JP7158897B2

JP7158897B2 - 蓋部材取付装置及びシステム

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Publication number: JP7158897B2
Application number: JP2018106116A
Authority: JP
Inventors: 賢二坂東; 栄二吉桑; 栄二三井; 一平長廣
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2018-06-01
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2022-10-24
Anticipated expiration: 2038-06-01
Also published as: TWI710504B; JP2019210008A; KR102487774B1; WO2019230900A1; KR20210019461A; CN112218798B; TW202003337A; CN112218798A

Description

本発明は、蓋部材取付装置及びシステムに関する。

容器に蓋を取り付ける装置として、例えば、特許文献１の容器用施蓋装置が知られている。この容器用施蓋装置では、保持手段の一端がリンクに接続され、他端が操作手段に接続されている。この保持手段の受け部に蓋体を収容し、リンク及び操作手段の動きによって保持手段を斜めにした状態から水平に傾けて、蓋体を容器に取り付けている。

特開２００１－０７２００９号公報

上記特許文献１の蓋部材装着装置では、蓋体を容器に取り付けるために、保持手段の姿勢を傾斜させて変える必要があり、機構及び制御が複雑化してしまう。また、保持手段が蓋体の全体を覆うサイズであり、重量が嵩むため、これを支持可能な装置のコストが上昇してしまう。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、簡単且つ低コスト化を図ることができる蓋部材取付装置及びシステムを提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明に係る蓋部材取付装置は、容器の開口部に蓋部材を取り付ける蓋部材取付装置であって、第１アームと、前記第１アームに取り付けられ、且つ、第１長尺部材を有する第１エンドエフェクタと、第２アームと、前記第２アームに取り付けられ、且つ、第２長尺部材を有する第２エンドエフェクタと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記開口部を覆うように前記容器上に載置された前記蓋部材上において、前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材の各長手方向が水平面に平行な方向であり、且つ、前記第１長尺部材の長手方向に交差する方向において前記蓋部材の中心を互いの間に挟むように前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置し、前記容器側へ前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を移動させるように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させるよう構成されている。

この構成によれば、蓋部材の中心を互いの間に挟むように配置した第１長尺部材及び第２長尺部材を容器側へ移動させて、蓋部材を容器に取り付けている。よって、蓋体を容器に取り付けるために、第１長尺部材及び第２長尺部材を傾斜させる機構及び制御が不要であり、蓋部材取付装置を簡素化することができる。また、第１長尺部材及び第２長尺部材で蓋部材の全体を覆わないので、重量が嵩まず、これを支持可能な装置のコスト上昇を抑えることができる。

この蓋部材取付装置では、前記第１エンドエフェクタは、前記蓋部材を吸着する吸着部と、前記吸着部を前記第１長尺部材の長手方向に平行な回転軸を中心に回転する回転部と、をさらに有していてもよい。

この構成によれば、保管されている蓋部材を吸着部により吸着し、吸着部の向きを変えることにより蓋部材を下方に向け、蓋部材を容器に取り付けることができる。よって、保管されている蓋部材の向きを容器に取り付ける際の蓋部材の向きと異ならせることができ、保管される蓋部材の向きの自由度を高めることができる。

この蓋部材取付装置では、前記制御部は、前記吸着部により前記蓋部材を吸着して前記容器上に載置し、前記第１長尺部材の長手方向に交差する方向において前記蓋部材の中心及び前記吸着部を互いの間に挟むように前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置するように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させるよう構成されていてもよい。

この構成によれば、第１長尺部材及び第２長尺部材で蓋部材を押下する際に、変形し易い第１長尺部材と第２長尺部材との間を吸着部で押さえる。これにより、蓋部材の変形を防止しつつ、容器への蓋部材の取付を容易にすることができる。

この蓋部材取付装置では、前記制御部は、前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を順に前記容器側へ移動させるように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させるよう構成されていてもよい。この構成によれば、第１長尺部材及び第２長尺部材により順に蓋部材を容器側へ押下することにより、容器内の空気を抜きながら、蓋部材を容器に容易に取り付けることができる。

この蓋部材取付装置では、前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材は、丸棒又は平板により形成されていてもよい。この構成によれば、各長尺部材が丸棒であれば、蓋部材への接触面積が小さいため、押下する力を小さくすることができ、装置のコストを低く抑えることができる。また、各長尺部材が平板であれば、蓋部材への接触面積が大きいため、蓋部材への押下圧力を小さくすることができ、蓋部材の変形を防止することができる。

この蓋部材取付装置では、並ぶ複数の前記容器のそれぞれの前記蓋部材に亘って前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置するよう構成されていてもよい。この構成によれば、容器が並ぶ方向において第１長尺部材及び第２長尺部材が複数の容器により支持されるため、蓋部材を容器側に安定して押下することができる。

この蓋部材取付装置では、上記いずれかの蓋部材取付装置と、前記容器を搬送する搬送部と、を備え、前記制御部は、前記搬送部により順次、搬送されてくる複数の前記容器のそれぞれの前記蓋部材に亘って前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置するよう構成されていてもよい。この構成によれば、搬送されてくる複数の容器に第１長尺部材及び第２長尺部材により同時に蓋部材を取り付けることができ、作業効率が向上する。

この蓋部材取付装置では、前記搬送部により搬送されてくる前記容器の画像を取得するカメラをさらに備え、前記制御部は、前記画像に基づき、前記蓋部材上において、前記第１長尺部材の長手方向及び前記第２長手方向が前記蓋部材に平行であって、且つ、前記第１長尺部材の長手方向に交差する方向において前記蓋部材の中心を互いの間に挟むように前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置するように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させるよう構成されていてもよい。この構成によれば、カメラの画像に基づいた容器の位置に応じて第１長尺部材及び第２長尺部材を移動させることにより、より確実に蓋部材を容器に取り付けることができる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、簡単且つ低コスト化を図ることができる蓋部材取付装置及びシステムを提供することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態に係る蓋部材取付装置の概略構成を示す模式図である。図２は、図１の制御部の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図３（ａ）は、第１エンドエフェクタを示す図である。図３（ｂ）は、第２エンドエフェクタを示す図である。図４は、第１長尺部材及び第２長尺部材により蓋部材を容器側へ押下する状態を搬送方向の一方側から視た図である。図５は、第１長尺部材及び第２長尺部材により蓋部材を容器側へ押下する状態を対向方向の一方側から視た図である。図６は、図１の蓋部材取付装置を備える蓋部材取付システムを示す斜視図である。図７は、図６の蓋部材取付システムを上方から視た図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。

（実施の形態）
＜蓋部材取付装置の構成＞
本実施の形態に係る蓋部材取付装置１０は、図１に示すように、容器の開口部に蓋部材を取り付ける装置であって、例えば、ロボットが用いられる。ロボットには、例えば、水平多関節型ロボットが用いられる。但し、蓋部材取付装置１０は、これに限定されず、垂直多関節型ロボット等のロボットであってもよい。

蓋部材取付装置１０は、第１アーム２０、第２アーム３０、第１エンドエフェクタ４０、第２エンドエフェクタ５０、制御部６０及び台車１１を備える。例えば、台車１１内に制御部６０が収納されている。

また、台車１１の上面には基軸１４が固定されている。基軸１４には、当該基軸１４の軸心を通る回転軸線Ｌ１周りに回動可能に第１アーム２０及び第２アーム３０が設けられている。第１アーム２０と第２アーム３０とが上下に高低差を有するように設けられている。これにより、蓋部材取付装置１０は、例えば、同軸上に配置した第１アーム２０及び第２アーム３０を１台の制御部６０により制御する同軸双腕型のスカラロボットである。なお、第１アーム２０及び第２アーム３０は、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ように構成されている。

第１アーム２０は、第１アーム部２１及び第１リスト部２２を有している。第２アーム３０は、第２アーム部３１及び第２リスト部３２を有している。なお、ここでは、第１アーム２０及び第２アーム３０は、実質的に同じ構成とする形態を採用したが、これに限定されない。例えば、各アーム部２１、３１及び各リスト部２２、３２が、第１アーム２０と第２アーム３０とで異なる構成である形態を採用してもよい。

第１アーム部２１は略直方体状の第１リンク２１ａ及び第１リンク２１ｂで構成され、第２アーム部３１は略直方体状の第２リンク３１ａ及び第２ｂリンク３１ｂで構成されている。

各リンク２１ａ、３１ａは、その基端部が回転関節Ｊ１を介して基軸１４と連結されていて、回転関節Ｊ１により回転軸線Ｌ１周りに回動する。各リンク２１ｂ、３１ｂは、その基端部が各リンク２１ａ、３１ａの先端部と回転関節Ｊ２を介して連結されていて、回転関節Ｊ２によって回転軸線Ｌ２周りに回動する。

各リスト部２２、３２は、各リンク２１ｂ、３１ｂの先端部に直動関節Ｊ３を介して連結されていて、各リンク２１ｂ、３１ｂに対し昇降移動可能である。各リスト部２２、３２の下端部には回転関節Ｊ４が設けられていて、回転関節Ｊ４の下端部には各装着部２４、３４が設けられている。各エンドエフェクタ４０、５０は、回転関節Ｊ４によって回転軸線Ｌ３周りに回動することができる。

第１エンドエフェクタ４０は、第１アーム２０の先端に設けられており、第１装着部２４により第１リスト部２２に脱着可能に接続されている。第２エンドエフェクタ５０は、第２アーム３０の先端に設けられており、第２装着部３４により第２リスト部３２に脱着可能に接続されている。なお、第１エンドエフェクタ４０及び第２エンドエフェクタ５０の詳細については後述する。

なお、第１アーム２０及び第２アーム３０の各関節Ｊ１～Ｊ４には、それぞれ、各関節が連結する２つの部材を相対的に回転又は昇降させるアクチュエータの一例として、制御部６０によってサーボ制御されるサーボモータ等の駆動モータ（図示せず）が設けられている。また、各関節Ｊ１～関節Ｊ４には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出するエンコーダ等の回転センサ（図示せず）と、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサ（図示せず）と、が設けられている。

＜制御部の構成＞
制御部６０は、図２に示すように、ＣＰＵ等の演算部６０ａと、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶部６０ｂと、サーボ制御部６０ｃとを備え、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６０は、集中制御する単独の制御部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によって構成されていてもよい。また、記憶部６０ｂが制御部６０内に配置されている形態を採用したが、これに限定されず、記憶部６０ｂが制御部６０と別体に設けられている形態を採用してもよい。

記憶部６０ｂ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６０ａは、記憶部６０ｂ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、蓋部材取付装置１０の各種動作を制御する。すなわち、演算部６０ａは、蓋部材取付装置１０の制御指令を生成し、これをサーボ制御部６０ｃに出力する。サーボ制御部６０ｃは、演算部６０ａにより生成された制御指令に基づいて、蓋部材取付装置１０の各アーム２０、３０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。

＜第１エンドエフェクタ及び第２エンドエフェクタの構成＞
第１エンドエフェクタ４０は、図３（ａ）及び図４に示すように、第１基部４１、第１回転部４２、第１支持部４３、第１長尺部材４４及び第１吸着部４５を有している。第１基部４１は、直方体形状であって、第１装着部２４に装着される被装着部（図示せず）を上面に有し、この上面に直交する側面において第１回転部４２に接続されている。

第１回転部４２は、例えば、円柱形状であって、第１基部４１の側面に直交する第１回転軸４２ａを有している。第１回転部４２は、一端が第１回転軸４２ａを中心に回転アクチュエータ（図示せず）によって回転可能に第１基部４１に接続され、他端が第１支持部４３に固定されている。

第１支持部４３は、第１回転部４２を介して第１基部４１に取り付けられていると共に、第１基部４１から離される方向において第１長尺部材４４及び第１吸着部４５を支持する。これにより、第１長尺部材４４及び第１吸着部４５は、第１支持部４３を介して第１回転部４２の第１回転軸４２ａを中心に回転可能に第１基部４１に装着されている。

第１長尺部材４４は、例えば、第１回転部４２の第１回転軸４２ａに平行な方向に長く延び、この第１長手方向４４ａに直交する断面が矩形状の角材により形成されている。第１長尺部材４４は、第１長手方向４４ａに直交する端面、及び、第１長手方向４４ａに沿う側面を有している。第１長尺部材４４は、側面のうち、一方側面が第１支持部４３に固定されており、支持部４３に固定される面と反対側の側面（第１当接面４４ｂ）を有している。

第１吸着部４５は、ゴム等の弾性材料で形成され、先端に第１吸着口４５ａを有するキャップ形状である。第１吸着部４５は、基端が第１配管４５ｂに接続されており、第１配管４５ｂにより支持部４３に固定されている。

第１吸着部４５の先端は、第１長尺部材４４の第１当接面４４ｂの延長線上、又は、第１当接面４４ｂよりも第１回転軸４２ａ側と反対側に配置されている。第１吸着口４５ａは、第１長尺部材４４よりも第１回転部４２に近く、第１当接面４４ｂに平行であって、第１回転軸４２ａと直交する方向において第１回転軸４２ａから離れる方向に開口している。

第１吸着部４５は、第１配管４５ｂを介して真空発生装置（図示せず）に接続されている。真空発生装置は、例えば、真空ポンプやＣＯＮＶＵＭ（登録商標）など、第１吸着部４５に負圧を発生させる装置であり、台車１１等に設けられている。

第１配管４５ｂには、例えば、開閉弁（図示せず）が設けられている。開閉弁により第１配管４５ｂを開放および閉塞することによって、第１吸着部４５による吸着およびその解除が行われる。真空発生装置の動作および開閉弁の開閉は制御部６０により制御される。これにより、第１配管４５ｂを介して第１吸着部４５の内部空間を吸引し、蓋部材を吸着することができる。

この第１長尺部材４４及び第１吸着部４５は、回転関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ４（図１）により第１アーム２０の各部が各回転軸線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３（図１）周りを回動することにより、左右及び前後方向に移動することができる。また、第１長尺部材４４及び第１吸着部４５は、直動関節Ｊ３（図１）により第１アーム２０の第１リスト部２２が第１ｂリンク２１ｂに対し昇降移動することにより、上下方向に移動することができる。このように第１アーム２０は第１長尺部材４４及び第１吸着部４５を移動させることができる。

第２エンドエフェクタ５０は、図３（ｂ）及び図４に示すように、第２基部５１、第２回転部５２、第２支持部５３、第２長尺部材５４及び第２吸着部５５を有している。第２エンドエフェクタ５０における各部は第１エンドエフェクタ４０の各部とそれぞれ同様であるため、その説明を省略する。

＜蓋部材取付システムの構成＞
蓋部材取付システム７０は、図５及び図６に示すように、蓋部材取付装置１０、搬送部７１及び供給部７２を備えている。搬送部７１によって容器８０が蓋部材取付装置１０に供給され、供給部７２によって蓋部材８１が蓋部材取付装置１０に供給され、蓋部材取付装置１０によって容器８０に蓋部材８１が取り付けられる。

容器８０は、ポリスチレン及びポリプロピレン等の樹脂により形成され、例えば、弁当箱等、食品を収容する容器である。容器８０は、例えば、円形状の底部８０ａ及び開口部８０ｂを有し、底部８０ａの径が開口部８０ｂの径よりも小さく、開口部８０ｂから底部８０ａに向かって窪む略半球形状である。但し、容器８０の形状はこれに限定されず、底部８０ａ及び開口部８０ｂが矩形状の直方体形状等であってもよい。

蓋部材８１は、ポリスチレン及びポリプロピレン等の樹脂により形成され、容器８０の開口部８０ｂを覆う部材である。蓋部材８１は、例えば、円形状の天部８１ａ及び外周縁８１ｂを有し、天部８１ａの径が外周縁８１ｂの径よりも小さく、外周縁８１ｂから天部８１ａに向かって突出する形状である。但し、蓋部材８１の形状はこれに限定されず、平板形状等であってもよい。

蓋部材取付システム７０において、例えば、搬送部７１を互いに間に挟むように蓋部材取付装置１０及び供給部７２が配置されている。なお、搬送部７１により容器８０が搬送される方向を搬送方向と称する。この搬送方向に直交する方向であって、搬送部７１を挟んで蓋部材取付装置１０と供給部７２とが互いに対向する方向を対向方向と称する。また、搬送方向及び対向方向に対して直交する方向が上下方向である。

搬送部７１は、例えば、ベルトコンベアであって、搬送方向に長く延びている。例えば、搬送部７１による搬送方向の上流側に第１エンドエフェクタ４０が配置され、搬送方向の下流側に第２エンドエフェクタ５０が配置されるように、蓋部材取付装置１０は搬送部７１の前に設けられている。

蓋部材取付装置１０よりも上流側において搬送部７１に位置調整部７３が設けられている。位置調整部７３は、第１案内部７３ａ及び第２案内部７３ｂを有しており、搬送部７１における容器８０の位置を調整している。

第１案内部７３ａ及び第２案内部７３ｂは、平板形状であって、対向方向において互いに間隔を空け、搬送方向に対し平行に設けられている。搬送部７１において、第１案内部７３ａは蓋部材取付装置１０側に配置され、第２案内部７３ｂは供給部７２側に配置されている。第１案内部７３ａと第２案内部７３ｂとの間隔は、容器８０の最大径よりも少し大きく設定されている。

よって、搬送部７１により搬送されている容器８０が第１案内部７３ａと第２案内部７３ｂとの間を通過することにより、対向方向における容器８０の位置が調整される。これによって、対向方向において容器８０は蓋部材取付装置１０に対して所定の位置に配置される。なお、第１案内部７３ａ及び第２案内部７３ｂの少なくともいずれか１つが対向方向に移動してもよい。

供給部７２は、蓋部材８１を供給する載置台である。蓋部材取付装置１０のエンドエフェクタの数に応じて、この実施の形態では、２台の供給部７２が蓋部材取付システム７０に備えられている。２台の供給部７２は搬送方向に並んで配置され、一方の供給部７２は第１エンドエフェクタ４０に対向し、他方の供給部７２は第２エンドエフェクタ５０に対向して配置されている。供給部７２は、対向方向に直交し且つ各エンドエフェクタ４０、５０に対向する供給口７２ａを有し、供給口７２ａから蓋部材８１を供給する。

供給部７２において、天部８１ａが開口部８０ｂよりも供給口７２ａ側になるように、天部８１ａが対向方向に直交するように蓋部材８１は立てられて配置されている。これにより、供給口７２ａ側と反対側の開口から蓋部材８１を供給部７２に補給することができ、作業性に優れている。また、供給部７２において蓋部材８１に埃等が付着しにくく、供給部７２は蓋部材８１を衛生的に保持することができる。

＜蓋部材取付装置の動作方法＞
蓋部材取付システム７０における蓋部材取付装置１０の動作方法について、図３（ａ）～図７を参照しながら説明する。この動作方法は制御部６０により実行される。

まず、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、制御部６０は、第１吸着部４５の第１吸着口４５ａ及び第２吸着部５５の第２吸着口５５ａが対向方向に直交するように、第１回転部４２及び第２回転部５２を第１回転軸４２ａ及び第２回転軸５２ａを中心にそれぞれ回転する。但し、第１吸着口４５ａ及び第２吸着口５５ａにより供給部７２の蓋部材８１を吸着することができれば、第１吸着口４５ａ及び第２吸着口５５ａはこの向きに限定されない。

なお、この姿勢において、各長尺部材４４、５４は、互いに対向し、各長手方向４４ａ、５４ａが搬送方向に平行になるように配置される。また、第１長尺部材４４は第１吸着部４５よりも上側に配置され、第２長尺部材５４は第２吸着部５５よりも下側に配置される。この第１吸着部４５及び第２吸着部５５は搬送方向に沿って並ぶ。よって、第１長尺部材４４と第２章尺部材とは干渉することなく、また、コンパクトにこれらを回転することができる。

続いて、制御部６０は、第１配管４５ｂ及び第２配管５５ｂの各開閉弁を開放するように制御し、一方の供給部７２の蓋部材８１の中央に第１吸着口４５ａを吸着し、他方の供給部７２の蓋部材８１の中央に第２吸着口５５ａを吸着する。第１吸着口４５ａ及び第２吸着口５５ａは同時に吸着してもよいし、順次吸着してもよい。各吸着位置は、第１長尺部材４４の第１当接面４４ｂ及び第２長尺部材５４の第２当接面５４ｂが蓋部材８１に対向すれば、これに限定されない。

ここで、各吸着口４５ａ、第２吸着口５５ａは、各長尺部材４４、５４よりも蓋部材８１側に突出している。このため、各吸着部４５、５５は、各長尺部材４４、５４に妨げられずに、蓋部材８１を吸着することができる。

そして、制御部６０は、第１エンドエフェクタ４０及び第２エンドエフェクタ５０を供給部７２から離す方向に第１アーム２０及び第２アーム３０によりそれぞれ移動する。それから、制御部６０は、第１吸着部４５及び第２吸着部５５が下方の搬送部７１を向くように、第１回転部４２及び第２回転部５２をそれぞれ回転する。

この搬送部７１によって、搬送方向に間隔を空けながら複数の容器８０が搬送されている。この際、位置調整部７３によって、対向方向における容器８０の位置は蓋部材取付装置１０から所定の位置に配置されている。そして、容器８０は蓋部材取付装置１０の前に至り、搬送動作が停止される。なお、搬送部７１は搬送動作及びその停止を繰り返す間欠運転を行ってもよいし、容器８０を検出するセンサの信号等により搬送動作を停止してもよい。

ここで、制御部６０は、第１吸着部４５及び第２吸着部５５を下方へ移動させる。これにより、蓋部材取付装置１０の前方に配置された２つの容器８０の一方の容器８０上に第１吸着部４５の第１吸着口４５ａにより吸着された蓋部材８１が重ねられ、他方の容器８０上に第２吸着部５５の第２吸着口５５ａにより吸着された蓋部材８１が重ねられる。この外周縁８１ｂを天部８１ａよりも下にして下方に開口する蓋部材８１は、上方に開口する容器８０の開口部８０ｂを覆う。

そして、制御部６０は、開閉弁を閉塞するように制御し、第１吸着部４５及び第２吸着部５５の吸着を停止する。これにより、蓋部材８１が容器８０上に載置される。なお、第１吸着部４５及び第２吸着部５５は、配列方向に並び、且つ、蓋部材８１上に当接するように配置される。

続いて、制御部６０は、第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４を下方の容器８０側へ移動させる。この際、第１吸着部４５及び第２吸着部５５は変形し、第１長尺部材４４の第１当接面４４ｂ及び第２長尺部材５４の第２当接面５４ｂが蓋部材８１に至って当接する。そして、各長尺部材４４、５４は、蓋部材８１を容器８０側へ押下する。

ここで、対向方向において、第１長尺部材４４が各吸着部４５、５５よりも供給部７２側に配置され、第２長尺部材５４が各吸着部４５、５５よりも蓋部材取付装置１０側に配置されている。このため、第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４は、互いに平行であって、対向方向において蓋部材８１の中央を互いの間に挟むように蓋部材８１上に配置され、蓋部材８１を下方へ押下する。これにより、蓋部材８１が容器８０に取り付けられる。

＜作用、効果＞
蓋部材取付装置１０において、第１長尺部材４４の第１長手方向４４ａ及び前記第２長尺部材５４の第２長手方向が、水平面に平行な方向であって、蓋部材８１の天部８１ａに平行に重ねられる。このため、蓋部材８１に接触する第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４の面積が大きいため、押下する第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４によって蓋部材８１に作用する圧力が小さくなる。よって、蓋部材８１の変形を防止しながら、蓋部材８１が容器８０に取り付けることができる。

また、第１長手方向４４ａに交差する方向（例えば、対向方向）において蓋部材８１の中心を互いの間に挟むように第１長尺部材４４及び前記第２長尺部材５４を配置している。このため、第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４によってより均等に蓋部材８１に力を作用させる。よって、蓋部材８１の変形を防止しながら、蓋部材８１が容器８０に取り付けることができる。

さらに、第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４を容器８０側へ直線状に移動させて、蓋部材８１を容器８０に取り付けている。このように、蓋部材８１を容器８０に取り付けるために、第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４を傾斜させる必要がなく、機構及び制御の簡素化が図られる。

また、第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４は、蓋部材８１の一部に当接するため、蓋部材８１の全体を覆うものよりも重量を低減化できる。よって、これを支持可能な蓋部材取付装置１０のコスト上昇を抑えることができる。

さらに、第１長手方向４４ａに交差する方向（例えば、対向方向）において第１吸着部４５及び第２吸着部５５を互いの間に挟むように第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４を配置している。このため、第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４により押下した際に、蓋部材８１において変形し易い第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４との間が第１吸着部４５及び第２吸着部５５により押さえられる。このため、蓋部材８１の変形を防止しながら、蓋部材８１が容器８０に取り付けることができる。

第１吸着部４５は第１長手方向４４ａに平行な第１回転軸４２ａを中心に回転して向きを変え、第２吸着部５５は第２長手方向に平行な第２回転軸５２ａを中心に回転して向きを変える。これにより、供給部７２における蓋部材８１の吸着時の各吸着部４５、５５の姿勢と、蓋部材８１の容器８０への取付時の各吸着部４５、５５の姿勢とを変えることができる。よって、供給部７２における蓋部材８１の方向の自由度を増すことができる。

第１長手方向４４ａ（例えば、搬送方向）に並ぶ複数（例えば、２つ）の容器８０のそれぞれの容器８０上の蓋部材８１に亘って第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４を配置している。これにより、底部８０ａが開口部８０ｂよりも小さく不安定な容器８０であっても、第１長手方向４４ａにおいて並ぶ複数の容器８０の底部８０ａにより各長尺部材４４、５４を支持する。このため、各長尺部材４４、５４及びそれにより押下される容器８０が傾くことが低減され、より安定的に蓋部材８１を容器８０に取り付けることができる。

搬送部７１により順次、搬送されてくる複数の容器８０のそれぞれの容器８０上の蓋部材８１に亘って第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４を配置している。これにより、複数の容器８０に対して同時に蓋部材８１を取り付けることができるため、作業効率を向上することができる。

第１長尺部材４４と第２長尺部材５４とを別々に移動させることができる。よって、蓋部材８１のサイズ及び形状、並びに、容器８０の位置及び数に応じて各長尺部材４４、５４の間隔及び方向を調整して、蓋部材８１に各長尺部材４４、５４を配置することができる。よって、作業性を向上することができる。

＜変形例１＞
上記構成では、制御部６０は蓋部材８１上において第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４を同時に容器８０側へ移動させて、蓋部材８１を容器８０に取り付けた。但し、制御部６０は蓋部材８１上において第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４を順次、容器８０側へ移動させて、蓋部材８１を容器８０に取り付けてもよい。

この場合、例えば、第１長尺部材４４により蓋部材８１を押下すると、蓋部材８１が傾き、第１長尺部材４４よりも第２長尺部材５４側において蓋部材８１と容器８０との間に隙間が開く。この隙間から容器８０内の空気が抜けるため、第２長尺部材５４により蓋部材８１を容器８０に押下して、蓋部材８１を容器８０に容易に取り付けることができる。

また、第１長尺部材４４と第２長尺部材５４とを別々に移動させることができる。よって、第１長尺部材４４により蓋部材８１を押下した後に、第２長尺部材５４により蓋部材８１を押下する際、第２長尺部材５４は２度連続的に押下させてもよい。これにより、押下力を増加させることなく、より確実に蓋部材８１を容器８０に取り付けることができる。

＜変形例２＞
第１長尺部材４４は第１長手方向４４ａに直交する断面が円形状の丸棒により形成されていてもよい。また、第２長尺部材５４は第２長手方向に直交する断面が円形状の丸棒により形成されていてもよい。なお、第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４の少なくともいずれか一方の部材が丸棒であってもよい。

これにより、蓋部材８１に対して第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４が線接触するため、各長尺部材により蓋部材８１に作用する圧力が上昇する。よって、各長尺部材４４、５４により押下する力を低減でき、蓋部材取付装置１０のコストを抑えることができる。

＜変形例３＞
第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４の少なくともいずれか一方の部材が平板により形成されていてもよい。これにより、蓋部材８１に対して各長尺部材４４、５４の接触面積が大きく、各長尺部材４４、５４により蓋部材８１に作用する圧力が低下する。よって、各長尺部材４４、５４により押下された蓋部材８１の変形を抑制することができる。

＜変形例４＞
蓋部材取付システム７０は、図６及び図７に示すように、搬送部７１により搬送されてくる容器８０の画像を取得するカメラ７４をさらに備えていてもよい。この場合、搬送部７１において位置調整部７３が設けられていなくてもよい。

カメラ７４は、蓋部材取付装置１０よりも上流側において、搬送部７１よりも上方に配置されている。カメラ７４は、搬送部７１における容器８０の画像を取得し、制御部６０へ出力する。制御部６０は、画像に基づき容器８０の位置情報を取得する。

制御部６０は、位置情報に応じて、第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４が蓋部材８１の中心を互いの間に挟むように第１アーム２０及び第２アーム３０を動作させる。この場合、第１長尺部材４４の第１長手方向４４ａ及び／又は第２長尺部材５４の第２長手方向は搬送方向に平行でなくてもよい。

このように、搬送されてくる容器８０の位置に応じて第１長尺部材４４及び第２長尺部材５４が変位する。このため、より確実に容器８０に蓋部材８１を取り付けることができる。

＜その他の変形例＞
上記全ての蓋部材取付装置１０は、２本をアーム２０、３０及びそれにより変位するエンドエフェクタ４０、５０を有していたが、３本以上のアーム及びエンドエフェクタを有していてもよい。

上記全ての蓋部材取付装置１０では、第１吸着部４５及び第２吸着部５５が備えられていた。但し、蓋部材取付装置１０が第１吸着部４５及び第２吸着部５５を備えていなくてもよいし、又は、第１吸着部４５又は第２吸着部５５が備えられていてもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明の蓋部材取付装置及びシステムは、簡単且つ低コスト化を図ることができる蓋部材取付装置及びシステム等として有用である。

１０：蓋部材取付装置
２０：第１アーム
３０：第２アーム
４０：第１エンドエフェクタ
４４：第１長尺部材
４４ａ：第１長手方向（長手方向）
４５：第１吸着部（吸着部）
５０：第２エンドエフェクタ
５４：第２長尺部材
５４ａ：第２長手方向（長手方向）
６０：制御部
７０：蓋部材取付システム
７１：搬送部
７４：カメラ
８０：容器
８０ｂ：開口部
８１：蓋部材

Claims

容器の開口部に蓋部材を取り付ける蓋部材取付装置であって、
第１アームと、
前記第１アームに取り付けられ、且つ、第１長尺部材を有する第１エンドエフェクタと、
第２アームと、
前記第２アームに取り付けられ、且つ、第２長尺部材を有する第２エンドエフェクタと、
制御部と、を備え、
前記第１エンドエフェクタは、
前記蓋部材を吸着する吸着部と、
前記吸着部を前記第１長尺部材の長手方向に平行な回転軸を中心に回転する回転部と、をさらに有し、
前記制御部は、
前記開口部を覆うように前記容器上に載置された前記蓋部材上において、前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材の各長手方向が水平面に平行な方向であり、且つ、前記第１長尺部材の長手方向に交差する方向において前記蓋部材の中心を互いの間に挟むように前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置し、前記容器側へ前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を移動させるように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させ、
前記吸着部により前記蓋部材を吸着して前記容器上に載置し、前記第１長尺部材の長手方向に交差する方向において前記蓋部材の中心及び前記吸着部を互いの間に挟むように前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置するように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させ、
前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材で前記蓋部材を押下する際に、前記第１長尺部材と前記第２長尺部材との間を前記吸着部で押さえるように構成されている、蓋部材取付装置。
前記制御部は、前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を順に前記容器側へ移動させるように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させるよう構成されている、請求項１に記載の蓋部材取付装置。
前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材は、丸棒又は平板により形成されている、請求項１又は２に記載の蓋部材取付装置。
並ぶ複数の前記容器のそれぞれの前記蓋部材に亘って前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置するよう構成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の蓋部材取付装置。
請求項１～４のいずれかの蓋部材取付装置と、
前記容器を搬送する搬送部と、を備え、
前記制御部は、前記搬送部により順次、搬送されてくる複数の前記容器のそれぞれの前記蓋部材に亘って前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置するよう構成されている、蓋部材取付システム。
前記搬送部により搬送されてくる前記容器の画像を取得するカメラをさらに備え、
前記制御部は、前記画像に基づき、前記蓋部材上において、前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材の各長手方向が水平面に平行な方向であり、且つ、前記第１長尺部材の長手方向に交差する方向において前記蓋部材の中心を互いの間に挟むように前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置するように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させるよう構成されている、請求項５に記載の蓋部材取付システム。
容器の開口部に蓋部材を取り付ける蓋部材取付装置であって、
第１アームと、
前記第１アームに取り付けられ、且つ、第１長尺部材を有する第１エンドエフェクタと、
第２アームと、
前記第２アームに取り付けられ、且つ、第２長尺部材を有する第２エンドエフェクタと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記開口部を覆うように前記容器上に載置された前記蓋部材上において、前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材の各長手方向が水平面に平行な方向であり、且つ、前記第１長尺部材の長手方向に交差する方向において前記蓋部材の中心を互いの間に挟むように前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置し、前記容器側へ前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を移動させるように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させ、
前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を順に前記容器側へ移動させるように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させるよう構成されている、蓋部材取付装置。
容器の開口部に蓋部材を取り付ける蓋部材取付装置であって、
第１アームと、
前記第１アームに取り付けられ、且つ、第１長尺部材を有する第１エンドエフェクタと、
第２アームと、
前記第２アームに取り付けられ、且つ、第２長尺部材を有する第２エンドエフェクタと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記開口部を覆うように前記容器上に載置された前記蓋部材上において、前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材の各長手方向が水平面に平行な方向であり、且つ、前記第１長尺部材の長手方向に交差する方向において前記蓋部材の中心を互いの間に挟むように前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置し、前記容器側へ前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を移動させるように前記第１アーム及び前記第２アームを動作させ、
並ぶ複数の前記容器のそれぞれの前記蓋部材に亘って前記第１長尺部材及び前記第２長尺部材を配置するよう構成されている、蓋部材取付装置。