、幅方向に対し、一旦箱体５０の開口部を覆う位置に配置されると、後は、位置決めすることなく蓋６０を箱体５０の開口部を覆う位置に配置させることができる。

また、箱体５０に対し蓋閉じを行う際に、箱体５０の縁部を蓋６０の移動の際のガイドとして用いるので、蓋６０を移動させる際の位置決めの精度が高くなくて済み、蓋６０の移動の制御が簡易に済む。従って、蓋６０の移動の制御を行うための制御構成を簡易にすることができる。

また、蓋６０を箱体５０に当接させる際には、蓋６０は、箱体５０の搬送方向について一方側が重力方向下方に位置するように傾いているので、蓋６０における、箱体５０の搬送方向に沿った当接位置は一定範囲内のどこでもよい。そのため、蓋６０における、箱体５０の搬送方向に沿った位置精度を高くする必要がない。このように、蓋６０を箱体５０に当接させる際の、蓋６０における、箱体５０の搬送方向に沿った位置決めは、高精度でなくてもよい。

蓋６０の位置決めが、幅方向に対する位置決めを行うだけでよいので、蓋６０の位置決めのための制御構成を簡易にすることができる。

本実施形態では、上流側ベルトコンベア７１に箱体５０の搬送をガイドするための部材が設けられているので、箱体５０は、幅方向に対し高精度に位置決めされながら搬送されている。また、蓋保持部３０は、ロボットのアームによって構成されているので、蓋保持部３０の高精度な位置決めを容易に行うことができる。従って、蓋６０の幅方向に対する高精度な位置決めを容易に行うことができる。

蓋閉じ動作を行う際の、蓋保持部３０及び箱体保持部４０のための制御が容易になり、蓋保持部３０及び箱体保持部４０のための制御構成が簡易になるので、蓋保持部３０及び箱体保持部４０の移動を制御する制御部１４を高性能にしなくて済む。従って、制御部１４の製造コストを少なく抑えることができる。

また、箱体５０の縁部を蓋６０の移動の際のガイドとして用いるので、蓋６０が箱体５０の開口部から外れた位置に移動することを抑えることができる。従って、蓋６０を、箱体５０の開口部を覆う位置に正確に移動させることができる。このため、蓋閉じ動作を確実に行うことができる。

また、本実施形態では、蓋６０を箱体５０の開口部を覆う位置に配置させた後に、蓋６０を箱体５０に向かう方向に押しつけることにより、蓋６０を箱体５０に強く嵌合させている。これにより、蓋閉じ動作の行われた箱体５０への蓋６０による蓋閉じがしっかりと行われるので、箱体５０から蓋６０が外れてしまうことを抑えることができる。従って、箱体５０の内部の収容物が確実に保護される。

また、本実施形態では、箱体保持部４０のチャック部４１が、箱体５０を移動させる際の箱体５０の把持と、蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置に配置された後の蓋６０への箱体５０に向かう方向への押しつけとの両方を行うことが可能に構成されている。箱体保持部４０のチャック部４１が、箱体５０の把持と蓋６０への押しつけとの両方を行うことができるので、箱体５０の把持と蓋６０の押しつけとを１つの構成で行うことができる。従って、箱体５０を移動させる際に箱体５０の把持を行うための構成と、蓋６０の箱体５０に向かう方向への押しつけとを蓋閉じ装置１にそれぞれ別に設ける必要がなく、蓋閉じ装置１の構成を簡易にすることができる。従って、蓋閉じ装置１を小型化することができる。また、蓋閉じ装置１の製造コストを少なく抑えることができる。

なお、上記実施形態では、蓋６０が箱体５０における開口部を囲む縁部に当接する際に、箱体５０の搬送方向に沿った上流側の蓋６０の一方側の端部が重力方向下方に位置するように傾いた状態で、蓋６０が箱体５０の縁部に当接させているが、本発明は上記実施形態に限定されない。蓋６０が箱体５０に当接する際に、箱体５０の搬送方向に沿った下流側の、蓋６０の他方側の端部が重力方向下方に位置するように傾いた状態で、蓋６０を箱体５０の縁部に当接させてもよい。その状態から蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置まで箱体５０の縁部をスライドすることによって移動して、蓋閉じ動作が行われることとしてもよい。

また、蓋６０が箱体５０に当接する際に、箱体５０の搬送方向に直交する箱体５０の幅方向の一方の端部が重力方向下方に位置するように傾いた状態で、蓋６０を箱体５０の縁部に当接させてもよい。その状態から同様に、蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置まで箱体５０の縁部をスライドすることによって移動して、蓋閉じ動作が行われることとしてもよい。

また、上記実施形態では、蓋６０を箱体５０の開口部を覆う位置に配置した後の、蓋６０の箱体５０に向かう方向への押しつけは、箱体保持部４０のチャック部４１による挟み込みによって行われることとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、蓋保持部３０や箱体保持部４０とは別の構成が蓋６０を箱体５０の方へ押しつけることとしてもよいし、蓋保持部３０が蓋６０を移動させた後に、そのまま蓋保持部３０が蓋６０を保持したまま蓋６０を箱体５０の方へ押しつけるように構成されてもよい。蓋６０が箱体５０の開口部を覆う位置に配置された後に、蓋６０を箱体５０の方へ押しつけることができるのであれば、どんな構成であってもよい。

１４ 制御部
３０ 蓋保持部
５０ 箱体
６０ 蓋
１００ 蓋閉じ装置本体部

Claims (10)

1. 蓋を保持すると共に前記蓋を移動させることが可能な蓋保持部と、
   前記蓋保持部による前記蓋の保持及び移動を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記蓋保持部が、前記蓋を保持し、
   前記蓋の一方側が重力方向下方に位置するように前記蓋を傾けた状態で、前記蓋の一部を箱体の開口部を囲う縁部における、前記蓋の前記一方側に対応した前記箱体の一方側の端部に当接させ、
   前記蓋の一部が前記箱体の前記縁部における前記一方側の端部に当接したまま、前記蓋における前記箱体と当接する当接部の前記一方側の端部と前記箱体における前記縁部の前記一方側の端部とが当接する位置まで前記蓋をスライドさせることにより、前記箱体の前記開口部を前記蓋が覆って前記箱体に対し蓋閉じを行うように、
   前記蓋保持部による前記蓋の保持及び移動を制御することを特徴とする蓋閉じ装置。
2. 前記制御部は、前記蓋における前記当接部の前記一方側の端部と前記箱体における前記縁部の前記一方側の端部とが当接したときに、前記蓋における前記当接部の前記一方側とは逆側の他方側の端部が、前記箱体の前記縁部における前記蓋の前記他方側に対応した他方側の端部と当接するように、前記蓋を移動させることを特徴とする請求項１に記載の蓋閉じ装置。
3. 前記蓋保持部は、前記蓋を保持する保持部を回転させることが可能な回転軸を有し、
   前記蓋保持部は、前記保持部が前記蓋を保持した状態で、前記回転軸を中心に前記保持部を回転させることにより、前記蓋を、前記回転軸を中心に回転させることが可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の蓋閉じ装置。
4. 前記制御部は、前記箱体の前記開口部を前記蓋が覆った状態で、前記蓋を前記箱体の方へ移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の蓋閉じ装置。
5. 前記箱体を保持すると共に前記箱体を移動させることが可能な箱体保持部を備え、
   前記制御部は、前記箱体保持部による前記箱体の保持及び移動を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の蓋閉じ装置。
6. 前記箱体保持部は、前記箱体の前記開口部を覆った状態の前記蓋を前記箱体の方へ押しつけることが可能であることを特徴とする請求項５に記載の蓋閉じ装置。
7. 前記箱体保持部は、一方の部材と他方の部材とを備え、前記一方の部材と前記他方の部材とが互いに近接する方向に移動することが可能なチャック部を備え、
   前記チャック部は、前記箱体の一部を、前記一方の部材と前記他方の部材との間に挟み込んで把持することが可能であると共に、前記蓋が前記箱体の前記開口部を覆った状態で、前記蓋の一部と前記箱体の一部とを挟み込むことにより、前記蓋を前記箱体の方へ押しつけることが可能であることを特徴とする請求項６に記載の蓋閉じ装置。
8. 前記蓋保持部は、ロボットのアームによって構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の蓋閉じ装置。
9. 前記箱体保持部は、ロボットのアームによって構成されていることを特徴とする請求項７に記載の蓋閉じ装置。
10. 箱体の開口部を覆う位置に蓋を配置して前記箱体に対し蓋閉じを行う蓋閉じ方法であって、
    前記蓋閉じ方法は、
    前記蓋の一方側が重力方向下方に位置するように前記蓋を傾けた状態で、前記蓋の一部を前記箱体の開口部を囲う縁部における、前記蓋の前記一方側に対応した前記箱体の一方側の端部に当接させる当接工程と、
    前記蓋の一部が前記箱体の前記縁部における前記一方側の端部に当接したまま、前記蓋における前記箱体と当接する当接部の前記一方側の端部と前記箱体の前記一方側の端部とが当接する位置まで前記蓋をスライドさせるスライド工程と
    を備えていることを特徴とする蓋閉じ方法。
    
    

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