JPWO2016185862A1 - 箱詰め装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記コンベヤは、上流側コンベヤの終端部に横並びに配置され、
前記ロボットが物品を整列させる領域と、該領域に隣接する前記箱詰め位置とを、それぞれに属する物品が接触しない最小の間隔まで離したことを特徴とする。
これにより、上流側コンベヤの終端部に到達した物品をコンベヤ上の物品整列領域へ最短距離で移し替えることができるから、ロボットの処理能力を向上させることができる。
あるいは、ロボットと箱詰め機構を動作制御する制御部を設け、その制御部でもって、例えば、ロボットの動きを箱詰め機構と干渉しないように制御する。
これにより、コンベヤの停止時間を最短にして、ロボットによる物品の移し替え動作を連続させることができる。
図1は、本発明に係る箱詰め装置の一実施形態の外観斜視図を示し、図2は、その装置で使用されるコンベヤの平面配置図を示す。これらの図において、箱詰め装置100は、上流側コンベヤ1と、その上流側コンベヤ1に横並びに並設された幅広のコンベヤ2と、上流側コンベヤ1から幅広のコンベヤ2に物品Mを移し替えるロボット3と、前記コンベヤ2上の物品群MGを梱包箱Bに充填する箱詰め機構4と、これらを制御する後述の制御部5(図4参照)とを備えている。
上流側コンベヤ1は、上流の図示しない包装機から搬送されてくる物品Mをその終端部まで矢印方向Fに搬送するベルトコンベヤで構成されたもので、その終端部は、ロボット3が物品Mをピックアップするためのピックアップ領域とされている。また、上流側コンベヤ1の一方の回転軸には、該回転軸の回転数を検出し、その回転数に1回転当たりの移動量を積算して上流側コンベヤ1上の物品の移動量を算出する移動量算出手段11(図4参照)が設けられている。
検出された物品Mの傾きは、傾いた物品Mを後述の吸着パッド31が吸着するときの回転角度の調整に利用される。
幅広のコンベヤ2は、ベルトコンベヤで構成され、隣接の上流側コンベヤ1から移し替えられた物品Mを箱詰め可能な状態に整列させるための十分な幅と長さを有している。このコンベヤ2の一方の回転軸にも、そのコンベヤ2で搬送される物品Mの移動量を算出する移動量算出手段21(図4参照)が設けられている。
整列領域A1と箱詰め位置Lとの間の隙間C(最小の間隔)は、上述のように、物品Mの広がりや載置誤差等を考慮して決められている。より詳細には、物品Mが軟包材で包装された袋である場合には、ロボット3の吸着パッド31による物品Mの吸着位置のばらつきも考慮して、隙間Cが決められる。物品Mが軟包材で包装された袋である場合、物品Mの吸着位置のばらつき及び載置誤差等を考慮すると、平面視において正方形あるいは長方形の物品Mの短辺の寸法の1/8〜1/2を隙間Cとして定めている。例えば、短辺の寸法が20cmの軟包材で包装された袋の場合、整列領域A1と箱詰め位置Lとの間の最小の間隔(隙間C)は、2.5cm(短辺の寸法の1/8)〜10cm(短辺の寸法の1/2)の範囲から、ロボット3の性能等に基づいて決められる。
ロボット3は、周知のパラレルリンクロボットで構成され、この実施形態では、3軸のパラレルリンクロボットを使用している。しかし、これに限定されるものではなく、必要に応じて、複数の関節を備えた多軸ロボットを使用することもできる。このパラレルリンクロボット3は、上流側コンベヤ1の終端部と、それと隣接するコンベヤ2の整列領域A1とを可動範囲R内(図2参照)とする位置に設けられている。また、ロボット3の下端部には、物品Mを吸着する吸着パッド31が設けられている。この吸着パッド31は、ベース部材32に対しては、水平面内で旋回可能に構成され、その下端部には、ゴム製のベローズ33が複数個配置され、それらのベローズ33で単体物品Mを吸引保持するようになっている。これにより、物品Mがスナック菓子のような柔軟な袋詰め商品でも、また上流側コンベヤ1上の物品Mの搬送姿勢が乱れていてもそれを吸着パッド31で保持し、乱れた姿勢も吸着パッド31の旋回で修正しながら、縦向き姿勢で搬送されてきた物品Mを横向き姿勢に旋回させて、コンベヤ2上に載置できるようになっている。
箱詰め機構4は、箱詰め位置Lに到達した物品群MGを持ち上げて梱包箱Bに充填するもので、上流側コンベヤ1の終端部下流位置にあって、幅広のコンベヤ2の側方位置に横並びに配置されている。また、その下方には、空の梱包箱Bが送り込まれる待機位置Sが設けられている。
また、吸着パッド41と、それを支持する上下移動機構42との間には、計量装置45が設けられている。この計量装置45は、吸着パッド41が物品群MGを持ち上げたタイミングでその質量を測定し、その測定値から、吸着された物品群MGが不足しているかどうかをチェックする。不足していれば、吸着ミスが生じたと考えられるので、物品が不足する梱包箱Bを出荷ラインから排除する。
次にこれらのフローチャートを参照しながら、箱詰め装置100の基本動作について説明する。
箱詰め装置100を起動すると、上流側コンベヤ1とコンベヤ2はそれぞれ駆動され、ロボット3と箱詰め機構4の各吸着パッド31、41は、それぞれ初期位置で待機する。そして、ラインセンサ13が物品Mを検出するまでは、図6のステップS2からステップS5、S7の処理を経て図7のコンベヤ処理に移行し、そこからさらに図8の箱詰め処理に移行して図6の移し替え処理に戻る。
2 コンベヤ
3 ロボット
4 箱詰め機構
31 吸着パッド
41 吸着パッド
45 計量装置
M 物品
MG 物品群
A1 物品が整列される領域(整列領域)
L 箱詰め位置
C 間隔
B 梱包箱
S 待機位置
R 可動範囲
Claims (13)
- 物品を搬送する上流側コンベヤと、
前記上流側コンベヤより搬送されてくる前記物品を、移動する搬送面に移し替えて整列させるロボットと、
前記搬送面を有し該搬送面に整列された前記物品を箱詰め位置まで移動させるコンベヤと、
前記箱詰め位置に到達した物品群を梱包箱に充填する箱詰め機構と、を備え、
前記コンベヤは、前記上流側コンベヤの終端部に横並びに配置され、
前記ロボットが前記物品を整列させる領域と該領域に隣接する前記箱詰め位置とを、それぞれに属する前記物品が接触しない最小の間隔まで離したことを特徴とする、箱詰め装置。 - 前記ロボットは、前記箱詰め位置に到達した前記物品群の最上流端と次の前記物品群の最下流端とが接触しない最小の間隔となるように前記物品を整列させることを特徴とする、請求項1に記載の箱詰め装置。
- 前記コンベヤの上において、前記箱詰め位置に進入した前記物品群の直後には、前記間隔を挟んで次の前記物品を整列させるための新たな前記領域が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の箱詰め装置。
- 前記箱詰め機構は、前記箱詰め位置と、空の梱包箱が送り込まれる待機位置との間を移動可能に配置され、前記待機位置は、前記上流側コンベヤの終端部より下流側であって、
かつ、前記箱詰め位置の側方位置であることを特徴とする、請求項1から3の何れかに記載の箱詰め装置。 - 前記ロボットは、前記上流側コンベヤの終端部と、前記物品が整列される前記領域とを可動範囲内に収める位置に設けられていることを特徴とする、請求項1から4の何れかに記載の箱詰め装置。
- 前記上流側コンベヤと前記コンベヤは、少なくとも一部が流れ方向に直交する方向に横並びに配置されていることを特徴とする、請求項1から5の何れかに記載の箱詰め装置。
- 前記ロボットと前記箱詰め機構は、互いに干渉しないように設定されていることを特徴とする、請求項1から6の何れかに記載の箱詰め装置。
- 前記箱詰め機構は、前記ロボットの可動範囲外に配置されていることを特徴とする、請求項7に記載の箱詰め装置。
- 制御部をさらに有し、該制御部は、前記ロボットを動作制御して前記箱詰め機構と干渉させないようにすることを特徴とする、請求項7に記載の箱詰め装置。
- 前記ロボットは、パラレルリンクロボットであり、その可動下端部には、前記物品を吸着保持する吸着パッドが備えられていることを特徴とする、請求項1から9の何れかに記載の箱詰め装置。
- 前記コンベヤは、前記物品群が前記箱詰め位置に到達すると停止され、前記物品群が前記箱詰め機構によって持ち上げられると、再び駆動されることを特徴とする、請求項1から10の何れかに記載の箱詰め装置。
- 前記コンベヤは、移動する前記搬送面への前記物品の移し替えが間に合わない場合は、一時的に停止することを特徴とする、請求項1から11の何れかに記載の箱詰め装置。
- 前記箱詰め機構は、前記物品群を吸着保持する吸着パッドと、その吸着パッドを支持して前記物品群の質量を検出する計量装置とを備え、前記計量装置は、前記吸着パッドで吸着された前記物品群が不足しているか否かを検出することを特徴とする、請求項1から12の何れかに記載の箱詰め装置。
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