JP6905254B2

JP6905254B2 - 詰め込み装置

Info

Publication number: JP6905254B2
Application number: JP2017181697A
Authority: JP
Inventors: 博古河
Original assignee: 古河工業株式会社
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2017-09-21
Publication date: 2021-07-21
Anticipated expiration: 2037-09-21
Also published as: JP2019055859A

Description

本発明は、菓子などの被搬送物を順次供給する第１の搬送ベルトコンベヤから前記被搬送物を持ち上げ、前記被搬送物が詰め込まれる容器を供給する第２の搬送ベルトコンベヤ上の前記容器に前記被搬送物を詰め込む詰め込み装置に関する。

被搬送物を、搬送される容器に詰め込む詰め込み装置として、例えば、上方開口型の容器を搬送する容器搬送用コンベアと、前記容器搬送用コンベアの上方に水平に配置され、充填軟包装体を縦列に並立させた状態で移送する充填軟包装体移送用コンベアと、充填軟包装体移送用コンベアの下流端部に設けられ、移送されてきた充填軟包装体前面の上端および／または側端に当接して、充填軟包装体を一旦下流端部に保持する保持手段と、下流端部に保持された充填軟包装体をエアーの吸引により吸着して持ち上げて容器搬送用コンベア上に持込み、次いで、エアーの吸引を解除して充填軟包装体を容器搬送用コンベアによって搬送される容器内に落下供給する吸着パッドとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−７９１０６号公報

ところで、特許文献１に記載のように、エアの吸引により被搬送物を保持して詰め込む場合には、前記被搬送物の重量がある程度軽量でないと、適用は困難である。エアの吸引力を高めると、前記被搬送物を損なうおそれがある。

本発明は、菓子などの被搬送物を損なうことなく保持して、確実に詰め込むことができる、詰め込み装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、菓子などの被搬送物を供給する第１の搬送ベルトコンベヤから前記被搬送物を持ち上げ、容器を供給する第２の搬送ベルトコンベヤ上の前記容器内に前記被搬送物を詰め込む詰め込み装置であって、前記被搬送物を保持する保持具と、前記保持具を、前記第１及び第２の搬送ベルトコンベヤの間で移動させる移動手段と、前記被搬送物を持ち上げたり詰め込んだりする際に前記保持具を昇降させる昇降手段とを備え、前記保持具は、第１の部材と第２の部材とを有し前記被搬送物を両側から挟んで保持する２つの保持部材と、前記２つの保持部材に連係され前記被搬送物を保持する保持状態と前記被搬送物の保持を解除する保持解除状態とを選択的に取らせるアクチュエータと、前記各保持部材の、前記被搬送物に接触する側に設けられている筒状の弾性チューブとを備えるものであり、前記アクチュエータは、互いに離れたり接近したりする２つの可動部を有し、前記保持部材は、前記アクチュエータの可動部に取り付けられる部分と、前記部分に対し下方に突出する複数の突片部とを有するものであり、前記第１の部材は、前記アクチュエータの可動部に取り付けられる基部と、前記基部の下端より左右方向に延びる被取付部を有する一方、前記第２の部材は、前記複数の突片部と、前記複数の突片部の上端に結合される結合部とを有し、前記第２の部材の結合部が前記第１の部材の被取付部に取り付けられて前記保持部材とされ、前記弾性チューブは、一端部を前記突片部に下側から挿入することにより取り付けられ、他端部が前記一端部と重なり合うように折り曲げられ、前記他端部の先端部分が、前記結合部と前記被取付部との間に挟持されている、ことを特徴とする。

このようにすれば、菓子などの被搬送物を２つの保持部材が弾性チューブを介して両側から挟んで保持するので、前記被搬送物を損なうことなく保持して、詰め込むことができる。アクチュエータによって２つの保持部材が駆動され、２つの保持部材は、前記被搬送
物を保持する保持状態と、前記被搬送物の保持を解除する保持解除状態とを選択的に取るので、第１の搬送ベルトコンベヤから前記被搬送物を持ち上げ、第２の搬送ベルトコンベヤ上の前記容器内に前記被搬送物を確実に詰め込むことができる。

また、保持部材は、前記アクチュエータの可動部に取り付けられる部分と、前記部分に対し下方に突出する複数の突片部とを有し、前記弾性チューブは、一端部を前記突片部に下側から挿入することにより取り付けられるので、クッション材としての弾性チューブを保持部材に対し無理なく取り付けることができる。

被搬送物に応じて第２の部材を交換することで、どのような種類の被搬送物の詰め込みにも適用することができる。

弾性チューブの他端部の先端部分が、結合部と被取付部との間に挟持されているので、弾性チューブの取付けを確実とすることができる。

請求項２に記載のように、さらに、前記保持具を回転させる回転手段と、前記第１の搬送ベルトコンベヤのコンベヤベルト上であって前記保持具の上流側に配置され前記被搬送物を撮影する被搬送物撮影手段と、前記被搬送物撮影手段よりの信号を受け前記被搬送物の向きおよび位置を検出する向き・位置検出手段と、前記向き・位置検出手段よりの信号を受け前記被搬送物を保持する際に前記回転手段を駆動して前記保持具の向きを、前記被搬送物の向きに対応するように調整する向き調整手段と、前記向き・位置検出手段から信号を受け前記被搬送物を保持する際に前記保持具を前記被搬送物の上方まで移動させる動作制御手段とを備える、ことが望ましい。

このようにすれば、搬送されている被搬送物の向きに応じて保持具の向き向き調整手段によって前記回転手段を駆動して調整することができるので、被搬送物を無理なく保持することができる。

請求項３に記載のように、さらに、前記第２の搬送ベルトコンベヤのコンベヤベルト上であって前記保持具の上流側に配置され前記容器を撮影する容器撮影手段を備え、前記向き・位置検出手段は、前記容器撮影手段よりの信号を受け前記容器の向きおよび位置を検出するものであり、前記向き調整手段は、前記向き・位置検出手段よりの信号を受け前記被搬送物を前記容器の詰め込む際に前記回転手段を駆動して前記保持具の向きを、前記容器の向きに対応するように調整するものであり、前記動作制御手段は、前記向き・位置検出手段よりの信号を受け前記被搬送物を前記容器の詰め込む際に前記保持具を、前記容器の上方まで移動させるものである、ことが望ましい。

このようにすれば、搬送されている容器の向きに応じて、被搬送物を保持している保持具の向きを向き調整手段によって前記回転手段を駆動して調整することができるので、被搬送物の、容器への詰め込みを確実にすることができる。

本発明は、上記のように、菓子などの被搬送物を２つの保持部材がクッション材を介して両側から挟んで保持するので、前記被搬送物を損なうことなく保持して、詰め込むことができる。２つの保持部材が、前記被搬送物を保持する保持状態と、前記被搬送物の保持を解除する保持解除状態とを選択的に取るので、第１の搬送ベルトコンベヤから前記被搬送物を持ち上げ、第２の搬送ベルトコンベヤ上の前記容器内に前記被搬送物を確実に詰め込むことができる。

本発明に係る、詰め込み装置の一実施の形態についての概略構成を示す正面図である。同平面図である。保持具の説明図である。保持部材と、クッション材との関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１は本発明に係る、詰め込み装置の一実施の形態についての概略構成を示す正面図、図２は同平面図である。

図１及び図２に示すように、詰め込み装置１は、菓子などの被搬送物Ａを順次供給する第１の搬送ベルトコンベヤ２から被搬送物Ａを持ち上げ、被搬送物Ａを詰め込む容器Ｂを順次供給する第２の搬送ベルトコンベヤ３上の容器Ｂ内に被搬送物Ａを詰め込む（投入する）という動作を繰り返すものである。

詰め込み装置１は、被搬送物Ａを保持する保持具として機能するメカニカルハンド１１と、メカニカルハンド１１を、第１及び第２の搬送ベルトコンベヤ２，３の間で移動させる移動手段としてのパラレルリンクロボット１２とを備える。このパラレルリンクロボット１２は、被搬送物Ａを持ち上げたり容器Ｂに詰め込んだりする際にメカニカルハンド１１を昇降させる昇降手段としても機能する。なお、メカニカルハンド１１は、図３に示すように、２つの可動部１１ａ，１１ａを、内蔵されるアクチュエータ（図示せず）によって接近させたり離れさせたりできるもので、例えばＣＫＤ株式会社製の平行ハンドが用いられる。

パラレルリンクロボット１２は、それの本体部１２ａが、第１及び第２の搬送ベルトコンベヤ２，３が下方を通過する枠フレーム１３の天井部１３ａに取り付けられている。本体部１２ａから先端部が側方に突出するようにリンク１２ｂの基端部が回転可能に設けられ、リンクの先端部がアーム１２ｃの上端部が回転可能に連結され、アーム１２ｃの下端部が、移動部１２ｄを支持している。この移動部１２ｄには、サーボモータ１２ｅ（回転手段）によって回転される接続部１２ｆが支持され、接続部１２ｆにメカニカルハンド１１がハンド取付具１４を介して取り付けられている。

メカニカルハンド１１は、パラレルリンクロボット１２に取り付けられることで電気系統や制御系統などが連係され、パラレルリンクロボット１２と共に、後述する制御装置４１によって動作が制御される。

メカニカルハンド１１の各可動部１１ａに保持部材２１がそれぞれ取り付けられている。各保持部材２１は、板状の第１の部材２４と、板状の第２の部材２５とを有する。第１の部材２４は、アクチュエータの可動部１１ａに取り付けられる基部２４ａと、基部２４ａの下端より前記下端を中心として左右方向に延びる被取付部２４ｂとを有する。よって、被搬送物Ａの形状・大きさに応じて第２の部材を交換することで、どのような種類の被搬送物Ａの詰め込みにも適用することができる。

第２の部材２５は、２つの突片部２５ａと、２つの突片部２５ａの上端を相互に結合し前記被取付部２４ｂに対応して左右方向に延びる結合部２５ｂとを有する。そして、結合部２５ｂが被取付部２４ｂにビス２６にて取り付けられることで、保持部材２１が構成される。

各保持部材２１の突片部２５ａの、被搬送物Ａに接触する側にクッション材２３が設けられている。クッション材２３は、筒状の弾性チューブで、一端部が突片部２５ａに下側から、結合部２５ｂとの結合部分付近まで深く挿入されている。この弾性チューブ（クッション材２３）の他端部が前記一端部と重なり合うように内側に折り曲げられ、前記他端部の先端部分が、結合部２５ｂと被取付部２４ｂとの間に挟まれ、結合部２５ｂを被取付部２４ｂに取り付けるビス２６によって一緒に固定されている。

第２の部材２５は、突片部２５ａが設けられている両側部分は、同一側（可動部１１ａに取り付けた状態で内側）に一定角度だけ屈曲している。第１の部材２４も、第２の部材２５の屈曲に対応して、同様に屈曲している。なお、この屈曲は、突片部２５ａによる保持が確実となるように被搬送物Ａの形状や大きさに対応するもので、保持の際に被搬送物の周囲を囲むように突片部２５ａが配置されるようにするために設けられている。また、突片部２５ａは、可撓性を有するように一定の長さを有し、保持の際に被搬送物ａに無理な力が作用しないようにされている。

よって、第１および第２の部材２４，２５が一体となった状態の保持部材２１は、アクチュエータ１１の可動部１１ａに取り付けられる部分（基部２４ａ）と、前記部分（基部２４ａ）に対し下方に突出する２つの突片部２５ａ，２５ａとを有する。

可動部１１ａに取り付けられた保持部材２１同士は、屈曲した部分が内側になるように平行状態を維持して対向している。そして、２つの保持部材２１，２１は、可動部１１ａ，１１ａと一緒に移動し、被搬送物Ａを両側から挟んで保持することができる。

このように、保持部材２１，２１は、メカニカルハンド１１のアクチュエータの駆動により、可動部１１ａ，１１ａとともに移動するので、被搬送物Ａを両側から保持する保持状態と、被搬送物Ａの保持を解除する保持解除状態とを選択的に取らせることができる。

枠フレーム１３には、第１の搬送ベルトコンベヤ２のコンベヤベルト２ａの上方であってメカニカルハンド１１の上流側に、第１の搬送ベルトコンベヤ２にて搬送される被搬送物Ａを撮影する被搬送物撮影手段としての第１のカメラ３１が設けられている。

同様に、枠フレーム１３には、第２の搬送ベルトコンベヤ３のコンベヤベルト３ａの上方であってメカニカルハンド１１の上流側に、第２の搬送ベルトコンベヤ３にて搬送される容器Ｂを撮影する容器撮影手段としての第２カメラ３２が設けられている。

第１および第２搬送ベルトコンベヤ２，３は、コンベヤベルト２ａ，３ａの送り側部分（上側部分）の下側に配置されコンベヤベルト２ａ，３ａが水平移動するように支持案内板２ｂ，３ｂを有する。なお、具体的に図示していないが、コンベヤベルト３ａにベルト幅方向中央付近にベルト長手方向に沿って多数の開孔が規則的に設けられ、前記開孔を通じて負圧を作用させることで、軽量である容器Ｂが、コンベヤベルト３ａによる搬送中に、第２のカメラ３２にて撮影された向きや位置が不用意に変化しないようにされている。つまり、第２のカメラ３２で撮影された向きや位置を、容器Ｂがコンベヤベルト３ａ上で維持して搬送されるようにしている。

メカニカルハンド１１とパラレルリンクロボット１２との動作制御を行う制御装置４１は、第１のカメラ３１および第２のカメラ３２によりの画像信号を受けコンベヤベルト２ａ，３ａ上での被搬送物Ａおよび容器Ｂの向き（姿勢）や位置（コンベヤベルト２ａ，３ａに対する向きや位置）を検出する向き・位置検出手段４１Ａと、向き・位置検出手段４１Ａから信号を受け被搬送物Ａを持ち上げて保持する際および容器Ｂに被搬送物を詰め込む際にサーボモータ１２ｅの回転によってメカニカルハンド１１の向きを調整する向き調整手段４１Ｂと、向き・位置検出手段４１Ａから信号を受け被搬送物Ａを保持する際および容器Ｂに被搬送物Ａを詰め込む際にメカニカルハンド１１を被搬送物Ａや容器Ｂの上方まで移動させる動作、メカニカルハンド１１を昇降させる動作、保持部材２１，２１を開閉させる動作を制御する動作制御手段４１Ｃとを有する。

上記装置によれば、まず、第１のカメラ３１により被搬送物Ａが、第２のカメラ３２により、被搬送物Ａを詰め込む容器Ｂがそれぞれ撮影される。その撮影された画像信号が制御装置４１の向き・位置検出手段４１Ａに送られ、(i)コンベヤベルト２ａ上での被搬送物Ａの向きや位置（コンベヤベルト２ａに対する向きや位置）、(ii)コンベヤベルト３ａ上での容器Ｂの向きや位置（コンベヤベルト３ａに対する向きや位置）が検出される。

そして、向き・位置検出手段４１Ａから信号が、向き調整手段４１Ｂおよび動作制御手段４１Ｃに送られ、向き調整手段４１Ｂにてメカニカルハンド１１の向きが、保持部材２１，２１によって両側から被搬送物Ａを保持できるように調整され、動作制御手段４１Ｃにてパラレルリンクロボット１２が制御されてメカニカルハンド１１が被搬送物Ａの上方位置に移動する。

それから、保持部材２１，２１が離れた開放状態でメカニカルハンド１１が下降し、所定の高さになったときに保持部材２１，２１が閉じて、被搬送物Ａを無理なく両側から挟んで保持して、上昇する。これにより，被搬送物Ａがコンベヤベルト３１ａ上から持ち上げられる。このとき、保持部材２１，２１の向きと被搬送物Ａの向きとが一致しているので、保持状態となっても、想定された通りの保持状態で被搬送物Ａに無理な力が作用しない。

続いて、向き調整手段４１Ｂによってメカニカルハンド１１の向きが、保持した被搬送物Ａの向きが容器Ｂの向きに対応するように調整され、動作制御手段４１Ｃにパラレルリンクロボット１２が動作制御されてメカニカルハンド１１が被搬送物Ａを保持した状態で容器Ｂの上方位置に移動する。

それから、メカニカルハンド１１が被搬送物Ａを保持した状態で下降し、所定の高さになったときに保持部材２１，２１が離れた開放状態とされ、被搬送物Ａを容器Ｂ内に落下させることで、被搬送物Ａを容器Ｂ内にスムーズに詰め込む。

その後、次の被搬送物Ａの、容器Ｂへの詰め込みのために上昇し、同様な動作が繰り返されることになる。

このような被搬送物Ａの保持、移動、詰め込みが繰り返され、被搬送物Ａの容器Ｂへの詰め込み作業が効率よく行われる。

本発明は、前記実施の形態に制限されず、次のように変更して実施することも可能である。

(i)クッション材としては、筒状の弾性チューブを重なり合うように折り曲げて用いているが、本発明はそれに限定されるものではなく、筒状の弾性チューブを折り曲げることなく挿入して取付けるだけでもよいのはもちろん、発泡ウレタンなどの、クッション性を有し被搬送物Ａの保持能力を損なうことがないものであれば用いることが可能である。

(ii)保持部材２１は，２つの部材２４，２５に分けて構成する必要はなく，１つの部材とすることも可能である。

(iii)保持部材は、両側から挟んで保持できる形状であれば特に制限されず、例えば突片部を１つとしたり、屈曲した部分を省略したりすることもできる。

Ａ被搬送物
Ｂ容器
１詰め込み装置
２第１の搬送ベルトコンベヤ
３第２の搬送ベルトコンベヤ
１１メカニカルハンド
１１ａ，１１ａ可動部
１２パラレルリンクロボット
１２ａ本体
１２ｂリンク
１２ｃアーム
１２ｄ移動部
１２ｅサーボモータ
１２ｆ接続部
１３枠フレーム
１３ａ天井部
１４ハンド取付具
２１，２１保持部材
２３クッション材
２４第１の部材
２４ａ基部
２４ｂ被取付部
２５第２の部材
２５ａ突片部
２５ｂ結合部
３１第１のカメラ
３２第２のカメラ
４１制御装置
４１Ａ向き・位置検出手段
４１Ｂ向き調整手段
４１Ｃ動作制御手段

Claims

菓子などの被搬送物を供給する第１の搬送ベルトコンベヤから前記被搬送物を持ち上げ、容器を供給する第２の搬送ベルトコンベヤ上の前記容器内に前記被搬送物を詰め込む詰め込み装置であって、
前記被搬送物を保持する保持具と、
前記保持具を、前記第１及び第２の搬送ベルトコンベヤの間で移動させる移動手段と、
前記被搬送物を持ち上げたり詰め込んだりする際に前記保持具を昇降させる昇降手段とを備え、
前記保持具は、第１の部材と第２の部材とを有し前記被搬送物を両側から挟んで保持する２つの保持部材と、前記２つの保持部材に連係され前記被搬送物を保持する保持状態と前記被搬送物の保持を解除する保持解除状態とを選択的に取らせるアクチュエータと、前記各保持部材の、前記被搬送物に接触する側に設けられている筒状の弾性チューブとを備えるものであり、
前記アクチュエータは、互いに離れたり接近したりする２つの可動部を有し、前記保持部材は、前記アクチュエータの可動部に取り付けられる部分と、前記部分に対し下方に突出する複数の突片部とを有するものであり、
前記第１の部材は、前記アクチュエータの可動部に取り付けられる基部と、前記基部の下端より左右方向に延びる被取付部を有する一方、前記第２の部材は、前記複数の突片部と、前記複数の突片部の上端に結合される結合部とを有し、前記第２の部材の結合部が前記第１の部材の被取付部に取り付けられて前記保持部材とされ、
前記弾性チューブは、一端部を前記突片部に下側から挿入することにより取り付けられ、他端部が前記一端部と重なり合うように折り曲げられ、前記他端部の先端部分が、前記結合部と前記被取付部との間に挟持されている、ことを特徴とする詰め込み装置。
さらに、前記保持具を回転させる回転手段と、
前記第１の搬送ベルトコンベヤのコンベヤベルト上であって前記保持具の上流側に配置され前記被搬送物を撮影する被搬送物撮影手段と、
前記被搬送物撮影手段よりの信号を受け前記被搬送物の向きおよび位置を検出する向き・位置検出手段と、
前記向き・位置検出手段よりの信号を受け前記被搬送物を保持する際に前記回転手段を駆動して前記保持具の向きを、前記被搬送物の向きに対応するように調整する向き調整手段と、
前記向き・位置検出手段から信号を受け前記被搬送物を保持する際に前記保持具を前記被搬送物の上方まで移動させる動作制御手段とを備える、請求項１に記載の詰め込み装置。
さらに、前記第２の搬送ベルトコンベヤのコンベヤベルト上であって前記保持具の上流側に配置され前記容器を撮影する容器撮影手段を備え、
前記向き・位置検出手段は、前記容器撮影手段よりの信号を受け前記容器の向きおよび位置を検出するものであり、
前記向き調整手段は、前記向き・位置検出手段よりの信号を受け前記被搬送物を前記容
器の詰め込む際に前記回転手段を駆動して前記保持具の向きを、前記容器の向きに対応するように調整するものであり、
前記動作制御手段は、前記向き・位置検出手段よりの信号を受け前記被搬送物を前記容器の詰め込む際に前記保持具を、前記容器の上方まで移動させるものである、請求項２に記載の詰め込み装置。