JP7514553B2 - Egg carton transfer robot system and storage method using same - Google Patents
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Description
本発明は、卵パックを移動式のラックに移載する卵パックの移載ロボットシステム、およびそれを用いた収納方法に関するものである。 The present invention relates to an egg carton transfer robot system that transfers egg cartons to a mobile rack, and a storage method using the same.
GPセンターにて卵がパック詰めされた卵パックは、段ボール箱やコンテナに箱詰めされたり、ロールインナーと呼ばれる専用の移動式のラックに載せられたりする。 Once eggs are packed at the GP center, they are packed into cardboard boxes or containers, or placed on special mobile racks called roll inners.
卵パックを箱詰めするものとして、下記特許文献1に記載のものがある。また、卵パックを収納する移動式のラック(ロールインナー)について、下記特許文献2に記載のものが知られている。
A device for packing egg cartons is described in
ロールインナーは、複数の棚を備え、各棚に卵パックが積み重ねられた状態で載せられる。この状態で、ロールインナーは移動され、そのまま売り場に陳列が可能である。そのため、ロールインナーは、卵パックの棚からの落下防止のために複雑な形状をしていたり、折り畳み部分があったりする。 The roll inners are equipped with multiple shelves, and egg cartons are placed on each shelf in a stacked state. In this state, the roll inners can be moved and displayed on the sales floor as is. For this reason, the roll inners have complex shapes and foldable parts to prevent the egg cartons from falling off the shelves.
卵パックは、ロールインナーに複数段に積まれた状態で、GPセンターから売り場へと移動させられる。複数段に積まれた状態での移動に耐えられるように、以下のような特徴がある。まず、ロールインナーは、側面の3方向が柵で囲まれている。そして、ロールインナーは、出し入れ側にもこぼれ止めが付いている。また、ロールインナーは、棚板を複数枚備え、棚一段あたり4~5個(4~5段)の卵パックを積み上げる。そして、卵パックが横方向にずり落ちないように、卵パック自体が、上下に積まれた卵パックの横ずれを抑制できる形状になっている。 The egg cartons are transported from the GP center to the sales floor stacked in multiple layers inside roll inners. The following features allow them to withstand being transported in a multi-layered state. Firstly, the roll inners are surrounded by fences on three sides. Secondly, the roll inners are equipped with spill guards on the loading and unloading side. The roll inners also have multiple shelves, with 4-5 egg cartons stacked per shelf (4-5 layers). And to prevent the egg cartons from sliding sideways, the egg cartons themselves are shaped to prevent the egg cartons stacked above and below from shifting sideways.
また、輸送効率を上げるために、以下のような特徴がある。1つ目は、ロールインナーの1段あたり、できるだけ多くの卵パックを積みたい。言い換えれば、柵の内側ギリギリの場所まで、また、棚板の下方ギリギリの場所まで卵パックを置きたいという要望がある。これには、卵パックを棚に詰めて置き、卵パック同士で拘束し合って卵パックが所定位置から大きく動かないようにすることで、輸送時の卵の割れを防止するという理由もある。さらに、2つ目の特徴は、非使用時にコンパクトに収容できるように、棚板や柵が折り畳み式になっている点である。 In addition, the following features are designed to increase transport efficiency. The first is to stack as many egg cartons as possible per layer of the inner roll. In other words, there is a desire to place egg cartons as close to the inside of the fence as possible, and as close to the bottom of the shelves as possible. This is because the egg cartons are packed tightly on the shelves and restrained by each other, preventing them from moving significantly from their designated positions, thereby preventing the eggs from cracking during transport. Furthermore, the second feature is that the shelves and fences are foldable so that they can be stored compactly when not in use.
特許文献2記載の移動式のラック(ロールインナー)に卵容器を収納する作業は、人手により行われており、いまだ自動化が達成されていない。
The task of storing egg containers in the movable rack (roll inner) described in
ロールインナーの一番上段の棚板に卵パックを積み込むときは、上方が開放空間となっているため、特許文献1とほぼ同じ動きで積み込むことが可能である。しかしながら、それ以外の棚板に卵パックを積み込むことに対しては、上述した要因(ロボットヘッドにとっては障害物である)が自動化を妨げている。
When loading egg cartons onto the top shelf of the roll inner, the upper part is an open space, so loading can be done with almost the same movements as in
卵パックをロールインナーに収納しようとした場合、卵パックが障害物にあたらないように複雑な動作が必要となったり、折り畳み部分を展開操作したりしなければならないので、人手に代わってロボットを用いる特許文献1に開示されている技術を、そのまま適用することができないという課題があった。
When trying to store egg cartons in roll inners, complex movements are required to ensure that the egg cartons do not hit obstacles, and the folded parts must be unfolded, so there is an issue that the technology disclosed in
そこで、本発明は、前記従来技術の課題を解決する卵パックの移載ロボットシステム、およびそれを用いた収納方法を提供することを目的とする。 The present invention therefore aims to provide an egg carton transfer robot system that solves the problems of the conventional technology, and a storage method using the same.
本発明の卵パックの移載ロボットシステムは、ロボットヘッドと、ロボットアームと、制御部とを備える。ロボットヘッドは、卵パックを把持する把持部を備える。ロボットアームは、ロボットヘッドの位置姿勢を変更可能なものである。制御部は、ロボットヘッドとロボットアームの動きを制御し、移動式のラックに設けられた折り畳み式の棚板の下方の空間に、把持部で把持した卵パックを移動させる。 The egg carton transfer robot system of the present invention comprises a robot head, a robot arm, and a control unit. The robot head comprises a gripping unit that grips an egg carton. The robot arm is capable of changing the position and orientation of the robot head. The control unit controls the movement of the robot head and the robot arm, and moves the egg carton gripped by the gripping unit to the space below a foldable shelf provided on a movable rack.
本発明の卵パックの移載ロボットシステムを用いた収納方法は、前述した卵パックの移載ロボットシステムにおいて、ロボットヘッドが届く範囲に移動式のラックを配置するステップと、ロボットヘッドを卵パックの所定箇所に位置付けて当該卵パックを把持するステップと、ロボットヘッドで把持した卵パックを空間に移動させるステップと、移動後の卵パックの下端を下の段の突起の内側に位置させるステップとを備える。 The storage method using the egg carton transfer robot system of the present invention includes the steps of placing a mobile rack within reach of the robot head in the egg carton transfer robot system described above, positioning the robot head at a predetermined location on the egg carton to grasp the egg carton, moving the egg carton grasped by the robot head into space, and positioning the lower end of the moved egg carton inside the protrusion on the lower tier.
本発明によれば、自動で卵パックを移動式のラックに移載する卵パックの移載ロボットシステム、およびそれを用いた収納方法を提供できる。 The present invention provides an egg carton transfer robot system that automatically transfers egg cartons to a mobile rack, and a storage method using the same.
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。 The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the present invention taken in conjunction with the accompanying drawings.
以下、実施形態にかかる卵パックの移載ロボットシステム10の一例について、図1~図7を用いて説明する。卵パックの移載ロボットシステム10は、搬送されてきた複数の卵パックPを移動式のラック(以下、「ロールインナーR」と記す。)に移載する。
Below, an example of an egg pack
ロールインナーRは、複数枚の折り畳み式の棚板R1を備える。棚板R1は、手前側に引き出された使用状態と折り畳まれて奥側に位置する収納状態との間で状態変更可能である。使用状態の各棚板R1の上方には、卵パックPが収納される収納空間R2が形成される。収納空間R2には、卵パックPが上下に積み重ねられる。ロールインナーRは、さらに、棚板R1の周囲に配置される柵R3と、棚板R1の側縁に設けられるこぼれ止めR4と、柵R3の内側に設けられる棚板受け(図示しない)と、キャスター(図示しない)とを備える。 The roll inner R comprises multiple foldable shelves R1. The shelves R1 can be changed between a use state where they are pulled out to the front and a storage state where they are folded and positioned at the back. Above each shelf R1 in the use state, a storage space R2 is formed in which egg packs P are stored. Egg packs P are stacked one above the other in the storage space R2. The roll inner R further comprises a fence R3 arranged around the shelf R1, a spill guard R4 provided on the side edge of the shelf R1, a shelf support (not shown) provided inside the fence R3, and casters (not shown).
卵パックPは、種々の大きさ、形状のものがある。図では、10個入りのもので、「フラットパック」と呼ばれる蓋の天面P1が平坦な卵パックPを示している。卵パックPは、上面側に突起P2を有する。突起P2は、例えば、天面P1の各コーナー部分に設けられている。突起P2は、上に積まれた卵パックPの位置ずれを防止する。 Egg cartons P come in a variety of sizes and shapes. The figure shows a 10-egg carton P called a "flat pack," which has a flat top surface P1. The egg carton P has protrusions P2 on the top surface. The protrusions P2 are provided, for example, at each corner of the top surface P1. The protrusions P2 prevent the egg cartons P stacked on top from shifting out of position.
卵パックの移載ロボットシステム10は、ロボットヘッド1と、ロボットアーム2と、制御部3とを備える。
The egg carton
ロボットヘッド1は、把持部11を備える。把持部11は、複数の卵パックPを把持する。把持部11は、例えば、横方向に隣接する3つの卵パックPを保持することができる。把持部11は、複数の吸着部材12によって構成される。各吸着部材12は、蓋が閉じられた卵パックPの天面P1側を吸着する。各吸着部材12は、真空機構(図示しない)に接続されている。各吸着部材12は、上下方向に伸縮可能な蛇腹構造である。1つの卵パックPにつき、複数個(例えば6つ)の吸着部材12で保持する。なお、1つの卵パックPにつき、4つの吸着部材12で保持してもよいし、吸着された卵パックPが必要以上に傾かなければ、吸着部材12の配置方法はどのようなものであってもよい。
The
ロボットアーム2は、ロボットヘッド1の位置姿勢を変更可能なものである。ロボットアーム2は、一時待機領域8とロールインナーRとの間でロボットヘッド1を移動させる。ロボットアーム2は、例えば、6軸垂直多関節ロボット等の、任意に作動する慣用の多関節ロボットが適用される。この他に、ロボットアーム2は、ロボットヘッド1をX軸、Y軸およびZ軸に対して、任意に移動させることができるロボットまたは装置など種々のものを採用できる。なお、一時待機領域8は、搬送装置9の下流側に設けられており、搬送装置9の上流側には、卵をパックに収容する包装装置(図示せず)が配置されている。
The
制御部3は、ロボットヘッド1とロボットアーム2の動きを制御する。制御部3は、CPU、内部メモリ、入出力インターフェース、AD変換部などの専用のコンピュータまたは汎用のコンピュータによって構成される。内部メモリに格納されたプログラムにしたがって、CPUおよびその周辺機器が協働することによって、制御部3としての機能が発揮される。
The
制御部3は、ロールインナーRに設けられた折り畳み式の棚板R1の下方の空間に、把持部11で把持した卵パックPを移動させる。制御部3は、把持部11で把持される卵パックPの重心よりも長手方向一端側にずれた場所に、ロボットアーム2の先端21を位置させて卵パックPを移動させる。制御部3は、ロボットヘッド1で把持した卵パックPと障害物との干渉を避けるように卵パックPを移動させる。ここで「障害物」とは、例えば、ロールインナーRに先に積まれた卵パックPに設けられた突起P2や、複数個の卵パックPが積み上げられる空間の上方に存在する折り畳まれた状態の棚板R1などである。また、制御部3は、折り畳み式の棚板R1を展開させる。
The
次に、卵パックの移載ロボットシステム10を用いた収納方法の一例について説明する。まず、ロボットヘッド1が届く範囲にロールインナーRを配置する。ロールインナーRは、卵パックPを移載する棚板R1を使用状態にしておき、それよりも上段側の棚板R1は収納状態にしておく。
Next, an example of a storage method using the egg carton
搬送装置9では、上流側から搬送された卵パックPが一時待機領域8に集められる。一時待機領域8に、例えば、3つの卵パックPが集まった状態で、移載動作が開始される。
In the conveying
まず、制御部3は、集められた卵パックPの上方にロボットヘッド1を移動させる。その際、制御部3は、把持部11で把持される卵パックPの重心よりも長手方向一端側にずれた場所に、ロボットアーム2の先端21を位置させる。また、ロボットヘッド1を卵パックPの所定箇所に位置付けて当該卵パックPを把持する。具体的には、ロボットアーム2の先端21は、前記卵パックPの重心からずれた位置に回転中心が配置される。ロボットアーム2の先端21およびロボットヘッド1は、卵パックPの上方に位置する。ロボットヘッド1の下面側には、10個入りの卵パックPのうち、長手方向から6個分の卵に対応する部分を卵パックPの上面で吸着する把持部11を備える。言い換えれば、ロボットヘッド1は、卵パックPを片持ち状態で支持している。
First, the
次に、制御部3は、ロボットヘッド1で把持した卵パックPをロールインナーR内の収納空間R2に移動させる。制御部3は、ロボットヘッド1で把持した卵パックPと障害物との干渉を避けるように、卵パックPをスライド移動させる。
The
その後、図3に示すように、移動後の卵パックPの下端を下の段の突起P2の内側に位置させる。制御部3は、卵パックPの把持を解除する。
Then, as shown in FIG. 3, the lower end of the moved egg pack P is positioned inside the protrusion P2 of the lower tier. The
なお、卵パックPを移動させるロールインナーR内の収納空間R2には、先に積まれた卵パックPの上面と収納状態の棚板R1の下面に囲まれた空間(奥側の空間)が含まれる。図4に示すように、奥側の空間に卵パックPを移動させる際には、ロボットアーム2の先端21およびロボットヘッド1は、奥側の柵R3から離れた側(手前側)に位置する。そして、卵パックPは、奥側の空間に縦向きに配置される。
The storage space R2 inside the roll inner R, through which the egg packs P are moved, includes a space (the back space) surrounded by the top surfaces of the previously stacked egg packs P and the bottom surfaces of the shelves R1 in the stored state. As shown in FIG. 4, when moving the egg packs P to the back space, the
また、卵パックPを移動させるロールインナーR内の収納空間R2のうち、卵パックPを横向きに載置する空間に卵パックPを移動させる際には、図5に示すように、ロボットアーム2の先端21およびロボットヘッド1は、側方の柵R3から離れた側(中心側)に位置する。
In addition, when the egg packs P are moved to the storage space R2 in the inner roll R in which the egg packs P are placed sideways, the
棚板R1の一段分を移載した後、図6及び図7に示すように、制御部3は、折り畳み式の棚板R1を展開させる。すなわち、折り畳み式の棚板R1は、卵パックPを移載する際と同じロボットヘッド1を用いて、収納状態から使用状態に展開される。具体的には、制御部3は、把持部11が棚板R1を吸着し、その状態のままロボットヘッド1を手前側に移動させることで、折り畳み式の棚板R1が展開される。収納状態の棚板R1は、下段の収納空間R2の上部の一部分のみを覆う一方、展開された使用状態の棚板R1は、下段の収納空間R2の上部の全体を覆う。
After transferring one level of the shelf R1, the
以上説明したように、本実施形態にかかる卵パックの移載ロボットシステム10は、ロボットヘッド1と、ロボットアーム2と、制御部3とを備える。ロボットヘッド1は、卵パックPを把持する把持部11を備える。ロボットアーム2は、ロボットヘッド1の位置姿勢を変更可能なものである。制御部3は、ロボットヘッド1とロボットアーム2の動きを制御する。また、制御部3は、ロールインナーRに設けられた折り畳み式の棚板R1の下方の空間に、把持部11で把持した卵パックPを移動させる。そのため、従来技術の課題を解決して、自動で卵パックPを移動式のラックに移載できる。
As described above, the egg pack
制御部3は、把持部11で把持される卵パックPの重心よりも長手方向一端側にずれた場所に、ロボットアーム2の先端21を位置させて卵パックPを移動させる。また、制御部3は、ロボットヘッド1で把持した卵パックPとロールインナーRに先に積まれた卵パックPに設けられた突起P2及び棚板R1との干渉を避けるように卵パックPを移動させる。そのため、ロールインナーRへの卵パックP積み込みという特殊な状況であっても自動化できる。
The
制御部3は、折り畳み式の棚板R1を展開させるので、1台のロボットを用いて複数段の棚板R1への積み込みも可能となる。
The
卵パックの移載ロボットシステム10を用いた収納方法は、ロボットヘッド1が届く範囲にロールインナーRを配置するステップと、ロボットヘッド1を卵パックPの所定箇所に位置付けて当該卵パックPを把持するステップと、ロボットヘッド1で把持した卵パックPを空間に移動させるステップと、移動後の卵パックPの下端を下の段の突起P2の内側に位置させるステップとを備える。この収納方法によれば、従来技術の課題を解決して、自動で卵パックPをロールインナーRに移載できる。また、積み重ねられた卵パックPに大きな位置ずれが生じることなく、ロールインナーRの移動に耐え得る。
The storage method using the egg pack
なお、本発明は上述した実施形態に限られない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments.
ロールインナーRへの卵パックPの並べ方は図示したものには限られない。例えば、ロールインナーRの手前側も奥側と同じように縦向きに卵パックPを並べてもよい。 The arrangement of egg packs P in the inner roll R is not limited to that shown in the figure. For example, egg packs P may be arranged vertically on the front side of the inner roll R in the same way as on the back side.
把持部11は、吸着タイプのものには限られない。例えば、図8及び図9に示すロボットヘッド1は、卵パックPを側方から把持する把持部13を備える。把持部13は、10個入りの卵パックPのうち、長手方向に沿ってほぼ全体を包み込むようにして把持する。把持部13は、図9の二点鎖線で示す位置に退避することで把持状態を解除する。
The gripping
また、図10及び図11にロボットヘッド1は、卵パックPを上下から把持する把持部14を備える。把持部14は、10個入りの卵パックPのうち、長手方向に沿ってほぼ全体を包み込むようにして把持する。具体的には、把持部14は、支持部材15と、協働部材16とを備える。支持部材15は、卵パックPの下面側に配置される。支持部材15は、例えば棒状のもので、卵の形状に沿った凹凸が設けられた下面の凹部P3に配置され、凹部P3内に収まっている。協働部材16は、支持部材15と協働して卵パックPが大きく傾いたり、横揺れしたりすることを抑制する。協働部材16は、例えば板状のもので、卵パックPの天面P1上に配置される。なお、協働部材16の形状や配置場所は、図示したものには限られない。把持部14は、例えば、図11の二点鎖線で示す位置に退避することで把持状態を解除する。また、図10に示すように、ロボットアーム2の先端21は、卵パックPの側方に位置していてもよい。
10 and 11, the
把持部11が、吸着タイプのものである場合であっても、吸着部材12の形状、個数、配置は図示したものには限られない。吸着部材12は、卵パックPが大きく傾いたり、横揺れしたりすることを抑制できる形状、個数、配置の組み合わせが好ましい。
Even if the gripping
卵パックPはフラットパックには限られない。例えば、図12に示すように、卵の形状に沿った凹凸が蓋に形成されている「レギュラーパック」であってもよい。レギュラーパックの場合、下段と上段とで卵半個分ずれて積み重ねられる。突起P2は、卵の形状に沿って蓋に設けられた凸部分である。突起P2は、上に積まれた卵パックPの位置ずれを防止する。また、卵パックPは、10個入りのパックに限らない。 The egg packs P are not limited to flat packs. For example, as shown in FIG. 12, they may be "regular packs" in which the lid has projections and recesses formed to conform to the shape of the eggs. In the case of regular packs, the lower and upper tiers are stacked with a shift of half an egg. The protrusions P2 are convex parts provided on the lid that conform to the shape of the eggs. The protrusions P2 prevent the egg packs P stacked on top from shifting out of position. Furthermore, the egg packs P are not limited to packs containing 10 eggs.
折り畳み式の棚板R1を展開させるステップは、卵パックPを移載するロボットとは異なる装置を用いるなどしてもよい。 The step of unfolding the foldable shelf R1 may be performed using a device other than the robot that transfers the egg cartons P.
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein are illustrative and are not intended to be limiting. The present invention is defined by the claims rather than the scope described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
本発明は、卵パックを移動式のラックに移載する卵パックの移載ロボットシステム、およびそれを用いた収納方法に利用することができる。 The present invention can be used in an egg carton transfer robot system that transfers egg cartons to a mobile rack, and in a storage method using the same.
10…卵パックの移載ロボットシステム
1…ロボットヘッド
11、13、14…把持部
2…ロボットアーム
3…制御部
P…卵パック
R…ロールインナー(移動式ラック)
R1…折り畳み式の棚板
R2…収納空間
10... Egg pack
R1: Foldable shelf R2: Storage space
Claims (2)
前記ロボットヘッドの位置姿勢を変更可能なロボットアームと、
前記ロボットヘッドとロボットアームの動きを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記把持部で水平に把持した卵パックを、移動式のラックに先に積まれた卵パック上の収納空間に移動させた後、
前記移動式のラックに設けられた収納状態の折り畳み式の棚板の下方の空間に向けてさらに水平移動させる、卵パックの移載ロボットシステム。 A robot head having a gripper that horizontally grips an egg carton;
a robot arm capable of changing the position and posture of the robot head;
A control unit is provided for controlling the movement of the robot head and the robot arm,
The control unit moves the egg pack horizontally held by the gripping unit to a storage space above the egg packs previously stacked on a movable rack,
The egg carton transfer robot system further moves the egg carton horizontally toward the space below the foldable shelf board in the stored state provided on the mobile rack.
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