本発明の第1実施形態の物品収納装置の全体斜視図である。
第1実施形態の物品収納装置の全体平面図である。
第1実施形態の物品収納装置の全体正面図である。
第1実施形態の包装体制御装置の分部拡大図である。
第1実施形態の物品移動装置の右側面図である。
第1実施形態の物品移動装置の平面図である。
第1実施形態の物品収納装置のブロック図である。
第1実施形態のメインコントローラのブロック図である。
第1実施形態の物品収納装置におけるメインプログラムのフローチャートである。
第1実施形態の物品収納装置における包装体吸着プログラムのフローチャートである。
第1実施形態の物品収納装置における物品移動プログラムのフローチャートである。
第1実施形態の物品収納装置に使用する第1の包装体の平面図である。
第1実施形態の包装体制御装置の第1動作説明図である。
第1実施形態の包装体制御装置の第2動作説明図である。
第1実施形態の包装体制御装置の第3動作説明図である。
第1実施形態の包装体制御装置の最終動作説明図である。
第1の包装体の上面の第1の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図である。
第1の包装体の上面の第2の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図である。
第2の包装体の上面の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図である。
第3の包装体の上面の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図である。
第4の包装体の上面の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図である。
第1実施形態の物品移動装置が物品を載置した状態を示す右側面図である。
第1実施形態の物品移動装置が物品を載置した状態を示す平面図である。
第1実施形態の物品移動装置が、第1実施形態の包装体制御装置にセットされた包装体内に物品を収納させた状態を示す左側面図である。
第1実施形態の物品移動装置が、第1実施形態の包装体制御装置にセットされた包装体内に物品を収納させた状態を示す平面図である。
物品が包装体内に配置された状態を示す平面図である。
第1実施形態の物品移動装置に使用されるチェーン(帯状体)の部分斜視図である。
第1実施形態の物品移動装置に使用されるチェーン(帯状体)の右側面図である。
第1実施形態の物品移動装置に使用されるチェーン(帯状体)の平面図である。
第1実施形態の物品移動装置に使用されるチェーン(帯状体)の直線状態を示すC-C部分断面図である。
第1実施形態の物品移動装置に使用されるチェーン(帯状体)の屈曲状態(湾曲状態)を示すC-C部分断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
先ず、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態の物品収納装置の全体斜視図であり、図2は、第1実施形態の物品収納装置の全体平面図であり、図3は、第1実施形態の物品収納装置の全体正面図である。
また、図4は、第1実施形態の包装体制御装置の分部拡大図であり、図5は、第1実施形態の物品移動装置の右側面図であり、図6は、第1実施形態の物品移動装置の平面図である。
図1乃至図3に示すように、本実施形態の物品収納装置1は、基台2上に積載された複数枚の包装体Wから一枚ずつ包装体W1(図14参照)を取り出し、取り出された包装体W1の開口部を拡げて、その包装体W1の内部に、同じく基台2上に配置された物品(ハンバーガー)を移動して収納させるものである。
本実施形態の物品収納装置1は、第1多関節ロボット11と第2多関節ロボット13の2つの腕を有する双腕の多関節ロボット3と、その多関節ロボット3の第1関節ロボット11の先端に回転可能に接続された包装体吸着装置7と、第2多関節ロボット13の先端に回転可能に接続された物品移動装置5とを備える。
多関節ロボット3は、制御部本体38と、制御部本体38の上面に固定されたベースプレート31と、そのベースプレート31に対して回転可能に接続された2つの4軸の第1多関節ロボット11及び第2多関節ロボット13とを備えている。
第1多関節ロボット11は、ベースプレート31に対して旋回可能な第1アーム部32と、その第1アーム部32に対して旋回可能な第2アーム部33と、その第2アーム部33に対して上下方向に移動可能な第3アーム部34とを備えている。
また、第2多関節ロボット13は、ベースプレート31に対して旋回可能な第4アーム部35と、その第4アーム部35に対して旋回可能な第5アーム部36と、その第5アーム部36に対して上下方向に移動可能な第6アーム部37とを備えている。
第1多関節ロボット11及び第2多関節ロボット13は、それぞれ制御部本体38内に配置されている後述するロボットコントローラ12(図7参照)に電気的に接続されており、そのロボットコントローラ12からの信号によって動作するものである。
包装体吸着装置7は、第1多関節ロボット11の第3アーム部34の先端に、第3アーム部の上下移動方向に直交する面内に回転可能に接続されており、基台2上に積層された複数枚の包装体Wから一枚ずつ包装体W1(図14参照)を取り出し、取り出された包装体W1を基台2上のセット位置77に移動させ、包装体W1の開口部を拡げて、後述する物品移動装置5と協働して、移動された後述する物品を包装体W1内に収納するものである。
包装体吸着装置7は、図4に示すように、第3アーム部34の下部に回転可能に接続された第1基部73と、その第1基部73の先端部に接続された包装体上面吸着部71(本発明の「第2吸着部」に相当)と、その包装体上面吸着部71に接続された包装体上面吸着部用チューブ79と、その包装体上面吸着部用チューブ79に接続されたエアコンプレッサー14(図7参照)とを備える。
また、図1乃至図3に示すように、基台2のセット位置77には、包装体吸着装置7によって移動された包装体W1を基台2に吸着するための9つの吸着孔S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8及びS9(図17等参照)が縦及び横に3つずつ等間隔に形成されており、エアコンプレッサー14(図7参照)に接続された包装体第1下面吸着用チューブ76、包装体第2下面吸着用チューブ78及び包装体第3下面吸着用チューブ74の各々が包装体の形状に基づいて吸着孔S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8及びS9の何れかに接続され、エアコンプレッサー14(図7参照)と協働することによって、包装体第1下面吸着部61(本発明の「第1吸着部」に相当)、包装体第2下面吸着部63(本発明の「第1吸着部」に相当)及び包装体第3下面吸着部65(本発明の「第1吸着部」に相当)(図7参照)として機能する。
なお、エアコンプレッサー14(図7参照)に接続された包装体第1下面吸着用チューブ76、包装体第2下面吸着用チューブ78及び包装体第3下面吸着用チューブ74は、制御ボックス72内に配置された3本の長尺のウォームギア(図示せず)の各々の回転に伴って1軸方向に移動する3つの接続端子(図示せず)にそれぞれ接続されており、包装体第1下面吸着用チューブ76が第1のウォームギア(図示せず)の回転によって吸着孔S7、S8及びS9間を移動するように構成されており、包装体第2下面吸着用チューブ78が第2のウォームギア(図示せず)の回転によって吸着孔S1、S2及びS3間を移動するように構成されており、包装体第3下面吸着用チューブ74が第3のウォームギア(図示せず)の回転によって吸着孔S4、S5及びS6間を1軸方向に移動するように構成されている。
そして、3つのウォームギアの回転に伴って3つの接続端子の移動が完了した後、それらの接続端子を3つのウォームギアとともに上昇させ、包装体第1下面吸着用チューブ76、包装体第2下面吸着用チューブ78及び包装体第3下面吸着用チューブ74がそれぞれの吸着孔に接続すれように構成されている。
なお、本実施形態においては、包装体W1を基台2に吸着するための吸着孔を9つとして説明するが、吸着孔は複数有れば良く、9つ以上であっても良い。
また、本実施形態においては、包装体下面を吸着するチューブを、包装体第1下面吸着用チューブ76、包装体第2下面吸着用チューブ78及び包装体第3下面吸着用チューブ74の3本として説明するが、その本数は、包装体制御装置7が取り扱う包装体の種類によって、調整可能であり、何本であっても良い。
包装体Wは、図1乃至図3に示すように、基台2上に固定された4つの包装体固定ピン75a、75b、75c及び75dによって画定された領域内(本発明の「第1の位置」に相当)に複数枚積層されている。
物品移動装置5は、第2多関節ロボット13の第6アーム部37の先端に、第6アーム部37の上下移動方向に直交する面内に回転可能に接続されており、基台2上に離間して配置されているブロック21、22及び23上に載置された物品H1、及び基台2上に同様に離間して配置されているブロック24、25及び26上に載置された物品H2を、一つずつ基台2上のセット位置77まで移動させ、包装体吸着装置7と協働して、移動された物品を包装体W1内に収納するものである。
物品移動装置5は、図5及び図6に示すように、第6アーム部37の下部に回転可能に接続された固定部56と、その固定部56に接続された第2基部59(本発明の「固定体」に相当する)と、その第2基部59に接続されたスライド軸受けボックス58と、第2基部59に接続されたロッドレスシリンダー本体51と、ロッドレスシリンダー本体51に対してA方向及びA方向とは反対方向のB方向に移動可能なスライダー53と、そのスライダー53に接続され、スライド軸受けボックス58内を貫通し、スライダー53の動きに伴って移動する2本のスライドバー55a(図示せず)及び55bと、スライドバー55a及び55bの先端部及び第2基部59の先端部に両端を接続されたチェーン(帯状体)57a及びチェーン(帯状体)57bと、ロッドレスシリンダー本体51にスライドバー55a及び55bをA方向に前進させるためのエアを注入するためのロッドレスシリンダー前進用チューブ54と、ロッドレスシリンダー本体51にスライドバー55a及び55bをB方向に後退させるためのエアを注入するためのロッドレスシリンダー後退用チューブ52と、を備える。
なお、スライダー53並びにスライドバー55a及びスライドバー55bが、本発明の「可動体」を構成する。
また、図5及び図6に示すように、本実施形態のチェーン(帯状体)57aは、長さXuaの上部と、その上部からU字状に湾曲して形成された長さXdaの下部(図24参照)とを有し、本実施形態のチェーン(帯状体)57bは、長さXubの上部と、その上部からU字状に湾曲して形成された長さXdbの下部とを有する。
また、図5及び図6に示すように、本実施形態のチェーン(帯状体)57aは、上部の端部Paが第2基部59の先端部に接続されており、下部の端部がスライドバー55aの先端Qa(図24参照)に接続されている。
また、本実施形態のチェーン(帯状体)57bは、上部の端部Pbが第2基部59の先端部に接続されており、下部の端部がスライドバー55bの先端Qbに接続されている。
なお、図5及び図6に示すように、本実施形態においては、チェーン(帯状体)57aの上部の長さXuaとチェーン(帯状体)57bの上部の長さXubとは同一の長さであり、チェーン(帯状体)57aの下部の長さXdaとチェーン(帯状体)57bの下部の長さXdbとは同一の長さである。
また、本実施形態においては、本発明の「帯状体」として、チェーンを例にして説明するが、本発明の「帯状体」とは、本実施形態のチェーンに限定されるものではなく、自立走行型(本実施形態のチェーンのように、一方の端部を上部に固定し、途中を所定の曲率で湾曲させ、他方の端部を下部に固定させ、一方の端部または他方の端部を移動させることにより、上部及び下部の長さが自動的に調整される形態)のフラットケーブル、その他、それ自体の剛性によって物品を載置可能であって、一方の端部を上部に固定し、途中を所定の曲率で湾曲させ、他方の端部を下部に固定させ、一方の端部または他方の端部を移動させることにより、上部及び下部の長さが自動的に調整される長尺のものを意味する。
一方、基台2の側面には、図1乃至図3に示すように、後述するエアコンプレッサー14(図7等参照)に纏めてチューブを接続するためのチューブボックス4が配置されており、そのチューブボックス4には、ロッドレスシリンダー後退用チューブ52、ロッドレスシリンダー前進用チューブ54、包装体上面吸着用チューブ79、包装体第1下面吸着用チューブ76、包装体第2下面吸着用チューブ78及び包装体第3下面吸着用チューブ74が接続されている。
なお、物品H1及び物品H2は、特に限定されるものではないが、本実施形態及び後述する他の実施形態においては、図面の都合上、物品をハンバーガーのように図示して説明することとする。したがって、物品H1及び物品H2は、通常の意味における物品であって、ハンバーガーに限定されるものでもなく、また、食品に限定されるものでもない。
次に、本実施形態の物品収納装置1のブロック図について説明する。
図7は、第1実施形態の物品収納装置のブロック図であり、図8は、第1実施形態のメインコントローラのブロック図である。
図7において、物品収納装置1は、電源6に接続されたメインコントローラ9と、メインコントローラ9に接続された、操作パネル8、ロボットコントローラ12及びエアコンプレッサー14とを備える。
操作パネル8は、物品収納装置1を操作するためのパネルであり、使用者が物品収納装置1を操作する際に使用するものである。
ロボットコントローラ12は、メインコントローラ9からの指示に基づいて第1多関節ロボット11及び第2多関節ロボット13を駆動させるものである。
エアコンプレッサー14は、メインコントローラ9からの指示に基づいてエアを吸入または排出して、ロッドレスシリンダー本体51、包装体上面吸着部71、包装体第1下面吸着部61、包装体第2下面吸着部63及び包装体第3下面吸着部65を動作させるものである。
また、図8において、メインコントローラ9は、CPU(中央演算処理装置)16と、そのCPU16に入出力可能に接続されたRAM(Random Access Memory)15と、CPU16に入出力可能に接続されたROM(Read Only Memory)17とを備える。
RAM15は、基台2上に配置された物品の位置を記憶した物品位置データテーブル15aと、物品の移動先を記憶した物品移動先データテーブル15bと、物品を移動させる包装体内の位置を記憶した包装体内移動先データテーブル15cと、基台2上の包装体の積層位置を記憶した包装体積層位置データテーブル15dと、基台2上の包装体のセット位置77を記憶した包装体セット位置データテーブル15eと、包装体を積層位置から移動させる際の吸着位置を包装体Wの形状及び型番ごとに記憶した包装体第1吸着位置データテーブル15fと、包装体の開口部を拡げる際の吸着位置を包装体Wの形状または型番ごとに記憶した包装体第2吸着位置データテーブル15gと、包装体の形状または型番ごとに包装体の下面を吸着する位置及び個数を記憶した包装体下面吸着位置データテーブル15hと、を備える。
また、ROM17は、本実施形態の物品収納装置1全体の動作を司るメインプログラム17aと、包装体吸着装置7の吸着動作を司る包装体吸着プログラム17bと、物品移動装置5の物品移動動作を司る物品移動プログラム17cと、を備える。
次に、上述した構成の物品収納装置1、物品移動装置5及び包装体吸着装置7の動作について説明する。
図9は、第1実施形態の物品収納装置におけるメインプログラムのフローチャートであり、図10は、第1実施形態の物品収納装置における包装体吸着プログラムのフローチャートであり、図11は、第1実施形態の物品収納装置における物品移動プログラムのフローチャートである。
また、図12は、第1実施形態の物品収納装置に使用する包装体の平面図であり、図13は、第1実施形態の包装体制御装置の第1動作説明図であり、図14は、その第2動作説明図であり、図15は、その第3動作説明図であり、図16は、その最終動作説明図である。
また、図17は、第1の包装体の上面の第1の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図であり、図18は、第1の包装体の上面の第2の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図であり、図19は、第2の包装体の上面の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図であり、図20は、第3の包装体の上面の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図であり、図21は、第4の包装体の上面の吸着位置及び下面の吸着位置を示す平面図である。
また、図22は、第1実施形態の物品移動装置が物品を載置した状態を示す右側面図であり、図23は、その平面図であり、図24は、第1実施形態の物品移動装置が、第1実施形態の包装体制御装置にセットされた包装体内に物品を収納させた状態を示す左側面図であり、図25は、その平面図であり、図26は、物品が包装体内に配置された状態を示す平面図である。
なお、本実施形態に使用する包装体は、図12に示すような、平面視矩形状の2枚のシートを2辺の接着部W1bで貼り合わせて作製された第1の包装体W1(W1aは非接着部を示す)、図19に示すような、平面視矩形状の2枚のシートを3辺の接着部W2bで貼り合わせて作製された第2の包装体W2(W2aは非接着部を示す)、図20に示すような、平面視三角形状の2枚のシートを2辺の接着部W3bで貼り合わせて作製された第3の包装体W3(W3aは非接着部を示す)、及び図21に示すような、平面視五角形状の2枚のシートを4辺の接着部W4bで貼り合わせて作製された第4の包装体W4(W4aは非接着部を示す)を例とし説明するが、本発明は、包装体であれば何れの包装体であっても適用可能であり、その他の平面視多角形状、平面視円形状、平面視楕円形状であっても適用可能である。
図9において、先ず、装置の操作者が電源スイッチを入れた後、操作パネル8上の操作ボタンによって包装体の形状又は型番(今回は、「包装体W1」)及び物品の処理個数を入力してスタートボタンを押下すると、物品収納装置1は、多関節ロボット3のアームを初期位置に移動させ(S1)、包装体下面吸着位置データテーブル15hから包装下面吸着位置データを取得し、包装体第1下面吸着用チューブ76、包装体第2下面吸着用チューブ78及び包装体第3下面吸着用チューブ74から適切なチューブを選択して、選択されたチューブを包装体の形状に合わせた吸着孔に接続し(S2)、処理個数をセットし(S3)、後述する包装体吸着プログラムを実行する(S5)。
なお、本実施形態では、図17に示すように、包装体W1の下面吸着位置が吸着孔S1及び吸着孔S9の2箇所であるので、包装体第1下面吸着用チューブ76と第2下面吸着用チューブ78が選択され、吸着孔S1及び吸着孔S9に接続される。
図10において、包装体吸着プログラムでは、先ず、包装体積層位置データテーブル15dから包装体積層位置データを取得し(S31)、包装体第1吸着位置データテーブル15fから、積層された包装体Wでの吸着位置である第1吸着位置データを取得する(S33)。
なお、第1の包装体W1の第1吸着位置P1aは、図17に示すように、包装体W1の重心位置Gである。
そして、物品収納装置1は、第1多関節ロボット11を動作させて、包装体吸着装置7を包装体Wの第1吸着位置に移動させ(S35)、そこで、包装体吸着装置7(包装体上面吸着部71)を降下させる(S37)。図13は、包装体吸着装置7(包装体上面吸着部71)を積層された包装体W上に降下させた状態を示している。
ここで、包装体上面吸着部71の吸着動作を開始させた後(S39)、包装体吸着装置7(包装体上面吸着部71)を上昇させる(S41)。図14は、積層された包装体Wから1枚の包装体W1を包装体上面吸着部71で吸着した後、吸着包装体吸着装置7(包装体上面吸着部71)を上昇させた状態を示している。
なお、包装体上面吸着部71は、2枚貼り合わせたシートの上側のシートのみを吸着するため、下側のシートは、図14に示すように、接着部W1bのみによって上側シートに接続された状態、すなわち、開口部側が上側シートよりも少し垂れた状態となる。
しかしながら、出願人の実験によれば、図18に示すように、第1の包装体W1の第1吸着位置P1aを、さらに包装体の開口部側の第1吸着位置P1b(具体的には、包装体W1における、吸着孔S1近傍の頂点と、吸着孔S3近傍の頂点と、吸着孔S7近傍の頂点とを結ぶ三角形の重心位置)に移動させると、下側シートの垂れ状態が改善され、包装体W1の移動及び基台2への吸着が良好となる。
その後、包装体セット位置データテーブル15eから包装体W1のセット位置77の位置である包装体セット位置データを取得し(S43)、包装体第2吸着位置データテーブル15gから、包装体W1を開口状態にするために吸着位置である第2吸着位置データを取得する(S45)。
なお、第1の包装体W1の第2吸着位置P2aは、図17及び図18に示すように、包装体W1の吸着孔S1近傍の頂点近傍である。
そして、物品収納装置1は、包装体W1を包装体上面吸着部71に吸着させかつ上昇させた状態で、包装体吸着装置7をセット位置77に移動させ(S47)、そこで、包装体吸着装置7(包装体上面吸着部71)を降下させる(S49)。図15は、包装体W1を包装体上面吸着部71に吸着させた状態で、包装体吸着装置7(包装体上面吸着部71)をセット位置77上に降下させた状態を示している。
その後、包装体W1を包装体吸着装置7から離間させるために、包装体上面吸着部71の吸着動作を止めるとともに(S51)、包装体W1を基台2に固定するために、包装体第1下面吸着部61及び包装体第2下面吸着部63の吸着動作を開始させる(S53)。
そして、包装体吸着装置7(包装体上面吸着部71)を、上昇させた後(S55)第2吸着位置P2aに移動させ(S57)、その位置で再度降下させる(S59)。
さらに、包装体上面吸着部71の吸着動作を開始させた後(S61)、包装体吸着装置7(包装体上面吸着部71)を上昇させ(S63)、メインプログラムに戻る(S65)。図16は、包装体W1の下面シートが基台2に固定された包装体W1の上面シートを包装体上面吸着部71で吸着した状態を示している。
ここで、包装体第1吸着位置データテーブル15f、包装体第2吸着位置データテーブル15g、及び包装下面吸着位置データテーブル15hに記憶された包装体の形状または型番ごとの内容を、図面を参照して説明する。
例えば、包装体が平面視矩形状の2枚のシートを3辺の接着部W2bで貼り合わせて作製された第2の包装体W2(包装体W1と形状が同一であるが、型番が異なるものとする。W2aは非接着部を示す)である場合には、図19に示すように、その第1吸着位置P1cは、包装体W1の重心位置Gであり、第2吸着位置P2cは、吸着孔S1近傍の頂点と吸着孔S7近傍の頂点との中間位置である。
一方、包装体W2の下面吸着位置は、吸着孔S3、吸着孔S4及び吸着孔S9の3箇所であるので、包装体第1下面吸着用チューブ76、第2下面吸着用チューブ78及び第3下面吸着用チューブ74が選択され、吸着孔S9、吸着孔S3及び吸着孔S4にそれぞれ接続される。
また、包装体が平面視三角形状の2枚のシートを2辺の接着部W3bで貼り合わせて作製された第3の包装体W3(W3aは非接着部を示す)である場合には、図20に示すように、その第1吸着位置P1dは、包装体W3の重心位置Gであり、第2吸着位置P2dは、包装体W3の開口部両端からの中間位置である。
一方、包装体W3の下面吸着位置は、吸着孔S5及び吸着孔S9の2箇所であるので、包装体第1下面吸着用チューブ76及び第3下面吸着用チューブ74が選択され、吸着孔S9及び吸着孔S5にそれぞれ接続される。
さらに、包装体が平面視五角形状の2枚のシートを4辺の接着部W4bで貼り合わせて作製された第4の包装体W4(W4aは非接着部を示す)である場合には、図21に示すように、その第1吸着位置P1eは、包装体W4の重心位置Gであり、第2吸着位置P2eは、包装体W4の開口部両端からの中間位置である。
一方、包装体W4の下面吸着位置は、吸着孔S1及び吸着孔S9の2箇所であるので、包装体第1下面吸着用チューブ76及び第2下面吸着用チューブ78が選択され、吸着孔S9及び吸着孔S1にそれぞれ接続される。
次に、物品収納装置1は、物品移動プログラムを実行する(S7)。
図11において、物品移動プログラムでは、先ず、物品位置データテーブル15aから物品が配置されている位置である物品位置データを取得し(S71)、第2多関節ロボット13を動作させて、物品移動装置5を、物品H1が載置されたブロック21、22及び23の手前、または、物品H2が載置されたブロック24、25及び26の手前まで移動させる(S73)。
そして、エアコンプレッサー14によって、ロッドレスシリンダー前進用チューブ54にエアを注入するとともに、ロッドレスシリンダー後退用チューブ52からエアを排出して、ロッドレスシリンダー本体51のスライダー53をA方向に移動させ、スライドバー55a及び55b並びにチェーン57a及びチェーン57bをA方向に前進させる(S75)。
すると、チェーン57aは、物品H1が載置されたブロック21とブロック22との間、または、物品H2が載置されたブロック24とブロック25との間に侵入し、チェーン57bは、物品H1が載置されたブロック22とブロック23との間、または、物品H2が載置されたブロック25とブロック26との間に侵入する。この場合、チェーン57a及びチェーン57bは、チェーンの下部のみが動き、チェーンの上部は、物品H1または物品H2に対してズレないため、物品H1及び物品H2を傷つけることがない。
本実施形態の物品移動装置5においては、ロッドレスシリンダー本体51のスライダー53をA方向に移動させ、スライドバー55a及び55bをA方向に移動させると、チェーン57a及びチェーン57bの端部が第2基部59に固定されているため、チェーン57a及びチェーン57bの上部長さXua及びXubが自動的に長くなるとともに、チェーン57a及びチェーン57bの下部長さXda及びXdbが自動的に短くなり、物品H1または物品H2を載置可能な状態となる。
また、本実施形態の物品移動装置5においては、ロッドレスシリンダー本体51のスライダー53をA方向に移動させ、スライドバー55a及び55bをA方向に移動させると、スライドバー55a及び55bの先端Qa及びQbが、第2基部59の先端部に接続されたチェーン57a及びチェーン57bの上部の端部Pa及びPbよりも先端側に突出しているので、物品H1及び物品H2の重量が多少重くなった場合であってもチェーン57a及びチェーン57bの上部に物品H1または物品H2を載置することができる。
なお、本実施形態の物品移動装置5においては、ロッドレスシリンダー本体51のスライダー53をA方向に移動させ、スライドバー55a及び55bをA方向に移動させた場合に、スライドバー55a及び55bの先端Qa及びQbが、第2基部59の先端部に接続されたチェーン57a及びチェーン57bの上部の端部Pa及びPbよりも先端側に突出するようにしたが、物品が軽量の場合には、チェーン57a及びスライドバー55a及び55bの先端Qa及びQbを、第2基部59の先端部に接続されたチェーン57a及びチェーン57bの上部の端部Pa及びPbよりも先端側に突出しないようにしても良い。
その後、物品移動装置5を上昇させると(S77)、物品移動装置5が物品H1または物品H2を載置することとなる。図22及び図23は、スライダー53がA方向に移動され、物品移動装置5(チェーン57a及びチェーン57b)が物品H1を載置した状態を示している。
そして、物品移動先データテーブル15bから物品の移動先である物品移動先データ(本実施形態では、包装体W1のセット位置77を示すデータである。)を取得し(S79)、第2多関節ロボット13を動作させて、物品H1または物品H2を載置した状態で物品移動装置5をセット位置77へ移動させる(S81)。
その後、物品移動装置5を下降させ(S83)、セット位置77に移動された包装体W1が開口している状態か否かが判断される(S85)。
包装体W1が開口していないと判断された場合には(S85:No)、そのまま待ち、包装体W1が開口していると判断された場合には(S85:Yes)、包装体内移動先データテーブル15cから包装体W1内に物品H1を収納するための移動距離である包装体内移動先データを取得し(S87)、物品移動装置5を包装体W1内に移動させる(S89)。
そして、エアコンプレッサー14によって、ロッドレスシリンダー後退用チューブ52にエアを注入するとともに、ロッドレスシリンダー前進用チューブ54からエアを排出して、ロッドレスシリンダー本体51のスライダー53をB方向に移動させ、スライドバー55a及び55b並びにチェーン57a及びチェーン57bをB方向に後退させ(S91)、物品H1または物品H2をチェーン57a及びチェーン57bから降ろす。
この際、チェーン57a及びチェーン57bは、チェーンの下部のみが動き、チェーンの上部は、物品H1または物品H2に対してズレないため、物品H1及び物品H2を傷つけることがない。なお、図24及び図25は、スライダー53がB方向に移動され、包装体W1内で物品H1を物品移動装置5(チェーン57a及びチェーン57b)から降ろした状態を示している。
なお、本実施形態の物品移動装置5においては、ロッドレスシリンダー本体51のスライダー53をB方向に移動させ、スライドバー55a及び55bをB方向に移動させると、チェーン57a及びチェーン57bの端部が第2基部59に固定されているため、チェーン57a及びチェーン57bの上部長さXua及びXubが自動的に短くなるとともに、チェーン57a及びチェーン57bの下部長さXda及びXdbが自動的に長くなり、物品H1または物品H2を離間可能な状態となる。
最後に、第2多関節ロボット13のアームが初期位置に移動され(S93)、メインプログラムに戻る(S95)。
図9のメインプログラムに戻ると、先ず、物品収納が完了したか否かが判断され(S9)、物品収納が完了していないと判断された場合には(S9:No)、物品収納の完了を待ち、物品収納が完了したと判断された場合には(S9:Yes)、包装体上面吸着部71、包装体第1下面吸着部72及び包装体第2下面吸着部74の包装体全吸着部の吸着が止められ(S11)、第1多関節ロボット11のアームが初期位置に移動される(S13)。
そして、物品H1または物品H2が収納された包装体W1がセット位置77から除去されたか否かが判断され(S15)、包装体W1が除去されていないと判断された場合には(S15:No)、包装体W1の除去を待ち、包装体W1が除去されたと判断された場合には(S15:Yes)、さらに、包装体積層位置に包装体Wが有るか否かが判断される(S17)。
そして、包装体積層位置に包装体W1が無いと判断された場合には(S17:No)、包装体収納装置1の操作パネル8にアラームを表示して(S21)、処理を終了し(S23)、包装体積層位置に包装体W1が有ると判断された場合には(S17:Yes)、さらに、包装体Wの処理個数が操作パネル8で入力した処理個数に達したか否かが判断される(S19)。
ここで、包装体Wの処理個数が操作パネル8で入力した処理個数に達していないと判断された場合には(S19:No)、再度、包装体吸着プログラム及び物品移動プログラムが実行され、包装体Wの処理個数が操作パネル8で入力した処理個数に達したと判断された場合には(S19:Yes)、処理を終了する(S23)。なお、図26は、物品H1が包装体W1内に配置された状態を示している。
次に、本実施形態に使用する帯状体であるチェーン57について詳細に説明する。なお、チェーン57a及びチェーン57bは同じ構造のものであるため、チェーン57aのみについて説明する。
図27は、第1実施形態の物品移動装置に使用されるチェーン(帯状体)の部分斜視図であり、
図28は、その右側面図であり、図29は、その平面図である。
また、図30は、第1実施形態の物品移動装置に使用されるチェーン(帯状体)の直線状態を示すC-C部分断面図であり、図31は、そのチェーン(帯状体)の屈曲状態(湾曲状態)を示すC-C部分断面図である。
図27乃至図29において、本実施形態のチェーン57aは、スライドバー55aの先端に接続され、複数のチェーン要素57a1、57a2、57a3、57a4、57a5、57a6、57a7、57a8、57a9、57a10、57a11、57a12・・・を組み合わせた構造をなす。
チェーン57aの接続構造をチェーン要素57a9とチェーン要素57a10とを例にして説明すると、図28及び図29に示すように、チェーン要素57a9は、側面視先端円形の先端部57a9aと、側面視後端円形の後端部57a9bとを備え、チェーン要素57a10は、側面視先端円形の先端部57a10aと、側面視後端円形の後端部57a10bとを備える。
また、先端部57a9aは、前方に突起する二つの先端突起部57a9ea及び57a9ebと、平面視両端側に突起する先端係止部57a9ca(図示せず)及び57a9cbとを備える。
同様に、後端部57a9bは、後方に突起する二つの後端突起部57a9fa及び57a9fbと、後端突起部57a9fa及び後端突起部57a9fbに形成された後端係止孔57a9da(図30参照)及び57a9dbと、を備える。
また、先端部57a10aは、前方に突起する二つの先端突起部57a10ea及び57a10ebと、平面視両端側に突起する先端係止部57a10ca及び57a10cbと、を備える。
同様に、後端部57a10bは、後方に突起する二つの後端突起部57a10fa及び57a10fbと、後端突起部57a10fa及び後端突起部57a10fbに形成された後端係止孔57a10da(図示せず)及び57a10dbとを備える。
そして、チェーン要素57a9とチェーン要素57a10とは、チェーン要素57a9の先端係止部57a9ca(図示せず)がチェーン要素57a10の後端係止孔57a10da(図示せず)に勘合し、チェーン要素57a9の先端係止部57a9cbがチェーン要素57a10の後端係止孔57a10dbに勘合することによって組み立てられる。
また、図28及び図29に示すように、チェーン要素57a9は、内側に突起する、内側第1突起部57a9ka及び57a9kb(図示せず)と、内側第2突起部57a9ma及び57a9mb(図示せず)と、内側欠け部57a9ja及び57a9jb(図示せず)と、その内側欠け部57a9ja及び57a9jb(図示せず)に形成された内側第1壁部57a9ha及び57a9hb(図示せず)、並びに内側第2壁部57a9ga及び57a9gb(図示せず)とを備える。
また、図28及び図29に示すように、チェーン要素57a10は、内側に突起する、内側第1突起部57a10ka及び57a10kb(図示せず)と、内側第2突起部57a10ma及び57a10mb(図示せず)と、内側欠け部57a10ja及び57a10jb(図示せず)と、その内側欠け部57a10ja及び57a10jb(図示せず)に形成された内側第1壁部57a10ha及び57a10hb(図示せず)、並びに内側第2壁部57a10ga及び57a10gb(図示せず)とを備える。
そして、チェーン要素57a9とチェーン要素57a10とは、図30に示すように、チェーン要素57a9の内側第1壁部57a9ga及び57a9gb(図示せず)が、チェーン要素57a10の内側第2突起部57a10ma及び57a10mb(図示せず)に当接することにより、加圧方向Dに対して、直線状態を保持するように構成されており、本実施形態の物品H1及び物品H2がチェーン57a及びチェーン57bに載置された場合においてもチェーンの直線状態が保持されるように構成されている。
また、チェーン要素57a9とチェーン要素57a10とは、図31に示すように、チェーン要素57a9の内側第2壁部57a9ha及び57a9hb(図示せず)が、チェーン要素57a10の内側第2突起部57a10ma及び57a10mb(図示せず)に当接することにより、屈曲状態(チェーン全体としては湾曲状態)の角度を保持されるように構成されている。
なお、本実施形態においては、物品を載置する帯状体として、チェーン57a及びチェーン57bの2本のチェーンを使用したが、チェーンは、2本に限らず、3本以上であっても良く、また、後述するように、1本であっても良い。
本実施形態の包装体制御装置7によれば、基台2の積層位置に配置された、開口部を有する包装体を、基台2のセット位置77に移動させた後開口させ、その基台2のセット位置77に配置された包装体第1下面吸着部61、包装体第2下面吸着部63、包装体第3下面吸着部65と、包装体を吸着して開口させる1つの包装体上面吸着部71と、を備えているので、包装体を基台2に確実に固定するとともに、部品点数を少なくして、簡単な構成で包装体を開口することができる。
また、本実施形態の包装体制御装置7によれば、包装体上面吸着部71は、包装体を開口させる際の包装体における第2吸着位置P2a(P2c、P2d、P2e)を、積層位置に配置された包装体W1をセット位置77に移動させる際の包装体W1における第1吸着位置P1a(P1b、P1c、P1d、P1e)よりも包装体W1の開口部側としたので、包装体W1の適切な位置を吸着して包装体W1を移動させ、包装体W1の適切な位置を吸着して包装体W1を開口させることができる。
また、本実施形態の包装体制御装置7によれば、包装体W1は平面視矩形状であって、開口部は、その矩形の2辺に亙って形成されており、第2吸着位置P2aを、開口部の2辺の頂点近傍とし、第1吸着位置P1bを、包装体W1の中心よりも開口部側としたので、包装体W1のより適切な位置を吸着して移動させ、包装体W1のより適切な位置を吸着して開口させることができる。
また、本実施形態の包装体制御装置7によれば、包装体第1下面吸着部61及び包装体第2下面吸着部63は、包装体W1の開口部を含む矩形の対角線の少なくとも両端部を吸着し、包装体上面吸着部71は、第2吸着位置P2aを開口部の2辺の頂点近傍として吸着し、第1吸着位置P1bを矩形の対角線上の1点として吸着するので、包装体W1のより適切な位置を吸着して開口させることができる。
また、本実施形態の包装体制御装置7によれば、包装体第1下面吸着部61、包装体第2下面吸着部63及び包装体第3下面吸着部65を、基台2のセット位置77に配置された9つの吸着孔S1~S9のうち、包装体の形状に基づいて選択された吸着孔に接続しているので、包装体の形状が異なった場合でも適切な位置を吸着して基台2に固定することができる。
さらに、本実施形態の包装体制御装置7によれば、上部と、その上部からU字状に湾曲して形成された下部とを有する帯状体57a及び57bと、上部における帯状体57a及び57bの一方の端部を固定した第2基部59と、下部における帯状体57a及び57bの他方の端部を固定し、移動可能なスライダー53並びにスライドバー55a及び55bと、を備え、スライダー53並びにスライドバー55a及び55bを一方向に移動させることによって、帯状体57a及び57bの上部の長さを長くし、帯状体57a及び57bのみの剛性によって、物品を上部に載置可能とし、スライダー53並びにスライドバー55a及び55bを一方向とは反対の方向に移動させることによって、帯状体57a及び57bの上部の長さを短くし、物品を上部から離間可能とした物品移動装置5と、包装体制御装置7と、を備え、包装体制御装置7によって開口部が開口された包装体内に、物品移動装置5によって、基台2に配置された物品を載置及び移動して収納させるので、包装体を基台2に確実に固定するとともに、部品点数を少なくして、簡単な構成で包装体を開口することができ、部品点数を少なくして、簡単な構成の物品移動装置5によって、物品を傷つけることなく、物品を包装体に簡単に収納することができる。
以上、本発明の実施形態の包装体制御装置及び物品収納装置について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更して実施することが可能である。
例えば、上述の実施形態においては、帯状体の駆動をエアコンプレッサーと、ロッドレスシリンダー本体51とによるものとして説明してきたが、それに限られるものではなく、帯状体の駆動は、モーター等の電動機器によるものであっても良い。モーター等の電動機器によれば、帯状体の長さをより精密に制御することができる。