JPWO2015029143A1 - 梱包装置および梱包方法 - Google Patents

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Abstract

物品の梱包に関わる作業を自動化することを課題とする。かかる課題を解決するために、実施形態の一態様に係る梱包装置(100)は、ロボット(1)と、作業装置(5)と、制御部(91)とを備える。上記ロボット(1)は、ロボットハンド(14,15)を有し、かかるロボットハンド(14,15)を用いて物品(M)および袋体(P)を搬送可能に設けられる。上記作業装置(5)は、上記ロボット(1)によって搬送された上記物品(M)および上記袋体(P)を保持する機構を含む。上記制御部(91)は、上記作業装置(5)に保持された上記物品(M)を上記袋体(P)へ収容する動作を上記ロボット(1)に行わせる。

Description

開示の実施形態は、梱包装置および梱包方法に関する。
従来、製品の製造ラインなどにおいて人によってなされていた所定の作業をロボットに行わせることで、作業の効率化を図るロボットシステムが種々提案されている。
たとえば、特許文献1に開示の開梱装置は、箱などに収容されたポリ袋入りの梱包物を、ロボットにポリ袋を掴んで引き出させ、梱包物の自重を利用してポリ袋から取り出させるものである。
ところで、かかる開梱作業とは逆に、製造ラインにおける完成品を出荷のために梱包する梱包作業が知られている。かかる梱包作業においては、完成品を箱詰めするだけでなく、箱詰め前に完成品をポリ袋に収容したり、取扱説明書などの付帯物を同梱したり、箱に製品識別用のシールを貼り付けたりといった種々の作業が必要となる。
こうした物品の梱包に関わる作業は、たとえば、完成品をポリ袋に収容する作業を例にとってみても、出荷前の完成品を丁寧にポリ袋で包み込むといった細かさが要求されるものであり、人手のみを介して行われる場合も多い。
特開2013−100118号公報
しかしながら、上述した従来の梱包作業においては、人手を介するがゆえの問題点が多々あった。たとえば、作業者の経験度や疲労度によって結果にばらつきが出るため、作業品質の安定性に欠けた。また、たとえば、人件費等のコストもかさみやすかった。
こうした問題点から、物品の梱包に関わる作業を自動化するニーズが高まっている。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、物品の梱包に関わる作業を自動化することができる梱包装置および梱包方法を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る梱包装置は、ロボットと、作業装置と、制御部とを備える。前記ロボットは、ロボットハンドを有し、該ロボットハンドを用いて物品および袋体を搬送可能に設けられる。前記作業装置は、前記ロボットによって搬送された前記物品および前記袋体を保持する機構を含む。前記制御部は、前記作業装置に保持された前記物品を前記袋体へ収容する動作を前記ロボットに行わせる。
実施形態の一態様によれば、物品の梱包に関わる作業を自動化することができる。
図1は、実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す平面模式図である。 図2は、実施形態に係る梱包装置のブロック図である。 図3Aは、ロボットの構成を示す正面模式図である。 図3Bは、ロボットの構成を示す平面模式図である。 図3Cは、ロボットの構成を示す側面模式図である。 図4Aは、右ハンドの構成を示す斜視模式図である。 図4Bは、左ハンドの構成を示す斜視模式図である。 図4Cは、ワーク位置を判定する動作の説明図(その1)である。 図4Dは、ワーク位置を判定する動作の説明図(その2)である。 図4Eは、ワーク位置を判定する動作の説明図(その3)である。 図5Aは、シール供給部の構成を示す斜視模式図である。 図5Bは、シール部材および台紙の斜視模式図である。 図5Cは、図5Bの矢視模式図である。 図5Dは、シール部材の供給に関する一連の動作の説明図(その1)である。 図5Eは、シール部材の供給に関する一連の動作の説明図(その2)である。 図5Fは、シール部材の供給に関する一連の動作の説明図(その3)である。 図5Gは、シール部材の供給に関する一連の動作の説明図(その4)である。 図5Hは、シール部材の供給に関する一連の動作の説明図(その5)である。 図5Iは、シール部材の供給に関する一連の動作の説明図(その6)である。 図6Aは、段ボールの展開動作の説明図(その1)である。 図6Bは、段ボールの展開動作の説明図(その2)である。 図6Cは、段ボールの展開動作の説明図(その3)である。 図6Dは、段ボールの展開動作の説明図(その4)である。 図7Aは、固定装置を用いて段ボールを固定する動作の説明図(その1)である。 図7Bは、固定装置を用いて段ボールを固定する動作の説明図(その2)である。 図7Cは、固定装置を用いて段ボールを固定する動作の説明図(その3)である。 図8Aは、内フラップを折り曲げる動作の説明図(その1)である。 図8Bは、内フラップを折り曲げる動作の説明図(その2)である。 図8Cは、内フラップを折り曲げる動作の説明図(その3)である。 図9Aは、外フラップを折り曲げる動作の説明図(その1)である。 図9Bは、外フラップを折り曲げる動作の説明図(その2)である。 図9Cは、外フラップを折り曲げる動作の説明図(その3)である。 図10Aは、粘着テープを貼着する動作の説明図(その1)である。 図10Bは、粘着テープを貼着する動作の説明図(その2)である。 図10Cは、粘着テープを貼着する動作の説明図(その3)である。 図10Dは、粘着テープを貼着する動作の説明図(その4)である。 図10Eは、粘着テープを貼着する動作の説明図(その5)である。 図11Aは、段ボールを回転させる動作の説明図(その1)である。 図11Bは、段ボールを回転させる動作の説明図(その2)である。 図12Aは、収容作業装置の構成を示す斜視模式図である。 図12Bは、モータをポリ袋へ収容する動作の説明図(その1)である。 図12Cは、モータをポリ袋へ収容する動作の説明図(その2)である。 図12Dは、モータをポリ袋へ収容する動作の説明図(その3)である。 図12Eは、モータをポリ袋へ収容する動作の説明図(その4)である。 図12Fは、モータをポリ袋へ収容する動作の説明図(その5)である。 図12Gは、モータをポリ袋へ収容する動作の説明図(その6)である。 図12Hは、モータをポリ袋へ収容する動作の説明図(その7)である。 図13Aは、箱詰め動作の説明図(その1)である。 図13Bは、箱詰め動作の説明図(その2)である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する梱包装置および梱包方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
たとえば、以下では、平面的に折り畳まれた状態の段ボールから組み立てた箱体(段ボール箱)に物品を箱詰めする場合を例に挙げるが、梱包材は段ボールに限らず、平面的に折り畳むことが可能であれば他の素材であってもよい。
また、以下では、箱詰め前の物品を袋体へ収容する場合を例に挙げ、袋体はポリ袋であるものとするが、袋体はポリ袋に限らず、他の素材であってもよい。なお、ポリ袋には符号「P」を付す。
また、以下では、箱詰めされる物品がモータである場合を例に挙げることとし、かかるモータには符号「M」を付すものとする。また、以下、ロボットのアーム先端に取り付けられるエンドエフェクタ(すなわち、ロボットハンド)については、「ハンド」と記載する。
[1.全体構成]
図1は、実施形態に係る梱包装置100の全体構成を示す平面模式図である。なお、図1には、説明を分かりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、以下の説明で用いる他の図面においても示す場合がある。
また、以下では、複数個で構成される構成要素については、複数個のうちの一部にのみ符号を付し、その他については符号の付与を省略する場合がある。かかる場合、符号を付した一部とその他とは同様の構成であるものとする。
図1に示すように、実施形態に係る梱包装置100は、ロボット1を備える。ロボット1は、2つのアームを有する双腕型の多軸ロボットであり、軸SWまわりに旋回可能に設けられる。また、ロボット1は、右アームの先端部に右ハンド14を、左アームの先端部に左ハンド15を、それぞれ有する。
ロボット1は、かかる右ハンド14および左ハンド15を用いてモータMおよびポリ袋Pを搬送可能に設けられている。ロボット1や右ハンド14、左ハンド15等の具体的な構成については、図3A〜図3C等を用いて後述する。
なお、ロボット1は、略直方体状に形成されたセルCLに収容され、かかるセルCLの内部空間を作業スペースとして、後述する制御装置9からの動作指示を受けて動作する。
また、梱包装置100は、かかるセルCLの内部に、段ボール供給台2と、梱包作業台3と、シールおよびモータ供給台4と、収容作業装置5と、ポリ袋供給台6と、付帯物供給台7と、送り出し機構8とをさらに備える。
なお、収容作業装置5は、作業装置の一例である。また、梱包装置100は、セルCLの外部に、制御装置9をさらに備える。
段ボール供給台2は、折り畳まれた状態の段ボール20が載置される場所である。段ボール供給台2への段ボール20の載置は、作業員によって行われてもよいし、ベルトコンベア等の搬送装置によって行われてもよい。
段ボール20は、成形することによって直方体の箱となる一般的な段ボールである。具体的には、段ボール20は、側面部21と、内フラップ22と、外フラップ23とを備える。側面部21は、箱型に成形された段ボール20の側壁となる部位である。
内フラップ22および外フラップ23は、各側面部21の他の側面部21と連接しない縁部に設けられる。外フラップ23は、成形することによって段ボール20の底面または上面となるフラップである。内フラップ22は、成形時に外フラップ23よりも段ボール20の内側に折り込まれるフラップである。
梱包作業台3は、段ボール20を組み立てる「組立作業」や、モータMが箱詰めされる「箱詰め作業」といった物品の梱包に関わる作業が行われる場所である。
かかる梱包作業台3は、固定装置30と、作業台30aとを備える。固定装置30は、立体的に展開された段ボール20の側面部21を図中のX軸方向から支持することによって、段ボール20を宙に浮いた状態で固定する。作業台30aは、段ボール20を立体的に展開する場合等に用いられる作業スペースである。
梱包作業台3では、段ボール20の底面を形成するために、内フラップ22および外フラップ23を折り曲げ、折り曲げた外フラップ23の両先端部に対して粘着テープTP(後述)を貼着して段ボール20の底面を閉じる「組立作業」がロボット1によって行われる。
また、梱包作業台3では、底面が形成された段ボール20を、かかる底面を下へ向けて載置したうえで、ポリ袋Pに収納されたモータMおよびその付帯物を箱詰めし、段ボール20の上面を粘着テープTPで閉じる「箱詰め作業」がロボット1によって行われる。
なお、梱包作業台3における「組立作業」の具体的な内容については、図6A〜図11Bを用いて後述する。
また、梱包作業台3における「箱詰め作業」の具体的な内容については、図13Aおよび図13Bを用いて後述する。
シールおよびモータ供給台4は、段ボール20の側面部21等に対して貼り付けられる製品識別用のシール部材SL(後述)や完成品であるモータMが載置される場所である。シールおよびモータ供給台4は、シール供給部40を備える。
シール供給部40は、シール部材SLを台紙SM(後述)から一部浮かせた状態で保持するものである。かかるシール供給部40の構成や、シール部材SLの供給に関する一連の動作の具体的な内容については、図5A〜図5Iを用いて後述する。
なお、シール供給部40に対するシール部材SLのセットは、作業員によって行われてもよいし、ロボット1によって行われてもよい。同様に、シールおよびモータ供給台4に対するモータMの載置は、作業員によって行われてもよいし、ベルトコンベア等の搬送装置によって行われてもよい。
収容作業装置5は、ロボット1によって搬送されたモータMおよびポリ袋Pを保持する機構を含む装置である。収容作業装置5は、スライド部51と、物品台52とを備える。スライド部51には、ポリ袋Pが保持される。物品台52には、モータMが保持される。
ロボット1は、後述の制御装置9の指示に基づき、かかる収容作業装置5に保持されたモータMをポリ袋Pへ収容する動作を行う。かかる収容作業装置5の構成や、ロボット1がモータMをポリ袋Pへ収容する動作の具体的な内容については、図12A〜図12Hを用いて後述する。
ポリ袋供給台6は、ポリ袋Pがあらかじめ準備され、載置される場所である。ポリ袋供給台6へのポリ袋Pの載置は、作業員によって行われてもよいし、専用の供給装置によって行われてもよい。
付帯物供給台7は、モータMに同梱される各種付帯物があらかじめ準備され、載置される場所である。付帯物としては、たとえば、モータMとともにポリ袋Pに同梱されるシリカゲル71や、段ボール20に収容される中敷き72や、モータMの取扱説明書73といったものがある。かかる各種付帯物の載置もまた、ベルトコンベア等の搬送装置によって行われてもよい。
送り出し機構8は、スロープ状に形成され、梱包作業台3において梱包済みの段ボール20をセルCLの内部から外部へ送り出す機構である。
制御装置9は、上述したロボット1や固定装置30、収容作業装置5といった各種装置と情報伝達可能に接続され、これら接続された各種装置の動作を制御するコントローラであり、種々の制御機器や演算処理装置、記憶装置などを含んで構成される。制御装置9の詳細については、図2を用いて後述する。
なお、図1では、1筐体の制御装置9を示しているが、これに限られるものではなく、たとえば、制御対象となる各種装置のそれぞれに対応付けた複数個の筐体で構成されてもよい。また、図1の制御装置9の配置箇所はあくまで一例であって、配置箇所を限定するものではない。たとえば、ツールホルダTHの下部に、図示略の制御盤等に収容されて設けられてもよい。また、セルCLの内部に配設されてもよい。
また、梱包装置100は、ツールホルダTHをさらに備える。ツールホルダTHは、ロボット1が必要に応じて用いる各種ツールの収納部である。たとえば、ツールホルダTHには、粘着テープTPの本体部を含む貼着用ツールであるテープカートリッジ156が収納される。
そして、ロボット1は、上述の「組立作業」または「箱詰め作業」に際して、かかるテープカートリッジ156をツールホルダTHから必要に応じて取り出し、使用する。テープカートリッジ156の構成や使用方法の具体的な内容については後述する。
梱包装置100は、上述のように構成され、双腕ロボットであるロボット1が、両アームの多軸動作および軸SWまわりの旋回動作を組み合わせながら、まず、扁平に折り畳まれた状態の段ボール20を立体的に展開させつつ段ボール供給台2から梱包作業台3へ移動させる。
そして、ロボット1は、梱包作業台3において内フラップ22および外フラップ23を折り曲げ、折り曲げた外フラップ23に対して粘着テープTPを貼着する「組立作業」を行う。さらに、ロボット1は、梱包作業台3において段ボール20へモータMを箱詰めする「箱詰め作業」を行う。
また、ロボット1は、段ボール20へ製品識別用のシール部材SLを貼り付けたり、モータMをポリ袋Pへ収容したりするといった「付帯作業」をあわせて行う。
このように、本実施形態に係る梱包装置100では、ロボット1が、物品の梱包に関わる一連の作業を行う。以下では、かかる物品の梱包に関わる作業のそれぞれにおいて用いられる上述の各種装置の構成や、ロボット1が行う各種動作等について、順次具体的に説明する。
[2.ブロック構成]
まず、実施形態に係る梱包装置100のブロック構成について、図2を用いて説明する。図2は、実施形態に係る梱包装置100のブロック図である。なお、図2では、本実施形態の説明に必要な構成要素のみを示しており、その他の構成要素についての記載を省略している。
また、図2を用いた説明では、主として制御装置9の内部構成について説明することとし、既に図1で示した各種装置については説明を簡略化する場合がある。
図2に示すように、制御装置9は、制御部91と、記憶部92とを備える。制御部91は、ワーク位置判定部91aと、ワーク識別部91bと、指示部91cとをさらに備える。
記憶部92は、ハードディスクドライブや不揮発性メモリといった記憶デバイスであり、ワーク識別情報92aと、教示情報92bとを記憶する。
なお、図2に示す制御装置9の各構成要素は、すべてが制御装置9単体に配置されなくともよい。たとえば、記憶部92の記憶するワーク識別情報92aおよび教示情報92bの双方またはいずれかを、ロボット1が有する内部メモリや、梱包装置100の外部に配置した外部装置などに記憶させてもよい。
制御部91は、制御装置9の全体制御を行う。ワーク位置判定部91aは、検出部1bによって検出された検出結果に基づき、ロボット1の作業対象となるワーク(段ボール20等)の位置を判定する。
ここで、検出部1bは、ロボット1やその近傍に設けられ、ワークに関する情報を検出する検出デバイスであり、たとえば、ワークを撮像する撮像デバイスとして構成される。また、たとえば、ロボット1がワークに当接したことを検出する感圧センサとして構成される。
なお、ワーク位置判定部91aにおけるワーク位置判定処理の一例については、図4C〜図4Eを用いて後述する。
ワーク識別部91bは、ワーク位置判定部91aを介して受け取った検出部1bの検出結果(たとえば、ワークの撮像データ等)と、ワーク識別情報92aとマッチングして、作業対象となるワークの種別を識別する。
ここで、ワーク識別情報92aは、ワークの外観や寸法、識別番号といった、ワークの種別を識別するための情報である。かかるワーク識別情報92aは、あらかじめ記憶部92に登録される。
そして、指示部91cは、識別したワークと、これに応じた教示情報92bとに基づき、ロボット1や収容作業装置5を動作させる動作信号を生成して、ロボット1や収容作業装置5へ向け出力する。
なお、教示情報92bは、特定のワークに応じて実際にロボット1を動作させる特定のプログラムである「ジョブ」を含む情報であり、図示略の入力装置(たとえば、プログラミングペンダントなど)を介してあらかじめ登録される。
「ジョブ」には、ワークに応じてロボット1が行う動作の態様(具体的には、段ボール20のどこを保持してどこへ搬送するか、各ハンド14,15をどのように動かしてシール部材SLを台紙SMからはく離させるか、または、収容作業装置5に保持されたモータMをどのようにポリ袋Pへ収容させるかといった情報など)が含まれる。
そして、指示部91cは、かかる「ジョブ」に基づいてロボット1や収容作業装置5等を動作させる動作信号を生成する。なお、動作信号はたとえば、ロボット1がその各関節部に搭載するサーボモータへのパルス信号として生成される。
一例として、指示部91cは、シール供給部40が備えるクランプ機構41からシール部材SLを取り出し、ポリ袋Pに収容済みのモータMが箱詰めされる段ボール20へシール部材SLを貼り付ける動作を、各ハンド14,15を用いて行うようロボット1に対して指示する。
また、一例として、指示部91cは、収容作業装置5が備える吸着機構511aおよび送風機構511bに対し、ポリ袋Pを開口させた状態で係止するようそれぞれ吸気または送風させる。なお、吸着機構511aおよび送風機構511bは、係止機構511を構成する。
また、一例として、指示部91cは、係止機構511にポリ袋Pを係止させた状態で、収容作業装置5が備えるスライド部51を、各ハンド14,15を用いてスライドさせるようロボット1に対して指示する。
これら指示部91cの指示に基づく実際のロボット1の動作については、図3A以降を用いた説明で順次詳しく述べる。
[3.ロボットの構成]
次に、制御部91からの指示に基づいて動作するロボット1の構成例について、図3A〜図3Cを用いて説明する。図3Aは、ロボット1の構成を示す正面模式図であり、図3Bは、ロボット1の構成を示す上面模式図であり、図3Cは、ロボット1の構成を示す側面模式図である。
図1の説明でも述べたが、図3Aに示すように、ロボット1は、双腕型の多軸ロボットである。具体的には、ロボット1は、基台部10と、胴体部11と、右アーム部12と、左アーム部13とを備える。
基台部10は、床面などに固定され、先端部において胴体部11を軸SWまわりに旋回が可能となるように支持する(軸SWまわりの両矢印参照)。
胴体部11は、基端部を基台部10によって支持され、右肩部において右アーム部12の基端部を軸Sまわりに回動が可能となるように支持する。同様に、左肩部において左アーム部13の基端部を軸Sまわりに回動が可能となるように支持する(いずれも軸Sまわりの両矢印参照)。
右アーム部12および左アーム部13はそれぞれ、複数個のリンクと関節部によって構成され、基端部から先端部にかけての各関節部において、軸S、軸Eおよび軸Tまわりの回動が可能となるように設けられる(軸S、軸Eおよび軸Tまわりの両矢印参照)。
また、図3Bに示すように、右アーム部12および左アーム部13はそれぞれ、軸L、軸U、軸Rおよび軸Bまわりの回動が可能である(軸L、軸U、軸Rおよび軸Bまわりの両矢印参照)。すなわち、ロボット1は、1個のアームにつき7軸を有している。
そして、ロボット1は、制御装置9からの動作指示に基づき、かかる7軸のアーム2個分と、軸SWまわりの旋回を組み合わせた多様な多軸動作を行うこととなる。
なお、右アーム部12の軸Tまわりの先端部には右ハンド14(後述)が、左アーム部13の軸Tまわりの先端部には左ハンド15(後述)が、それぞれ取り付けられる。
かかる右ハンド14および左ハンド15等へ配索されるロボット用のケーブル類は、図3Cに示すように取りまとめられる。すなわち、図3Cに示すように、ロボット用のケーブル類1aは、たとえば胴体部11の上方に束ねられた状態で、セルCLの天井部から回転可能に吊るされつつ配索される(図中の矢印301参照)。
これにより、ロボット1の旋回動作等によってケーブル類1aが絡んだりするのを防ぐことができる。逆に言えば、ケーブル類1aによってロボット1の動作を規制してしまうのを防ぐことができる。
[4.ハンドの構成]
次に、ロボット1が備える右ハンド14および左ハンド15の構成について、図4Aおよび図4Bを用いて説明する。
まず、右ハンド14の構成について図4Aを用いて説明する。図4Aは、右ハンド14の構成を示す斜視模式図である。
図4Aに示すように、右ハンド14は、右アーム部12のアーム先端部121に対して設けられる。右アーム部12のアーム先端部121は、右ハンド14を、軸T(図3A参照)まわりに回転可能に支持する。
また、図4Aに示すように、右ハンド14は、2つの吸着部141と、挟持部142と、カメラ143とを備える。カメラ143は、図2に示した検出部1bの一例である。
吸着部141は、右アーム部12の軸Tと略平行に設けられる。この吸着部141は、後述するように、段ボール20を搬送したり、シール部材SL(後述)を台紙SM(後述)からはく離させたり、段ボール20を回転させたりする場合等に用いられる。なお、吸着部141は、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。
挟持部142は、挟持機構であり、後述するように、モータMを搬送する場合等に用いられる。カメラ143は、所定の撮像領域を有する撮像デバイスであり、段ボール20といったワークの状態を確認するための撮像を行う。
つづいて、左ハンド15の構成について図4Bを用いて説明する。図4Bは、左ハンド15の構成を示す斜視模式図である。なお、図4Bには、左ハンド15にテープカートリッジ156が装着された状態を示している。
図4Bに示すように、左ハンド15は、左アーム部13のアーム先端部131に対して設けられる。左アーム部13のアーム先端部131は、左ハンド15を、軸Tまわりに回転可能に支持する。
左ハンド15は、テープカートリッジ156と、挟持部157と、2つの吸着部158とを備える。テープカートリッジ156は、テープ本体部156aと、ケーシング156bと、ローラ156cと、切断部156dと、被挟持部156eとを備える。
テープ本体部156aは、環状の芯部160に粘着テープTP(後述)を多重に巻き付けた部材である。テープ本体部156aは、ケーシング156bに対して芯部160が保持されることにより、ケーシング156bに回転自在に装着される。
ケーシング156bは、たとえば、テープ本体部156aの周面および側面を覆う部材である。かかるケーシング156bには、テープ本体部156aの芯部160と略同形の開口部が形成される。
ローラ156cは、ケーシング156bに対して回転自在に取り付けられた円柱状の部材である。ローラ156cは、テープ本体部156aから引き出された粘着テープTPを貼着対象である段ボール20へ押圧する。切断部156dは、ケーシング156bに設けられ、テープ本体部156aから引き出された粘着テープTPを切断するカッターである。
被挟持部156eは、挟持部157によって挟持される部位である。被挟持部156eが挟持部157によって挟持されることにより、テープカートリッジ156は、左ハンド15に対して装着された状態となる。
挟持部157は、挟持機構である。具体的には、挟持部157は、第1爪部157aと、第2爪部157bと、駆動部157cと、シャフト157dとを備える。
挟持部157は、駆動部157cを用いてシャフト157dを延在方向に沿って移動させることで、シャフト157dに連結された第2爪部157bが、第1爪部157aに向かって移動する。これにより、第1爪部157aおよび第2爪部157bの間に位置する物体が第1爪部157aおよび第2爪部157bによって挟まれ、支持される。
このように、実施形態に係る梱包装置100では、テープカートリッジ156が、左ハンド15に対して着脱自在に取り付けられる。このため、実施形態に係る梱包装置100によれば、たとえば、テープ本体部156aの交換作業等を容易に行うことができる。
吸着部158は、左アーム部13の軸Tと略平行に設けられる。この吸着部158は、右ハンド14が備える吸着部141と同様に、段ボール20を回転させたり、ポリ袋Pを搬送したりする場合等に用いられる。
なお、吸着部158は、テープカートリッジ156のケーシング156bに形成された開口部を介してテープ本体部156aの芯部160に挿通される。このように、テープ本体部156aの芯部160に挿通される位置に吸着部158を配置することにより、左ハンド15の大型化を抑えることができる。
ここで、実施形態に係るロボット1が、ワーク位置を判定する動作について説明しておく。図4C〜図4Eは、ワーク位置を判定する動作の説明図(その1)〜(その3)である。なお、ここでは、ロボット1が、段ボール供給台2(図1参照)から梱包作業台3の作業台30a(図1参照)へ、折り畳まれた状態の段ボール20を搬送する場合を例に挙げる。
図4Cに示すように、ロボット1は、右アーム部12を駆動させて、右ハンド14の吸着部141が段ボール供給台2の最上面にある段ボール20に当接するまで右ハンド14を下降させた後、元の位置まで右ハンド14を上昇させる(図中の矢印401および402参照)。
そして、上述のワーク位置判定部91aが、段ボール20までの距離dを算出する。なお、かかる距離dの算出は、たとえば感圧センサである検出部1bの検出結果に基づく。
つづいて、図4Dに示すように、ロボット1は、右ハンド14を軸Tまわりに略180度回転させ(図中の矢印403参照)、これも検出部1bの一例であるカメラ143によって段ボール20を撮像させる。かかる撮像結果に基づき、ワーク識別部91bが、段ボール20の識別ならびに状態の確認を行う。
そして、図4Eに示すように、ロボット1は、ふたたび右ハンド14を軸Tまわりに略180度回転させ(図中の矢印404参照)、ワーク識別部91bの識別結果および確認結果に基づいて段ボール20を作業台30aへ搬送する動作を行う。
具体的には、ロボット1は、右アーム部12を駆動させて右ハンド14を下降させ、吸着部141に段ボール20を吸着させる(図中の矢印405参照)。そして、ロボット1は、さらに右アーム部12を駆動させて段ボール20を持ち上げ、作業台30aへ向けて段ボール20を搬送する(図中の矢印406参照)。
そして、作業台30aにおいて吸着部141による吸着を解いて、作業台30aの上に段ボール20を載置する。なお、ここでは、段ボール供給台2から作業台30aへ段ボール20を搬送する場合を例に挙げたが、ロボット1は、付帯物供給台7からシリカゲル71や中敷き72、取扱説明書73(いずれも図1参照)等を搬送する場合に上述の手順を用いてもよい。また、左アーム部13ならびに左ハンド15を用いることとしてもよい。
[5.シール供給部の構成]
次に、シール供給部40について詳しく説明する。図5Aは、シール供給部40の構成を示す斜視模式図である。また、図5Bは、シール部材SLおよび台紙SMの斜視模式図である。また、図5Cは、図5Bの矢視模式図である。
図5Aに示すように、シール供給部40は、クランプ機構41を備える。クランプ機構41は、第1クランプ41aと、第2クランプ41bとを備える。第2クランプ41bは、第1クランプ41aに対し、軸AXrまわりに移動可能に連結されている(軸AXrまわりの両矢印参照)。
クランプ機構41は、図5Bに示すシール部材SLの一部を台紙SMから浮かせた状態で、台紙SMをクランプする機構である。第1クランプ41aは、かかる台紙SMの一端を保持する。また、第2クランプ41bは、かかる台紙SMの他端を抜き取り可能な状態で保持する。
なお、次に、かかるシール供給部40における具体的な動作について図5D〜図5Iを用いて説明するが、これら各図では、シール部材SLおよび台紙SMを図5Cに示すようにごく模式的に示すこととする。また、これにあわせ、クランプ機構41についてもごく模式的に示すものとする。
[6.シール部材の供給に関する一連の動作]
図5D〜図5Iは、シール部材SLの供給に関する一連の動作の説明図(その1)〜(その6)である。
図5Dに示すように、台紙SMは、まずその一端を第1クランプ41aで固定される(図中の矢印501参照)。また、台紙SMは、その他端を第2クランプ41bで固定される(図中の矢印502参照)。なお、このとき第2クランプ41bは、第1クランプ41aに対して略垂直な向きで、台紙SMの他端を固定する。
そして、図5Eに示すように、クランプ機構41は、第2クランプ41bを軸AXrまわりに移動させることで(図中の矢印503参照)、台紙SMを軸AXrまわりに折り曲げて台紙SMからシール部材SLの端部を浮かせる(図中の閉曲線504で囲まれた部分参照)。
そして、図5Fに示すように、クランプ機構41は、第2クランプ41bによる台紙SMの固定を抜き取り可能に解く(図中の矢印505、および、閉曲線506で囲まれた部分参照)。
そして、段ボール20へシール部材SLを貼り付けるに際し、図5Gに示すように、ロボット1は、右アーム部12を駆動させて、右ハンド14の吸着部141をシール部材SLへ吸着させ、シール部材SLを保持する(図中の矢印507参照)。
そして、図5Hに示すように、ロボット1は、さらに右アーム部12を駆動させて、第2クランプ41bから台紙SMを抜き取りつつ台紙SMからシール部材SLをはく離させる(図中の矢印508参照)。このとき、台紙SMの一端が固定状態に、他端が自由状態にあることで、台紙SMが右アーム部12の動きに追従して大きく動くので、シール部材SLを容易に台紙SMから剥がすことができる。
そして、ロボット1は、さらに右アーム部12を駆動させて、シール部材SLを段ボール20が載置された作業台30aへ搬送する(図中の矢印509参照)。
そして、図5Iに示すように、ロボット1は、右アーム部12を駆動させて、シール部材SLの糊面を押し付けることで、シール部材SLを段ボール20の側面部21へ貼り付ける(図中の矢印510参照)。
すなわち、制御部91の指示部91cは、シール部材SLの供給に関する一連の動作においては、シール供給部40からシール部材SLを取り出し、ポリ袋Pに収容済みのモータMが箱詰めされる段ボール箱へシール部材SLを貼り付ける動作を、たとえば図5G〜図5Iに示したような手順で行うよう、ロボット1に対して指示することとなる。
このように、実施形態に係る梱包装置100では、シール供給部40のクランプ機構41が、シール部材SLの一部を台紙SMから浮かせた状態で、台紙SMの一端を固定状態に、他端を自由状態に保持する。
したがって、実施形態に係る梱包装置100によれば、ロボット1が、容易にシール部材SLを剥がし、段ボール20へ貼り付けることが可能となる。すなわち、物品の梱包に関わる作業を自動化することができる。
[7.組立作業]
次に、梱包作業台3における「組立作業」について説明する。まず、梱包作業台3における段ボール20の展開動作について図6A〜図6Dを用いて説明する。図6A〜図6Dは、段ボール20の展開動作の説明図(その1)〜(その4)である。
ロボット1は、吸着部141および158が段ボール20の両面を吸着した状態で、右アーム部12および左アーム部13の双方またはいずれか一方を駆動させることによって、折り畳まれた状態の段ボール20を立体的に展開する。
たとえば、図6Aに示すように、ロボット1はまず、左アーム部13を駆動させることによって、図中のX軸方向からみた場合の段ボール20の形状が略平行四辺形となるように段ボール20を立体的に起こす(図中の矢印601参照)。
つづいて、ロボット1は、図6Bに示すように、右アーム部12および左アーム部13を駆動させることによって、段ボール20をたとえば略90度回転させる(図中の矢印602参照)。
これにより、図6Cに示すように、段ボール20の長手方向をXY平面(すなわち、水平方向)に沿わせることができる。そして、ロボット1は、右アーム部12および左アーム部13をさらに駆動させることによって、図中のX軸方向からみた場合の段ボール20の形状が略矩形状に整うまで段ボール20を立体的に展開する(図中の矢印603参照)。
すなわち、図6Bに示すように、段ボール20の長手方向を水平方向に沿わせる動作を加えることによって、段ボール20が大型のものであっても、容易に段ボール20を立体的に展開することが可能となる。
また、梱包装置100を大型化させることなく、段ボール20のサイズの多様性に応えることができる。すなわち、梱包装置100の省スペース化を図ることができる。
このように、実施形態に係る梱包装置100は、段ボール20を立体的に展開する動作を、右アーム部12および左アーム部13を用いて行う。
そして、ロボット1は、図6Dに示すように、吸着部141および158が段ボール20の両面を吸着した状態で右アーム部12および左アーム部13を駆動させることによって、段ボール20の開口部が鉛直方向に沿うように段ボール20を回転させる(図中の矢印604参照)。
そして、ロボット1は、右アーム部12および左アーム部13を用いて段ボール20を固定装置30へ移動させる。なお、ロボット1は、段ボール20を展開する動作が終了したのち、段ボール20を固定装置30へ移動させる動作を開始してもよいし、段ボール20を展開する動作と、段ボール20を固定装置30へ移動させる動作とを並行して行ってもよい。
次に、段ボール20の組立動作について説明する。かかる組立動作では、固定装置30を用いて段ボール20を固定する動作、段ボール20の底面側となる内フラップ22および外フラップ23を折り曲げる動作、外フラップ23の先端同士を粘着テープTPで接合して段ボール20の底面を形成する動作が行われる。
まず、固定装置30を用いて段ボール20を固定する動作について、図7A〜図7Cを用いて説明する。図7A〜図7Cは、固定装置30を用いて段ボール20を固定する動作の説明図(その1)〜(その3)である。
図7Aに示すように、固定装置30は、第1支持部31と、第2支持部32と、駆動部33と、検知部34とを備える。
第1支持部31は、2つの吸着部31a,31bを備える。第2支持部32は、第1支持部31と対向するように配置され、第1支持部31と同様に2つの吸着部32a,32bを備える。吸着部31a、31b、32a、32bは、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。
駆動部33は、たとえば第1支持部31と第2支持部32との間に設けられる。駆動部33は、モータ等の駆動装置を用いてシャフト33aをシャフト33aの延在方向に沿って移動させる。シャフト33aの先端部は、第2支持部32と連結されている。したがって、駆動部33がシャフト33aを駆動させることで、第2支持部32は、第1支持部31へ向かって移動する。
検知部34は、たとえば、光や超音波等を用いて物体を検知する近接センサである。固定装置30は、検知部34によって段ボール20が検知された場合に、駆動部33を駆動させることによって第2支持部32を第1支持部31に向かって移動させる。
そして、図7Aに示すように、ロボット1は、固定装置30の第1支持部31と第2支持部32との間の空間に対して、立体的に展開された段ボール20を位置させる。このとき、ロボット1は、外フラップ23が設けられた側面部21が、第1支持部31および第2支持部32と対向するように段ボール20を位置させる。
つづいて、図7Bに示すように、ロボット1は、段ボール20の側面部21が第1支持部31の吸着部31aおよび31bに当接する位置まで段ボール20を移動させる。
そして、段ボール20の側面部21が第1支持部31の吸着部31aおよび31bに当接すると、検知部34は、段ボール20を検知する。検知部34が段ボール20を検知すると、駆動部33は、第2支持部32を第1支持部31へ向かって移動させる。
そして、固定装置30は、第2支持部32を移動させた後、吸着部31a、31b、32aおよび32bを用いて段ボール20の側面部21を吸着する。この結果、図7Cに示すように、段ボール20は、固定装置30によって固定される。
ここで、図7Cに示すように、段ボール20は、第2支持部32から受ける押圧力によって、外フラップ23が設けられた段ボール20の側面部21が、内側へやや撓んだ状態で固定装置30に固定される。
次に、内フラップ22を折り曲げる動作について図8A〜図8Cを用いて説明する。図8A〜図8Cは、内フラップ22を折り曲げる動作の説明図(その1)〜(その3)である。なお、以下、図8A〜図11Bを用いた説明では、ロボット1が、左ハンド15にテープカートリッジ156を装着済みであるものとするが、テープカートリッジ156の装着タイミングを限定するものではない。
まず、ロボット1は、内フラップ22を折り曲げるに先立ち、図8Aに示すように、右アーム部12および左アーム部13を駆動し、右ハンド14および左ハンド15を当接させて、外フラップ23を外側へ開く動作を行う(図中の矢印801参照)。
これにより、内フラップ22を折り曲げる際に、内フラップ22が外フラップ23の側端部にぶつかるのを防ぐことができる。したがって、品質の高い段ボール20の組み立てに資することができる。すなわち、品質の高い梱包作業を行うことができる。
そして、図8Bに示すように、ロボット1は、右アーム部12および左アーム部13を用いて、内フラップ22を段ボール20の内側へ向かって折り曲げる(図中の矢印802参照)。
たとえば、ロボット1は、右ハンド14を内フラップ22の一方に当接させた状態で右アーム部12を駆動させることによって、内フラップ22の一方を段ボール20の内側へ向かって折り曲げる。また、ロボット1は、左ハンド15を内フラップ22の他方に当接させた状態で左アーム部13を駆動させることによって、内フラップ22の他方を段ボール20の内側へ向かって折り曲げる。
ここで、図7Cを用いて既に説明したように、段ボール20は、外フラップ23が設けられた段ボール20の側面部21が、内側へ撓んだ状態で固定装置30に固定されている。したがって、段ボール20の内側へ折り曲げられた内フラップ22は、段ボール20の側面部21に引っかかった状態となるため、内フラップ22が段ボール20の外側へ跳ね返るのを容易に抑えることができる。
そして、かかる内フラップ22の跳ね返りをより確実に防止するため、ロボット1は、図8Cに示すように、左アーム部13および左ハンド15を用いて、双方の内フラップ22を上から押さえ付ける動作を行う。
次に、外フラップ23を折り曲げる動作について図9A〜図9Cを用いて説明する。図9A〜図9Cは、外フラップ23を折り曲げる動作の説明図(その1)〜(その3)である。
図9Aに示すように、ロボット1は、まず、右アーム部12を用いて右ハンド14を外フラップ23の一方へ当接させ、外フラップ23の一方を途中まで折り曲げる(図中の矢印901参照)。
つづいて、図9Bに示すように、ロボット1は、内フラップ22を上から押さえ付けていた左アーム部13および左ハンド15を移動させて、左ハンド15を外フラップ23の他方へ当接させる動作を行う(図中の矢印902参照)。なお、このとき、既に右ハンド14によって外フラップ23の一方が途中まで折り曲げられているので、内フラップ22の跳ね返りを防止することができる。
そして、図9Bに示すように、ロボット1は、途中まで折り曲げていた外フラップ23の一方を、右アーム部12を用いて最後まで折り曲げる(図中の矢印903参照)。
そして、図9Cに示すように、ロボット1は、外フラップ23の他方を、左アーム部13を用いて最後まで折り曲げる(図中の矢印904参照)。これにより、図9Cに示すように、双方の外フラップ23は、先端部が互いに接した状態となる。
つづいて、ロボット1は、図9Cに示す位置に置かれた左ハンド15をそのまま同じ位置に保持したまま、外フラップ23の合わせ目を粘着テープTPで接合する動作に移行する。
かかる外フラップ23の合わせ目を粘着テープTPで接合する動作について、図10A〜図10Eを用いて説明する。図10A〜図10Eは、粘着テープTPを貼着する動作の説明図(その1)〜(その5)である。
図10Aに示すように、段ボール20は、外フラップ23が折り曲げられた状態となっている。ロボット1は、この折り曲げられた状態の外フラップ23の跳ね返りを防止するために、左ハンド15の挟持部157が備える第1爪部157aで外フラップ23を押さえ付ける。
なお、押さえ付ける位置は、図9Cにおいて左ハンド15が最終的に置かれたそのままの位置であることが好ましい。これにより、左アーム部13を無用に駆動させることなく、効率的に次の動作へロボット1を移行させることができる。また、第1爪部157aは、外フラップ23を傷つけないように、外フラップ23と当接する部分が曲線状に形成されている。
そして、図10Aに示すように、ロボット1は、第1爪部157aで外フラップ23を押さえた状態で、左ハンド15が備えるテープカートリッジ156の粘着テープTPを、たとえば右ハンド14の挟持部142で挟持して張力を付与しつつ引き出す動作を行う。
つづいて、図10Bに示すように、ロボット1は、右ハンド14の挟持部142による粘着テープTPの引き出しで付与された張力を利用しつつ、第1爪部157aを支点として左ハンド15を段ボール20へ向けて傾ける。
そして、ロボット1は、粘着テープTPを外フラップ23の合わせ目へ貼着するとともに、段ボール20の側面部21に対して、挟持部142によって挟持された粘着テープTPを貼着する。
このように、実施形態に係る梱包装置100では、ロボット1の右アーム部12が、挟持部142で粘着テープTPを挟持して張力を付与しつつ引き出し、引き出した粘着テープTPを段ボール20に対して貼着する。
これにより、ロボット1は、段ボール20に対して粘着テープTPをより綺麗に貼着することができる。すなわち、ロボット1は、粘着テープTPを、段ボール20の側面部21からめくれにくく貼着することができる。
つづいて、図10Cに示すように、ロボット1は、左アーム部13を駆動させて、図10Bに示す位置から外フラップ23を経て側面部21に至るまで粘着テープTPを貼着する(図中の矢印1001参照)。また、ロボット1は、右アーム部12を駆動させて、たとえば挟持部142の先端部を用いながら、段ボール20の側面部21に貼着された粘着テープTPを押圧する(図中の矢印1002参照)。
そして、ロボット1は、図10Dに示すように、右アーム部12を駆動させて、たとえば挟持部142の先端部を用いながら、外フラップ23に貼着された粘着テープTPを押圧する(図中の矢印1003参照)。
また、図10Eに示すように、ロボット1は、左アーム部13を駆動させて、たとえば左ハンド15の第1爪部157aを用いながら、段ボール20の側面部21に貼着された粘着テープTPを押圧する(図中の矢印1004参照)。これにより、かかる側面部21に貼着された粘着テープTPの端部を、めくれにくく仕上げることができる。
このように、段ボール20に対して貼着された粘着テープTPを右ハンド14および左ハンド15を用いて押圧することで、粘着テープTPを段ボール20に対して確実に貼着させることができる。
つづいて、ロボット1は、モータMを箱詰めする箱詰め動作に移行する前に、粘着テープTPが貼着されて底面が形成された段ボール20を、この底面が下方を向き、上面側の開口部が上方を向くように回転させる動作を行う。
かかる場合について図11Aおよび図11Bを用いて説明する。図11Aおよび図11Bは、段ボール20を回転させる動作の説明図(その1)および(その2)である。
すなわち、図11Aに示すように、ロボット1は、箱詰め動作に先立ち、たとえば右ハンド14の吸着部141および左ハンド15の吸着部158を用いて段ボール20の側面部21を吸着し、図中のY軸方向から段ボール20を支持する。
そして、梱包装置100が、固定装置30による段ボール20の固定を解くとともに、ロボット1が、右アーム部12および左アーム部13を駆動させて、固定装置30から段ボール20を持ち上げる。
そして、図11Bに示すように、ロボット1は、右ハンド14および左ハンド15をそれぞれ軸Tまわりに回転させて、段ボール20の上面側となる外フラップ23が上方を向くように段ボール20を回転させる(図中の矢印1101参照)。
そして、図11Bに示すように、ロボット1は、右アーム部12および左アーム部13を駆動させて、段ボール20を固定装置30へ戻し、梱包装置100が、固定装置30によって段ボール20をふたたび固定する。なお、その後、底面補強等のために、たとえば、ロボット1に右ハンド14の吸着部141に吸着させることによって、中敷き72を付帯物供給台7から搬送させ、段ボール20の中へ収容させてもよい。
[8.収容作業装置の構成]
次に、収容作業装置5の構成について図12Aを用いて説明する。図12Aは、収容作業装置5の構成を示す斜視模式図である。
図12Aに示すように、収容作業装置5は、スライド部51と、物品台52とを備える。スライド部51は、ロボット1によって搬送されたポリ袋Pを係止する係止機構511を含み、スライド可能に設けられる(図中の矢印1201参照)。
また、スライド部51は、左ハンド15を用いて保持可能な形状を有して形成された引手部51aを備える。すなわち、スライド部51は、ロボット1が、たとえば左アーム部13を駆動させて左ハンド15を引手部51aへ当接させ、押し上げることによってスライド可能である(図中の矢印1202参照)。
なお、スライド部51は、自由状態においては、図中の矢印1201とは逆向きに戻るものとする。
係止機構511は、吸着機構511aと、送風機構511bとを備える。吸着機構511aは、ロボット1によって搬送されたポリ袋Pを吸着する。送風機構511bは、ポリ袋Pの内部へ向けて送風することでポリ袋Pを開口する。
物品台52は、セルCL(図12B参照)の内側壁等に固定され、スライド部51のスライドする方向においてモータMを保持する。
[9.モータをポリ袋へ収容する動作]
次に、かかる収容作業装置5に保持されたモータMをポリ袋Pへ収容する動作について、図12B〜図12Hを用いて説明する。図12B〜図12Hは、モータMをポリ袋Pへ収容する動作の説明図(その1)〜(その7)である。
モータMをポリ袋Pへ収容するに際し、まずロボット1は、図12Bに示すように、右アーム部12を駆動させてモータMを右ハンド14の挟持部142で挟持して保持し、物品台52へ搬送して載置する(図中の矢印1203参照)。
つづいて、図12Cに示すように、ロボット1は、左アーム部13を駆動させて、ポリ袋供給台6にあらかじめ準備されたポリ袋Pを左ハンド15の吸着部158によって吸着させる。そして、ロボット1は、左アーム部13を駆動させて、ポリ袋Pをスライド部51まで搬送し、スライド部51上に載置する(図中の矢印1204参照)。
そして、図12Dに示すように、制御部91の指示部91cが、ポリ袋Pを吸着機構511aの吸気によって吸着させる(図中の矢印1205参照)。また、これとともに、ロボット1が、左アーム部13を駆動させて左ハンド15にポリ袋Pを持ち上げさせ(図中の矢印1206参照)、さらに指示部91cが、送風機構511bの送風によってポリ袋Pを開口させる(図中の矢印1207参照)。
これにより、ポリ袋Pは、スライド部51の上において、モータMへ向けて開口した状態で係止されることとなる。
つづいて、図12Eに示すように、ロボット1は、左アーム部13を駆動させて、付帯物供給台7にあらかじめ準備されたシリカゲル71を左ハンド15の吸着部158によって吸着させる。
そして、ロボット1は、左アーム部13を駆動させて、シリカゲル71をポリ袋Pの開口部まで搬送した後(図中の矢印1208参照)、吸着部158による吸着を解いてシリカゲル71をポリ袋Pの中に収容させる(図中の矢印1209参照)。
つづいて、図12Fに示すように、ロボット1は、左アーム部13を駆動させて、左ハンド15に引手部51aを保持させつつ(図12A参照)、スライド部51をスライドさせる(図12Fの矢印1210参照)。
そして、図12Gに示すように、ロボット1は、右アーム部12を駆動させて、右ハンド14の挟持部142にポリ袋Pの上からモータMを挟持させる(図中の矢印1211参照)。そして、左ハンド15による引手部51aの保持を解かせてスライド部51を自由状態にし、スライド部51を図中の矢印1212の向きに戻す。
そして、図12Hに示すように、ロボット1は、右アーム部12を駆動させて、モータMをポリ袋Pごと物品台52から持ち上げ、引き抜かせる(図中の矢印1213参照)。そして、さらに右アーム部12を駆動させて、段ボール20までモータMを搬送する。
このように、実施形態に係る梱包装置100では、制御部91の指示部91cが、引手部51aを保持しつつスライド部51をスライドさせてポリ袋PをモータMへ被せる動作をロボット1に対して指示する。
また、このとき、指示部91cは、ポリ袋Pを吸着機構511aに吸着させるとともに、送風機構511bによる送風でポリ袋Pを開口させた状態で、ロボット1にスライド部51をスライドさせる。
したがって、実施形態に係る梱包装置100によれば、ロボット1が、ポリ袋Pへ容易にモータMを収容することが可能となる。すなわち、物品の梱包に関わる作業を自動化することができる。
[10.箱詰め作業]
次に、梱包作業台3における「箱詰め作業」について説明する。まず、ポリ袋Pへ収容されたモータMおよびその他の付帯物を段ボール20へ収容する動作、すなわち箱詰め動作について、図13Aおよび図13Bを用いて説明する。図13Aおよび図13Bは、箱詰め動作の説明図(その1)および(その2)である。
図13Aに示すように、ポリ袋Pに収容されたモータMは、ロボット1が、右アーム部12を駆動させて右ハンド14を段ボール20の中に進入させ、挟持部142による挟持を解くことで箱詰めされる(図中の矢印1301参照)。
また、図13Bに示すように、ロボット1は、たとえば右ハンド14の吸着部141に吸着させることによって、中敷き72を付帯物供給台7から搬送させ、段ボール20の中へ収容させる(図中の矢印1302参照)。
また、同様に、ロボット1は、たとえば左ハンド15の吸着部158に吸着させることによって、取扱説明書73を付帯物供給台7から搬送させ、段ボール20の中へ収容させる(図中の矢印1303参照)。
つづいて、梱包装置100では、ロボット1によって段ボール20の上面側のふたを閉じる動作、すなわち、段ボール20の封止動作が行われる。かかる段ボール20の封止動作は、図8A〜図10Eを用いて説明した、内フラップ22および外フラップ23を折り曲げ、外フラップ23の合わせ目を粘着テープTPで貼着する動作と同様であるので、ここでの説明を省略する。
そして、梱包装置100では、ロボット1によって段ボール20の上面側のふたが閉じられたならば、段ボール20は、送り出し機構8のスロープを滑ってセルCLの外部に送り出される。
上述してきたように、実施形態に係る梱包装置は、ロボットと、収容作業装置(作業装置)と、制御部とを備える。上記ロボットは、ロボットハンドを有し、かかるロボットハンドを用いてモータ(物品)およびポリ袋(袋体)を搬送可能に設けられる。上記収容作業装置は、上記ロボットによって搬送された上記モータおよび上記ポリ袋を保持する機構を含む。上記制御部は、上記収容作業装置に保持された上記モータを上記ポリ袋へ収容する動作を上記ロボットに行わせる。
したがって、実施形態に係る梱包装置によれば、物品の梱包に関わる作業を自動化することができる。
なお、上述した実施形態では、箱詰めされる物品がモータである場合を例に挙げたが、これに限られるものではなく、箱詰めされる物品の種別を問うものではない。
また、上述した実施形態では、送風機構の送風でポリ袋を開口させる場合を例に挙げたが、これに限られるものではない。たとえば、送風機構を備えることなく、ロボットが、ポリ袋の開口部をつまんで開口させ、スライド部が独立した駆動源によりスライドすることで、物品をポリ袋に収容するようにしてもよい。
また、上述してきた実施形態では、右ハンドおよび左ハンドのそれぞれに2個の吸着部が備えられている場合を例に挙げたが、吸着部の個数を限定するものではない。同様に、送風機構の送風口、吸着機構の吸着口の個数を限定するものではない。
また、上述した実施形態では、1つのアーム部につき7軸を有する多軸ロボットを例示したが、軸数を限定するものではない。たとえば、6軸ロボットであってもよい。
また、上述した実施形態では、双腕ロボットを例示したが、これに限られるものではなく、たとえば、3つ以上の腕を備える多腕ロボットを用いることとしてもよい。また、1つの腕を備える単腕ロボットを2基以上設けることとしてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 ロボット
1a ケーブル類
1b 検出部
2 段ボール供給台
3 梱包作業台
4 シールおよびモータ供給台
5 収容作業装置
6 ポリ袋供給台
7 付帯物供給台
8 送り出し機構
9 制御装置
10 基台部
11 胴体部
12 右アーム部
121 アーム先端部
13 左アーム部
131 アーム先端部
14 右ハンド
141 吸着部
142 挟持部
143 カメラ
15 左ハンド
156 テープカートリッジ
156a テープ本体部
156b ケーシング
156c ローラ
156d 切断部
156e 被挟持部
157 挟持部
157a 第1爪部
157b 第2爪部
157c 駆動部
157d シャフト
158 吸着部
160 芯部
20 段ボール
21 側面部
22 内フラップ
23 外フラップ
30 固定装置
30a 作業台
31 第1支持部
31a、31b 吸着部
32 第2支持部
32a、32b 吸着部
33 駆動部
33a シャフト
34 検知部
40 シール供給部
41 クランプ機構
41a 第1クランプ
41b 第2クランプ
51 スライド部
51a 引手部
511 係止機構
511a 吸着機構
511b 送風機構
52 物品台
71 シリカゲル
72 中敷き
73 取扱説明書
91 制御部
91a ワーク位置判定部
91b ワーク識別部
91c 指示部
92 記憶部
92a ワーク識別情報
92b 教示情報
100 梱包装置
AXr 軸
B 軸
CL セル
E 軸
L 軸
M モータ
P ポリ袋
R 軸
S 軸
SL シール部材
SM 台紙
SW 軸
T 軸
TH ツールホルダ
TP 粘着テープ
U 軸

Claims (11)

  1. ロボットハンドを有し、該ロボットハンドを用いて物品および袋体を搬送可能に設けられたロボットと、
    前記ロボットによって搬送された前記物品および前記袋体を保持する機構を含む作業装置と、
    前記作業装置に保持された前記物品を前記袋体へ収容する動作を前記ロボットに行わせる制御部と
    を備えることを特徴とする梱包装置。
  2. 前記作業装置は、
    前記ロボットによって搬送された前記袋体を係止する係止機構を有し、スライド可能に設けられたスライド部と、
    前記スライド部のスライドする方向において前記物品を保持する物品台と、
    前記ロボットハンドを用いて保持可能な形状を有して前記スライド部に形成された引手部と
    を備え、
    前記制御部は、
    前記引手部を保持しつつ前記スライド部をスライドさせて前記袋体を前記物品へ被せる動作を前記ロボットに対して指示すること
    を特徴とする請求項1に記載の梱包装置。
  3. 前記係止機構は、吸着機構と送風機構とを備え、
    前記制御部は、
    前記ロボットによって搬送された前記袋体を前記吸着機構に吸着させるとともに、前記送風機構による送風で前記袋体を開口させた状態で、前記ロボットに前記スライド部をスライドさせること
    を特徴とする請求項2に記載の梱包装置。
  4. シール部材を供給するシール供給部
    をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記シール供給部から前記シール部材を取り出し、前記袋体に収容済みの前記物品が箱詰めされる箱体へ前記シール部材を貼り付ける動作を前記ロボットに対して指示すること
    を特徴とする請求項3に記載の梱包装置。
  5. 前記シール供給部は、
    前記シール部材の一部を台紙から浮かせた状態で前記台紙をクランプするクランプ機構
    を備えることを特徴とする請求項4に記載の梱包装置。
  6. 前記クランプ機構は、
    前記台紙の一端を保持する第1クランプと、
    前記台紙の他端を保持する第2クランプと
    を備え、
    前記第2クランプは、
    前記台紙を抜き取り可能な状態で保持すること
    を特徴とする請求項5に記載の梱包装置。
  7. 前記制御部は、
    前記ロボットハンドで前記シール部材を保持して前記第2クランプから前記台紙を抜き取りつつ該台紙から前記シール部材をはく離させる動作を前記ロボットに対して指示すること
    を特徴とする請求項6に記載の梱包装置。
  8. 前記クランプ機構は、
    前記台紙の一端および他端をそれぞれ前記第1および第2クランプで固定した状態のまま該第2クランプを移動させることで前記台紙を折り曲げて該台紙から前記シール部材の一部を浮かせた後、前記第2クランプによる前記台紙の固定を抜き取り可能に解くこと
    を特徴とする請求項7に記載の梱包装置。
  9. 略直方体状に形成され、内部に前記ロボットを収容するセル
    をさらに備え、
    前記ロボット用のケーブル類は、
    前記ロボットの胴体部上方に束ねられた状態で前記セルの天井部から回転可能に吊るされていること
    を特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の梱包装置。
  10. 梱包済みの箱体を前記セルの内部から外部へ送り出すスロープ状の送り出し機構
    をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の梱包装置。
  11. ロボットハンドを用いて物品および袋体を搬送する搬送工程と、
    前記搬送工程によって搬送された前記物品および前記袋体を保持する保持工程と、
    前記保持工程によって保持された前記物品を前記袋体へ収容する動作をロボットに行わせる制御工程と
    を含むことを特徴とする梱包方法。
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