KR20200043363A - 반송 장치 및 반송 방법 - Google Patents

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KR20200043363A
KR20200043363A KR1020207000459A KR20207000459A KR20200043363A KR 20200043363 A KR20200043363 A KR 20200043363A KR 1020207000459 A KR1020207000459 A KR 1020207000459A KR 20207000459 A KR20207000459 A KR 20207000459A KR 20200043363 A KR20200043363 A KR 20200043363A
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켄지 반도
카즈노리 히라타
케이타 사사키
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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

작업물이 자세나 위치를 바꾼 경우에도 그 작업물과 간섭하지 않고 그 후에 반송되어 오는 작업물의 반송을 할 수 있는 반송 장치, 박스 포장 장치 및 반송 방법을 제공한다. 작업물이 감지 위치로 반송되는 타이밍에서, 감지 위치에 작업물이 존재하지 않는 것이 선단측 센서에 의해 감지된 경우, 제어부는 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단한다.

Description

반송 장치 및 반송 방법
본 발명은 반송 수단에 의해 작업물(work)을 반송하는 반송 장치 및 반송 수단에 의해 작업물을 반송하는 반송 방법에 관한 것이다.
종래에, 주먹밥을 유지(保持)하고, 유지한 주먹밥을 상자 안에 넣는 것에 의해서, 사람 손에 의하지 않고 주먹밥을 상자 내에 배치하는 장치가 제안되어 있다. 그러한 장치로는, 예를 들어, 특허문헌 1에 개시된 것이 있다. 특허문헌 1에서는, 주먹밥을 소정 위치로 반송된 곳에서 주먹밥이 장치에 의해 유지되고, 유지된 주먹밥을 장치가 상자 내로 이동시키고 있다.
일본 특개2011-251702호 공보
그러나, 주먹밥 등의 작업물을 유지되는 위치까지 반송하기 전에 어떠한 이유에 의해 작업물의 자세나 위치가 바뀔 가능성이 있다. 자세나 위치가 매우 크게 변해버린 경우, 장치가 작업물을 유지하지 못할 가능성이 있다. 또한, 장치가 작업물을 유지할 수 없는 경우, 작업물을 상자 내에 배치할 수 없게 될 가능성이 있다.
자세를 바꿔버린 작업물이 장치의 유지부에 의해 유지되는 위치에 잔류하면, 다음에 반송되어 오는 작업물에 방해가 되고, 다음의 작업물을 유지부에 의해 유지되는 위치로 반송할 수 없게 될 가능성이 있다. 또한, 다음의 작업물을 유지부에 의해 유지되는 위치로 반송할 수 없게 되면, 장치가 다음의 작업물을 유지할 수 없게 되므로, 그 이후의 작업물을 상자 내에 배치할 수 없게 될 가능성이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 사정을 감안한 것으로서, 작업물이 자세나 위치를 바꾼 경우에도 해당 작업물과 간섭하지 않고 그 후에 반송되어 오는 작업물의 반송을 할 수 있는 반송 장치, 박스 포장 장치 및 반송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반송 장치는, 예각으로 교차하는 2개 면을 가지는 예각부를 구비한 작업물을 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 반송되는 상기 작업물의 반송을 가이드하도록 상기 작업물을 가이드하는 가이드면이 반송 방향에 따라 연장되도록 형성된 가이드부와, 상기 작업물을 막아 상기 작업물의 반송을 저지하는 가압부를 구비하고 상기 가이드면과 상기 가압부 사이가 이루는 각도가 상기 작업물의 상기 예각부의 각도 이상의 각도를 가지는 예각이 되도록 배치되는 스토퍼(stopper)와, 상기 가이드면과 상기 가압부에 의해 끼인 영역의 내부의 감지 위치에서 상기 작업물이 존재하고 있는지 여부를 감지하는 제1 감지 수단과, 상기 작업물이 상기 감지 위치로 반송되는 타이밍에서, 상기 감지 위치에 상기 작업물이 존재하지 않는 것이 상기 제1 감지 수단에 의해 감지된 경우, 상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단하는 제1 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성의 반송 장치에 따르면, 제1 감지 수단으로 감지하는 감지 위치에 작업물이 정상적인 위치, 자세로 반송되어 있지 않은 경우에, 그것을 감지할 수 있기 때문에 정상적인 위치, 자세로 반송되지 않은 작업물을 반송 수단에 의해 반송 경로에서 제거할 수 있다. 따라서, 정상적인 위치, 자세로 반송되지 않은 작업물이 반송 경로에 그대로 남아 다음으로 반송되어 오는 작업물과 간섭하는 것을 억제할 수 있어, 연속적인 작업의 반송을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 반송 수단에서 상기 감지 위치 보다 반송 방향의 상류 측의 트리거 위치를 상기 작업물이 통과한 것을 감지할 수 있는 통과 감지 수단을 구비하고, 상기 타이밍은 상기 통과 감지 수단에 의해 상기 트리거 위치를 통과한 것이 감지되고 나서, 상기 트리거 위치로부터 상기 감지 위치까지 상기 작업물의 반송에 걸리는 시간이 경과한 때의 시간이어도 좋다.
통과 감지 수단에 의해 작업물이 트리거 위치를 통과한 것을 감지하고, 트리거 위치에서 감지 위치까지 작업물의 반송에 걸리는 시간이 경과한 타이밍에서, 제1 감지 수단이 감지 위치에 작업물이 존재하지 않음을 감지한 때에, 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단되므로 작업물이 정상적으로 반송되는 경우 작업물이 확실하게 감지 위치에 도달하는 타이밍에서 감지 위치에 작업물이 존재하는지 여부가 감지된다. 따라서, 작업물의 반송이 정상적으로 이루어지고 있는지 여부를 확실하게 감지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반송 장치는 예각으로 교차하는 2개 면을 가지는 예각부를 구비한 작업물을 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 반송되는 상기 작업물의 반송을 가이드하도록 상기 작업물을 가이드하는 가이드면이 반송 방향에 따라 연장되도록 형성된 가이드부와, 상기 작업물을 막아 상기 작업물의 반송을 저지하는 가압부를 구비하고 상기 가이드면과 상기 가압부 사이가 이루는 각도가 상기 작업물의 상기 예각부의 각도 이상의 각도를 가지는 예각이 되도록 배치되는 스토퍼와, 상기 가이드면과 상기 가압부에 의해 끼인 영역의 내부의 감지 위치에서 상기 작업물이 존재하고 있는지 여부를 감지하는 제1 감지 수단과, 상기 제1 감지 수단 보다 상류 측의 체류 위치에서 상기 작업물이 체류하고 있는지 여부를 감지하는 제2 감지 수단과, 상기 감지 위치에 상기 작업물이 존재하지 않는 것이 상기 제1 감지 수단에 의해 감지되고, 또한, 상기 체류 위치에 상기 작업물이 체류하고 있는 것이 상기 제2 감지 수단에 의해 감지된 때에, 상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단하는 제2 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성의 반송 장치에 따르면, 제2 감지 수단으로 감지를 수행하는 체류 위치까지 작업물이 체류하고 있는 경우에는 그것을 감지할 수 있기 때문에, 반송 수단에 의한 반송 경로에서 체류한 작업물을 반송 경로로부터 제거할 수 있다. 따라서, 반송 경로에서 체류하는 작업물이 반송 경로에 그대로 남아, 다음에 반송되어 오는 작업물과 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 연속적인 작업물의 반송을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 상기 체류 위치는 상기 감지 위치 보다 적어도 상기 작업물의 상기 반송 방향에 따르는 길이만큼 상류 측에 위치하여도 좋다.
체류 위치는 감지 위치보다 작업물의 반송 방향에 따르는 길이만큼 상류 측에 위치하고 있기 때문에 작업에 체류가 생겼을 때 그것을 확실하게 감지할 수 있다.
또한, 상기 작업물은 상기 예각부를 3개 구비한 삼각 기둥 형성을 가져도 좋다.
작업물이 삼각 기둥 형상을 가지기 때문에, 작업물이 가이드면과 가압부에 의해 끼인 영역에 진입하기 쉽고, 감지 위치에서 제1 감지 수단에 의해 작업물이 존재하는지 여부에 대한 감지를 확실하게 수행할 수 있다.
또한, 상기 가압부가 상기 작업물의 반송을 저지하는 정지 위치로부터 상기 가압부가 상기 작업물의 반송을 저지하지 않는 반송 위치로 상기 스토퍼를 이동시키는 스토퍼 이동 수단을 구비하여도 좋다.
스토퍼 이동 수단에 의해 스토퍼가 작업물의 반송을 저지하는 정지 위치로부터, 직업물의 반송을 저지하지 않는 반송 위치로 이동하기 때문에, 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단될 때에, 그 작업을 반송 경로의 하류 측으로 반송하여, 다음에 반송되어 오는 작업물을 방해하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단되는 경우에는 상기 작업물이 상기 반송 수단에 의한 반송 경로로부터 퇴피하는 퇴피부에 배치되어도 좋다.
작업물의 반송에 이상이 있다고 판단될 때 작업물이 반송 수단에 의한 반송 경로에서 퇴피하는 퇴피부에 배치되기 때문에 작업물이 반송 경로에 그대로 머물지 않아서, 다음에 반송되어 오는 작업과 간섭하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반송 방법은, 예각으로 교차하는 2개 면을 가지는 예각부를 구비한 작업물을 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 반송되는 상기 작업물의 반송을 가이드하도록 상기 작업물을 가이드하는 가이드면이 반송 방향에 따라 연장되도록 형성된 가이드부와, 상기 작업물을 막아 상기 작업물의 반송을 저지하는 가압부를 구비하고 상기 가이드면과 상기 가압부 사이가 이루는 각도가 상기 작업물의 상기 예각부의 각도 이상의 각도를 가지는 예각이 되도록 배치되는 스토퍼를 포함하는 반송 장치를 이용하여 상기 작업물의 반송을 수행하는 반송 방법으로서, 반송 방법은, 상기 가이드면과 상기 가압부에 의해 끼인 영역의 내부의 감지 위치에서 상기 작업물이 존재하는지 여부를 감지하는 제1 감지 공정과, 상기 제1 감지 공정에서, 상기 작업물이 상기 감지 위치로 반송되는 타이밍에서, 상기 감지 위치에 상기 작업물이 존재하지 않는 것이 감지되면, 상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단하는 제1 판단 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성의 반송 방법에 따르면, 감지 위치에서 작업물의 위치, 자세에 이상이 있는 경우에는 제1 판단 공정에서 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단되므로, 이 경우에는 정상적인 위치, 자세로 반송되지 않은 작업물을 반송 수단에 의해 반송 경로로부터 제거할 수 있다. 따라서, 정상적인 위치, 자세로 반송되지 않은 작업물이 반송 경로에 그대로 남아서, 다음에 반송되어 오는 작업물과 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 연속적인 작업의 반송을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 반송 방법은, 예각으로 교차하는 2개의 면을 가지는 예각부를 구비하는 작업물을 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단에 의해 반송되는 상기 작업물의 반송을 가이드하도록 상기 작업물을 가이드하는 가이드면이 반송 방향을 따라 연장되도록 형성된 가이드부와, 상기 작업물을 막아 상기 작업물의 반송을 저지하는 가압부를 구비하고, 상기 가이드면과 상기 가압부 사이가 이루는 각도가 상기 작업물의 상기 예각부의 각도 이상의 각도를 가지는 예각이 되도록 배치된 스토퍼를 포함하는 반송 장치를 이용하여 상기 작업물의 반송을 수행하는 반송 방법으로서, 반송 방법은, 상기 가이드면과 상기 가압부에 의해 끼인 영역의 내부의 감지 위치에서 상기 작업물이 존재하는지 여부를 감지하는 제1 감지 공정과, 상기 감지 위치보다 상류 측의 체류 위치에서 상기 작업물이 체류하고 있는지 여부를 감지하는 제2 감지 공정과, 상기 제1 감지 공정에서, 상기 감지 위치에 상기 작업물이 존재하지 않는 것이 감지되고, 또한, 상기 제2 감지 공정에서, 상기 체류 위치에 상기 작업물이 체류하고 있는 것이 감지된 때에, 상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단하는 제2 판단 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성의 반송 방법에 따르면, 체류 위치까지 작업물이 체류하고 있는 경우, 제2 판단 공정에서 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단되므로, 반송 수단에 의한 반송 경로에서 체류하는 작업물을 반송 경로로부터 제거할 수 있다. 따라서, 반송 경로에서 체류하는 작업물이 반송 경로에 그대로 남아서, 다음에 반송되어 오는 작업물과 간섭하는 것을 억제할 수 있고, 연속적인 작업의 반송을 효율적으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 작업물의 반송 시 자세나 위치에 이상이 생겼을 때에, 그 것을 감지할 수 있다. 따라서, 이상이 생긴 작업물을 반송 경로에서 제거할 수 있고, 다음에 반송되어 오는 작업물의 반송을 확실하게 수행할 수 있다. 이에 따라서, 연속적인 작업물의 반송을 확실하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박스 포장 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 박스 포장 장치의 반송 장치의 사시도이다.
도 3은 도 1의 박스 포장 장치의 박스 포장 장치 본체부의 정면도이다.
도 4의 (a)는 도 3의 박스 포장 장치 본체부의 핸드부로서 구성된 흡착 헤드의 정면도이고, (b)는 흡착 헤드의 측면도이다.
도 5의 (a)는 도 3의 박스 포장 장치 본체부의 핸드부로서 구성된 협지(挾持) 유닛의 정면도이고, (b)는 협지 유닛의 측면도이다.
도 6은 도 1의 박스 포장 장치의 제어 계통의 구성에 대해 도시한 블록도이다.
도 7은 도 1의 박스 포장 장치에서, 흡착 헤드가 작업물의 흡착을 수행하고 있는 상태의 박스 포장 장치의 사시도이다.
도 8은 도 1의 박스 포장 장치에서, 흡입구가 장착된 흡착 헤드의 선단부를 회동시켜, 작업물이 자세를 바꾸어 받침대 상에 배치된 상태의 박스 포장 장치의 사시도이다.
도 9는 도 1의 박스 포장 장치에서, 4개의 작업물이 자세를 바꾸어 받침대에 배치된 상태의 박스 포장 장치의 사시도이다.
도 10은 도 1의 박스 포장 장치에서, 받침대에 배치된 4개의 작업물이 한꺼번에 협지 유닛에 의해 협지되고, 협지 유닛이 상자를 향하는 방향으로 이동하고 있는 상태의 박스 포장 장치의 사시도이다.
도 11은 도 2의 반송 장치에서, 작업물이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치에 반송되는 상태에 대해 도시한 평면도이다.
도 12는 도 2의 반송 장치에서, 작업물이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치에 반송되는 상태에 대해 도시한 측면도이다.
도 13은 도 2의 반송 장치에서, 작업물의 자세에 이상이 있는 경우에 작업물이 유지 위치로 반송되는 상태에 대해 도시한 평면도이다.
도 14는 도 2의 반송 장치에서, 작업물의 자세에 이상이 있는 경우에 스토퍼를 이동시켜 작업물을 퇴피 위치로 퇴피시키고 있는 상태에 대해 도시한 평면도이다.
도 15는 도 2의 반송 장치에서, 작업물의 반송 시에 작업물의 자세가 불안정하여도, 작업물이 스토퍼와 가이드부의 사이에 끼인 영역에 맞춰지는 구성을 설명하기 위한 설명도이다.
도 16은 도 1의 박스 포장 장치에 의해 작업물의 박스 포장이 수행될 때의 흐름에 대해 도시한 순서도이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 박스 포장 장치에서, 반송 장치에서 작업물의 체류가 발생한 상태에 대해 도시하는 반송 장치의 평면도이다.
도 18은 도 16의 반송 장치에서, 복수의 작업물에 의해 체류가 발생한 경우에 스토퍼를 이동시켜 복수의 작업물을 퇴피 위치로 퇴피시키고 있는 상태에 대해 도시하는 평면도이다.
도 19는 제2 실시예에 따른 박스 포장 장치에 의해 작업물의 박스 포장이 수행될 때의 흐름에 대해 도시한 순서도이다.
도 20은 다른 실시예에 따른, 선단측 센서, 체류 센서에 대한 예를 도시하는 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 박스 포장 장치에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박스 포장 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 박스 포장 장치(10)는 작업물(40)의 반송 및 상자(41)로의 박스 포장을 실시하고 있다.
본 실시예에서, 작업물(40)은 삼각 기둥의 형상을 가지는 주먹밥이다. 그러나, 작업물(40)은 주먹밥이 아니어도 좋고, 삼각 기둥 형상을 가지는 샌드위치 등의 식품이 적용되어도 좋다. 또한, 작업물(40)은 식품이 아니어도 좋고, 작업물(40)은 삼각 기둥 형상을 가진 다른 물건이라도 좋다. 또한, 작업물(40)은 삼각 기둥 형상을 가지지 않아도 좋고, 예각으로 교차하는 2개의 면을 가지는 부분(예각부)을 구비하고, 후술하는 바와 같이, 가이드부와 스토퍼에 의해 예각으로 형성된 부분에 맞닿을 수 있는 것이리면, 다른 형상이라도 좋다.
박스 포장 장치(10)는 박스 포장 장치 본체부(11)와, 박스 포장 장치 본체부(11)에 의해 작업물(40)이 유지되는 유지 위치까지 작업물(40)을 반송하는 반송 장치(50)와, 박스 포장 장치 본체부(11)에 의해 유지된 작업물(40)이 일단 놓여지는 작업대(70)와, 작업물(40)을 수용하는 지지대(80)에 의해 지지되는 상자(41)를 구비한다.
반송 장치(50)는 벨트 컨베이어(반송 수단)(51)와, 가이드부(52)와, 스토퍼(53)와, 퇴피부(54)와, 선단측 센서(제1 감지 수단)(55)와, 체류 센서(제2 감지 수단)(56)를 구비한다.
벨트 컨베이어(51)는 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달할 때까지 일 방향을 따라 작업물(40)을 반송한다. 작업물(40)이 벨트 컨베이어(51)에 의해 반송되어 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하면, 박스 포장 장치 본체부(11)가 작업물(40)을 유지하고 상자(41)의 내부로 작업물(40)을 이동시킨다.
가이드부(52)는 벨트 컨베이어(51) 상에 반송되는 작업물(40)의 반송을 가이드하도록 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 방향을 따라 연장되어 있다. 또한, 가이드부(52)는 벨트 컨베이어(51)의 반송 경로 상에 설치되어 있다. 벨트 컨베이어(51)가 구동하여 작업물(40)이 이동하여도 가이드부(52)는 이동하지 않도록 가이드부(52)는 벨트 컨베이어(51)의 외측의 프레임에 고정적으로 설치되어 있다. 따라서, 가이드부(52)는 정지 상태가 유지된다.
스토퍼(53)는 벨트 컨베이어(51) 상에서 반송되는 작업물(40)을 막는 것에 의해서 작업물(40)의 반송을 저지하도록 구성되어 있다. 스토퍼(53)는 작업물(40)과 맞닿아 작업물(40)을 막는 부분인 가압부(53a)를 구비한다. 스토퍼(53)는 벨트 컨베이어(51)의 구동에 의한 작업물(40)의 반송 방향과 교차하는 방향으로 가압부(53a)가 연장되도록 배치되어 있다. 작업물(40)이 반송 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 가압부(53a)와 맞닿는 것에 의해, 작업물(40)의 반송을 저지할 수 있다.
스토퍼(53)는 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 방향에 대해 경사지게 배치되어 있다. 따라서, 스토퍼(53)의 가압부(53a)가 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 방향을 따라 연장되는 가이드면(52a)에 대해 기울어져 배치되어 있다. 따라서, 스토퍼(53)는 가이드부(52)의 가이드면(52a)과 스토퍼(53)의 가압부(53a) 사이가 이루는 각도가 예각이 되도록 배치되어 있다. 특히, 작업물(40)이 가압부(53a)와 가이드면(52a)에 의해 끼인 영역에 들어가는 것이 가능하도록 가이드면(52a)과 스토퍼(53)의 가압부(53a) 사이가 이루는 각도가 작업물(40)에서의 예각부의 각도 이상의 각도를 가지는 예각이 되도록 배치되어 있다.
스토퍼(53)는 회전축(53b) 및 모터(53c)를 구비한다. 모터(53c)에 의해 회전축(53b)이 회전 구동하고, 회전축(53b)을 중심으로 스토퍼(53)의 가압부(53a)가 형성된 부분이 회전 가능하도록 구성되어 있다. 이에 따라서, 스토퍼(53)는 회전축(53b)의 회전 구동을 제어함으로써 회전축(53b)을 중심으로 하는 가압부(53a)가 형성된 부분의 회전 구동이 제어된다.
퇴피부(54)는 작업물(40)의 반송에 이상이 있다고 판단된 경우에, 작업물(40)을 내부로 이끌어 작업물(40)을 반송 경로로부터 퇴피시킨다. 자세, 위치에 이상이 있다고 판단된 작업물(40)이 일단 퇴피부(54)의 내부에 저류되고, 그 후 작업물(40)이 퇴피부(54)로부터 추출된다.
작업대(70)는 일단 작업물(40)를 배치하기 위한 공간으로 형성되어 있다. 작업대(70)는 평면에서 볼 때 대략 정사각형이고, 벨트 컨베이어(51)의 유지 위치(51a)에 근접한 위치에 설치되어 있다. 작업대(70) 상의 소정의 위치에는 평면에서 볼 때 직사각형 형상의 시트(71)가 배치되어 있다. 시트(71)는 상면에서 작업물(40)을 유지할 수 있도록 형성되어 있다. 벨트 컨베이어(51)의 유지 위치(51a)에 도달한 작업물(40)이 박스 포장 장치 본체부(11)에 의해 유지되고, 작업대(70) 상에서 시트(71)의 상면에 배치된다. 이에 따라서, 작업물(40)이 작업대(70) 상에서 시트(71)의 상면에서 유지된다.
상자(41)는 지지대(80)에 의해 지지되어 있다. 상자(41)는 내부에 작업물(40)을 수용할 수 있도록 구성되어 있다. 작업대(70)의 시트(71)의 상면에 배치된 복수의 작업물(40)이 박스 포장 장치 본체부(11)에 의해 한꺼번에 파지되고, 복수의 작업물(40)이 한꺼번에 상자(41)의 내부에 수용된다.
선단측 센서(55)는 발광부(55a)와 수광부(55b)를 구비한다. 선단측 센서(55)의 발광부(55a) 및 수광부(55b)는 벨트 컨베이어(51)의 선단에 가까운 위치에서 소정 위치에 작업물(40)이 있는지 여부를 감지한다. 본 실시예에 따르면, 선단측 센서(55)는 벨트 컨베이어(51) 상에서 작업물(40)이 박스 포장 장치 본체부(11)에 의해 유지되는 유지 위치(51a)에 정상적인 위치, 자세로 작업물(40)이 도달하였는지 여부를 감지한다. 본 실시예에 따르면, 발광부(55a)가 벨트 컨베이어(51)에서 스토퍼(53)가 설치되어 있는 측의 측부에 설치되고, 수광부(55b)가 스토퍼(53)가 설치되어 있는 측과 반대 측의 측부에 설치되어 있다. 그러나, 발광부(55a)와 수광부(55b) 사이의 위치 관계는 반대라도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 발광부(55a)로서 LED가 이용된다. 수광부(55b)는 LED에 의한 발광부(55a)로부터의 빛을 수광한다.
체류 센서(56)는 선단측 센서(55)와 마찬가지로, 발광부(56a)와 수광부(56b)를 구비한다. 체류 센서(56)의 발광부(56a) 및 수광부(56b)는 선단측 센서(55) 보다 벨트 컨베이어(51)의 상류 측인 위치에서 작업물(40)이 있는지 여부를 감지한다. 체류 센서(56)는 벨트 컨베이어(51) 상에서 선단측 센서(55) 보다 상류 측인 위치에 정상적인 위치, 자세로 작업물(40)이 도달하였는지 여부를 감지한다. 본 실시예에 따르면, 발광부(56a)가 벨트 컨베이어(51)에서 스토퍼(53)가 설치되어 있는 측의 측부에 설치되고, 수광부(56b)가 스토퍼(53)가 설치되어 있는 측과 반대측의 측부에 설치되어 있다. 그러나, 발광부(56a)와 수광부(56b) 사이의 위치 관계는 반대라도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 발광부(56a)로서 LED가 이용된다. 수광부(56b)는 LED에 의한 발광부(56a)로부터의 빛을 수광한다.
다음으로, 박스 포장 장치 본체부(11)의 구성에 대해 설명한다.
도 3은 본 실시예에 따른 박스 포장 장치 본체부(11)에 대한 정면도를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 박스 포장 장치 본체부(11)는 한 쌍의 로봇 암(13)을 구비하는 수평 다관절형의 쌍완 로봇에 의해 구성되어 있다.
박스 포장 장치 본체부(11)는 제1 로봇 암(13A) 및 제2 로봇 암(13B)을 구비한다. 제1 로봇 암(13A)의 선단부에는 제1 유지부(26)가 형성되어 있다. 제2 로봇 암(13B)의 선단부에는 제2 유지부(27)가 형성되어 있다. 이하에서는, 제1 로봇 암(13A) 및 제2 로봇 암(13B)을 구별하지 않는 경우는 단순히 로봇 암(13)이라고 하는 경우가 있다.
박스 포장 장치 본체부(11)는 제어부(14) 및 진공 발생 장치(60)를 구비한다.
제어부(14)는 예를 들어 박스 포장 장치 본체부(11)의 지지대(12)의 내부에 설치되어 있다. 그러나, 이에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 로봇 암(13)의 내부 등에 설치되어도 좋다. 또한, 다른 빈 공간에 설치되어도 좋다.
진공 발생 장치(60)는 예를 들어, 진공 펌프나 CONVUM(등록 상표) 등이 있다. 진공 발생 장치(60)도 제어부(14)와 마찬가지로, 예를 들어, 지지대(12)의 내부에 설치되어 있다. 그러나, 이에 한정되는 것이 아니고, 진공 발생 장치(60)는 예를 들어 로봇 암(13)의 내부 등, 다른 위치에 설치되어도 좋다. 진공 발생 장치(60)는 도시하지 않은 배관을 통해 후술하는 흡착 헤드(18)와 연결된다. 배관에는 예를 들어, 도시하지 않은 개폐 밸브가 설치되어 있고, 개폐 밸브에 의해 배관이 개방 및 폐쇄된다. 이러한 진공 발생 장치의 동작 및 개폐 밸브의 개폐는 제어 장치에 의해 제어된다. 진공 발생 장치(60)는 흡착 헤드(18)의 흡입구(22)에 부압을 발생시킬 수 있도록 구성된다.
제1 로봇 암(13A)은 제1 유지부(26)를 소정의 작동 범위 내에서 이동시킨다. 또한, 제2 로봇 암(13B)은 제2 유지부(27)를 소정의 작동 범위 내에서 이동시킨다. 로봇 암(13)은, 예를 들어 수평 다관절형 로봇 암이고, 암부(15)와 손목부(17)를 포함한다. 또한, 제1 로봇 암(13A) 및 제2 로봇 암(13B)은 서로 독립적으로 동작하거나 서로 관련되어 동작할 수 있다.
제1 유지부(26) 및 제2 유지부(27)는 각각 기능을 가진 핸드부를 파지할 수 있도록 구성되어 있다.
박스 포장 장치 본체부(11)는 지지대(12)와, 지지대(12)로부터 연직 방향 상방으로 연장되는 기축(基軸)(16)을 구비한다. 기축(16)은 지지대(12)에 회전 운동 가능하게 설치되어 있다.
기축(16)에는 암부(15)가 수평 방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 암부(15)는 기축(16)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다.
암부(15)는 제1 링크(15a) 및 제2 링크(15b)를 포함한다. 제1 링크(15a) 및 제2 링크(15b)는 서로 수평 방향을 따라 회전 가능하게 지지되어 있다. 암부(15)를 통해 기축(16)에 제1 로봇 암(13A) 및 제2 로봇 암(13B)이 연결되어 있다.
암부(15)는 제1 로봇 암(13A) 및 제2 로봇 암(13B)의 선단부에 장착된 손목부(17)를 동작 범위 내의 임의의 위치에 위치시킨다.
제1 링크(15a)는, 기단부가 지지대(12)의 기축(16)과 회전 관절(J1)에 의해 연결되고, 기축(16)의 축 중심을 통과하는 회전 축선(L1) 둘레로 회동 가능하다. 제2 링크(15b)는, 제1 링크(15a)의 선단부와 회전 관절(J2)에 의해 연결되고, 제1 링크(15a)의 선단부에 규정된 회전 축선(L2) 둘레로 회동 가능하다.
손목부(17)는 그 선단에 연결되는 기구를 임의의 자세로 변경시킨다. 손목부(17)는 승강부(17a)와, 회동부(17b)를 포함한다. 승강부(17a)는 제2 링크(15b)의 선단부와 직동 관절(J3)에 의해 연결되고, 제2 링크(15b)에 대해 승강 이동 가능하다. 회동부(17b)는 승강부(17a)의 하단부와 회전 관절(J4)에 의해 연결되고, 승강부(17a)의 하단에 규정된 회전 축선(L3) 둘레로 회동 가능하다.
본 실시예에서, 회전 축선(L1 ~ L3)은 서로 평행이고, 예를 들어 연직 방향으로 연장된다. 또한, 회전 축선(L1 ~ L3)의 연장 방향과 승강부(17a)의 승강 이동 방향은 서로 평행이다.
암부(13)에는 각각의 관절(J1 ~ J4)에 대응하도록, 구동용 서보 모터(미도시) 및 그 서보 모터의 회전각을 감지하는 인코더(미도시) 등이 설치되어 있다. 또한, 제1 로봇 암(13A)의 회전 축선(L1)과 제2 로봇 암(13B)의 회전 축선(L1)은 동일 직선 상에 있고, 제1 로봇 암(13A)의 제1 링크(15a)와, 제2 로봇 암(13B)의 제1 링크(15a)는 상하로 높낮이 차이를 두고 배치되어 있다.
다음으로, 제1 유지부(26), 제2 유지부(27)가 파지할 수 있는 핸드부에 대해 설명한다. 본 실시예에 따르면, 제1 유지부(26)는 핸드부로서 흡착 헤드(18)를 유지한다.
도 4의 (a)에 흡착 헤드(18)의 정면도를 도시하고, 도 4의 (b)에 흡착 헤드(18)의 측면도를 도시한다. 흡착 헤드(18)는 제1 면부(40a)를 수평으로 한 제1 자세로 작업물(40)을 유지하고, 또한, 제1 자세에서 제2 면부(40b)를 수평으로 한 제2 자세로 작업물(40)의 자세를 변경 가능하도록 구성되어 있다.
흡착 헤드(18)는 손목부(17)의 회동부(17b)를 포함하는 베이스부(20)와, 수평 방향으로 연장되는 회전 축선(L4)을 가지는 회전 관절(J5)과, 베이스부(20)에 대해 회동 가능하게 연결되는 선단부(21)와, 선단부(21)에 형성된 작업물(40)(제1 면부(40a))를 흡착하는 흡입구(22)를 구비한다.
베이스부(20)는 회전 관절(J4)을 통해 손목부(17)의 승강부(17a)에 연결되는 것과 동시에, 회전 관절(J5)을 통해 선단부(21)에 연결된다. 베이스부(20)는 측면에서 볼 때 대략 L자 형상으로 굴곡되어 있다(도 4 (b) 참조). 베이스부(20)는 L자 형상 부재의 내측에 회전 관절(J5)의 구동부(25)를 구비하고 있다.
선단부(21)는 회전 관절(J5)을 통해 베이스부(20)에 연결되어 있다. 또한, 선단부(21)에는 흡입구(22)가 설치되어 있다. 선단부(21)는 측면에서 볼 때 대략 L자 형상으로 굴곡되이 있다(도 4 (b) 참조). 본 실시예에서는, 흡입구(22)는 선단부(21)에 6개소가 설치되어 있다. 흡입구(22)는 배관(미도시)을 통해 진공 발생 장치(60)에 연결되어 있다. 배관에는 예를 들어, 개폐 밸브(미도시)가 설치되어 있다. 개폐 밸브에 의해 배관을 개방 및 폐쇄함으로써 흡입구(22)에 의한 작업물(40)의 흡착 및 해제가 이루어진다.
흡착 헤드(18)의 흡입구(22)에 의해 작업물(40)을 흡착 유지하는 동시에 회전 관절(J5)에 의해 베이스부(20)에 대해 선단부(21)를 90도 회동시킴으로써 작업물(40)의 자세를 제1 자세에서 제2 자세로 변경할 수 있다.
또한, 제2 유지부(27)는 핸드부로서 협지 유닛(19)을 유지한다. 도 5의 (a)에 협지 유닛(19)의 정면도를 도시하고, 도 5의 (b)에 협지 유닛(19)의 측면도를 도시한다.
협지 유닛(19)은 작업대(70) 상의 소정 위치에 제2 자세로 공급된 4개의 작업물(40)을 포개어 유지하도록 구성된다. 협지 유닛(19)은 네 쌍의 유지 부재(32)와, 네 쌍의 유지 부재(32)의 각각을 독립적으로 구동할 수 있는 4개의 구동 부재(33)를 구비한다.
손목부(17)의 회동부(17b)는 정면에서 볼 때 회전 축선(L3)과 수직한 수평 방향으로 연장되어 있다. 각각의 유지 부재(32)는 구동 부재(33)를 통해 손목부(17)의 회동부(17b)에 연결되어 있다.
각 쌍의 유지 부재(32)는 작업대(70) 상의 소정 위치에서 제1 면부(40a)가 제1 방향을 향하는 제2 자세로 포개진 작업물(40) 각각을 유지하도록 구성된다.
본 실시예에 따르면, 각 쌍의 유지 부재(32)는 작업물(40)의 제2 면부(40b)을 그 양측에서 끼우도록 구성된다. 각각의 유지 부재(32)는 작업물(40)의 제2 면부(40b)의 경사에 대응하는 형상을 가지고, 또한 작업물(40)에 맞닿는 접촉면(32a)을 구비한다. 유지 부재(32)는 예를 들어 사각형의 평면 형상을 가진다.
유지 부재(32)의 재료로는, 예를 들어 수지 판 또는 금속 판이 사용된다. 본 실시예에서는, 작업물(40)로 삼각형 형상의 주먹밥이 이용되고 있기 때문에, 각 쌍의 유지 부재(32)는 그 서로의 간격이 상단 부분을 향해 좁아지도록 배치되고, 하방으로 넓어지는 산(山) 형상(역 V자 형상)으로 형성된다.
구동 부재(33)는 한 쌍의 유지 부재(32)를 이동시킬 수 있도록 구성된다. 구동 부재(33)는 액츄에이터(미도시) 등을 구비하고, 본 실시예에서는, 한 쌍의 유지 부재(32) 각각을 직선으로 이동시키는 것이 가능하다. 이에 따라서, 한 쌍의 유지 부재(32)의 상호 간격을 변화시킬 수 있다. 협지 유닛(19)에 의해 작업물(40)을 협지할 때, 구동 부재(33)에 의해 한 쌍의 유지 부재(32)는 서로의 간격을 좁혀서 한 쌍의 유지 부재(32)끼리의 사이에 작업물(40)을 끼워 유지한다.
본 실시예에서는, 한 쌍의 유지 부재(32)는 서로 이루는 각도가 작업물(40)의 제2 면부(40b)의 기울기에 맞는 각도(대략 60도)로 유지되면서 도 5b의 화살표 방향으로 서로 간격이 신축하도록 제어된다. 또한, 본 실시예에 따르면, 유지 부재(32)의 접촉면(32a)과 작업물(40)의 제2 면부(40b)의 접촉 시에 발생하는 마찰력에 의해 작업물(40)이 유지된다. 한편, 접촉면(32a)에 흡입구가 형성되고, 흡입구로부터의 흡입력에 의해 작업물(40)이 유지된다.
다음으로, 박스 포장 장치 본체부(11)의 동작을 제어하는 제어부(14)에 대해 설명한다. 도 6은 박스 포장 장치 본체부(11)의 제어 계통의 구성예를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(14)는 연산부(14a)와, 기억부(14b)와, 서보 제어부(14c)를 포함한다.
제어부(14)는 예를 들어 마이크로 컨트롤러 등의 컴퓨터를 구비한 로봇 컨트롤러이다. 여기서, 제어부(14)는 집중 제어하는 단독의 제어부(14)에 의해 구성되어도 좋고, 서로 협력하여 분산 제어하는 복수의 제어부(14)에 의해 구성되어도 좋다.
기억부(14b)에는 로봇 컨트롤러로서의 기본 프로그램, 각종 고정 데이터 등의 정보가 저장되어 있다. 연산부(14a)는 기억부(14b)에 저장된 기본 프로그램 등의 소프트웨어를 읽어 실행하여 박스 포장 장치 본체부(11)의 각종 동작을 제어한다. 즉, 연산부(14a)는 박스 포장 장치 본체부(11)의 제어 명령을 생성하고, 이를 서보 제어부(14c)에 출력한다.
서보 제어부(14c)는 연산부(14a)에 의해 생성된 제어 명령에 따라 박스 포장 장치 본체부(11)의 제1 로봇 암(13A) 및 제2 로봇 암(13B)의 각각의 관절(J1 ~ J4)에 대응하는 서보 모터의 구동을 제어하도록 구성된다.
다음으로, 박스 포장 장치(10)에 의해 작업물(40)의 박스 포장을 수행할 때의 동작을 설명한다.
도 7은 흡착 헤드(18)가 작업물(40)을 흡입구(22)에 흡착시킨 상태의 박스 포장 장치(10)의 사시도를 도시한다. 본 실시예에 따르면, 작업물(40)은 벨트 컨베이어(51)에 의해 제1 면부(40a)를 수평으로 한 제1 자세로 반송된다. 작업물(40)은 벨트 컨베이어(51) 상에 반송 방향을 따라 연장하도록 형성된 가이드부(52)에 의해 가이드되면서 반송된다. 작업물(40)이 반송되어, 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달한 곳에서, 작업물(40)이 스토퍼(53)의 가압부(53a)와 맞닿는다. 작업물(40)이 스토퍼(53)의 가압부(53a)와 맞닿으면 흡착 헤드(18)의 흡입구(22)에 의해 작업물(40)이 흡착된다.
이 때, 흡착 헤드(18)(손목부(17)의 승강부(17a))를 하강시키고, 흡입구(22)를 벨트 컨베이어(51) 상의 작업물(40)의 제1 면부(40a)에 접촉시킨다. 흡착 헤드(18)에 의해 제1 자세인 작업물(40)이 흡착 유지된다.
흡착 헤드(18)에 의해 흡착되어 유지된 작업물(40)은 작업대(70) 상에 일단 배치된다. 도 8은 하나의 작업물(40)이 작업대(70) 상에 배치된 상태의 박스 포장 장치(10)의 사시도를 도시한다.
흡착 헤드(18)에 의해 흡착되어 유지된 작업물(40)은 작업대(70) 상에 형성된 시트(71) 상에 배치된다. 시트(71)에는 작업물(40)을 배치할 때 작업물(40)을 지지하는 한 쌍의 지지 부재(72)가 배치되어 있다. 따라서, 시트(71) 상에 배치된 작업물(40)이 안정적으로 지지된다.
작업물(40)을 시트(71) 상에 위치시킬 때에는, 제어부(14)는 암(13A)의 동작을 제어하여 흡착 헤드(18)의 선단부(21)를 회전 관절(J5)에 의해 베이스부(20)에 대해 회전 축선(L4) 둘레로 90도 회동시킨다. 이에 따라서, 흡입구(22)가 기준 위치에서 90도 회전한다. 흡착 헤드(18)의 선단부(21)의 회전에 의해 제1 자세로 흡착 유지된 작업물(40)의 자세가 제1 자세에서 제2 자세로 변경된다. 작업물(40)의 자세가 제2 자세로 변경되면 작업물(40)은 시트(71) 상에 배치된다.
이 때, 제어부(14)는 암(13A)의 동작을 제어하여 흡착 헤드(18)에 의해 제2 자세로 유지된 작업물(40)을 작업대(70)의 시트(71)의 위치로 공급한다. 시트(71)는 동시에 4개의 작업물(40)을 지지할 수 있다. 따라서, 시트(71) 상으로의 작업물(40)의 배치 동작을 4회 반복하는 것에 의해, 4개의 작업물(40)을 배치하는 것이 가능하다.
이상의 동작을 반복하여 4개의 작업물(40)이 작업대(70)의 시트(71) 상에 순차적으로 공급된다.
시트(71) 상에 4개의 작업물(40)을 배치시킨 상태의 박스 포장 장치(10)의 사시도를 도 9에 도시한다.
시트(71) 상에 4개의 작업물(40)이 배치되면, 제어부(14)는 암(13B)의 동작을 제어하여, 협지 유닛(19)에 의해 작업대(70)의 시트(71) 상의 위치에 제2 자세로 공급된 각각의 작업물(40)을 포개어 유지한다. 도 9에서는, 4개의 작업물(40)이 한꺼번에 협지 유닛(19)에 의해 파지되고 있다.
다음으로, 협지 유닛(19)의 이동에 의해 유지된 4개의 작업물(40)을 상자(41)의 내부에 넣는다. 협지 유닛(19)이 4개의 작업물(40)을 한꺼번에 파지하여, 상자(41)의 내부로 이동시킨 상태의 박스 포장 장치(10)의 사시도를 도 10에 도시한다.
이 때, 제어부(14)는 암(13B)의 동작을 제어하여, 협지 유닛(19)의 이동을 제어한다. 시트(71) 상에 배치된 4개의 작업물(40)을 한꺼번에 상자(41)의 내부에 배치할 수 있기 때문에 작업물(40)의 박스 포장을 효율적으로 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 박스 포장 장치(10)를 이용하여 작업물(40)의 박스 포장을 수행함으로써 작업물(40)의 상자(41)의 내부로의 투입 작업을 효율적으로 할 수 있다
(선단측 센서(55)에 의한 작업물(40)의 감지)
다음으로, 작업물(40)이 박스 포장 장치 본체부(11)에 의해 유지되는 유지 위치(51a)까지 작업물(40)을 반송하는 반송 장치(50)에 의한 작업물(40)의 반송에 대해 설명한다.
작업물(40)이 벨트 컨베이어(51)에 의해 반송됨에 따라 작업물(40)이 박스 포장 장치 본체부(11)의 흡착 헤드(18)에 의해 흡착 가능한 유지 위치(51a)에 작업물(40)에 도달한다.
도 11은 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 반송된 상태의 반송 장치(50)의 유지 위치(51a) 주변의 평면도를 도시한다. 도 12는 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 반송된 상태의 반송 장치(50)의 유지 위치(51a) 주변의 측면도를 도시한다. 또한, 도 13은 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있을 경우의 반송 장치(50)의 유지 위치(51a) 주변의 평면도를 도시한다.
작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하는 타이밍에서, 선단측 센서(55)의 발광부(55a)가 발광한다. 발광부(55a)가 발광할 때 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 배치되어 있으면, 발광부(55a)로부터의 빛이 작업물(40)에 의해 가로막혀 수광부(55b)에 도달하지 않는다. 발광부(55a)로부터의 빛이 수광부(55b)에 의해 수광되지 않은 경우에 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 배치되어 있다고 판단된다.
발광부(55a)가 발광할 때 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있으면 빛은 작업물(40)에 의해 차단되지 않고 수광부(55b)에 도달한다. 발광부(55a)에서 빛이 수광부(55b)에 의해 수광된 경우 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있다고 판단된다.
이와 같이, 작업물(40)이 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치로 반송되는 타이밍에서 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치에 작업물(40)이 존재하지 않는 것이 감지된 때에, 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있다고 판단된다. 즉, 작업물(40)이 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치로 반송되는 타이밍에서, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치에 작업물(40)이 존재하지 않는 것이 감지되면 작업물(40)의 반송에 이상이 있는 것으로 판단된다. 본 실시예에서는, 제어부(14)가 작업물(40)의 반송에 이상이 있는지 여부를 판단하는 판단 수단(제1 판단 수단)으로서 기능하고 있다.
여기서, 작업물(40)이 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치로 반송되는 타이밍은, 체류 센서(56)에 의한 감지 위치(트리거 위치)를 작업물(40)이 통과한 것을 감지하고, 체류 센서(56)에 의한 감지 위치로부터 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치까지의 작업물(40)의 반송에 걸리는 시간이 경과한 때의 시간이다. 체류 센서(56)는 선단측 센서(55) 보다 상류 측에 설치되어 있기 때문에 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치 보다 반송 방향의 상류 측의 위치에서 작업물(40)이 통과한 것을 감지할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치보다 반송 방향의 상류 측의 위치에서 작업물(40)이 통과한 것을 감지하는 통과 감지 수단으로서 기능한다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 체류 센서(56)가, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치 보다 반송 방향의 상류 측의 위치에서 작업물(40)이 통과한 것을 감지하는 통과 감지 수단으로서의 기능을 겸하고 있다. 따라서, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치 보다 반송 방향의 상류 측의 위치에서 복수의 작업물(40)에 의한 체류가 발생하는지 여부를 감지하는 센서와, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치 보다 반송 방향의 상류 측의 위치에서 작업물(40)이 통과한 것을 감출하기 위한 센서가 동일한 센서로 구성되어 있다. 그러나, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치보다 반송 방향의 상류 측의 위치에서 복수의 작업물(40)에 의한 체류가 발생하는지 여부를 감지하는 센서와, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치보다 반송 방향의 상류 측의 위치에서 작업물(40)이 통과한 것을 감지하기 위한 센서 사이에서 다른 센서가 사용되어도 좋다.
체류 센서(56)에 의한 감지 위치(트리거 위치)에서 작업물(40)이 통과한 것이 감지되면 그 신호가 제어부(14)에 전달된다. 제어부(14)는, 체류 센서(56)에 의한 감지 위치를 작업물(40)이 통과한 것이 감지되고, 체류 센서(56)에 의한 감지 위치에서 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치까지의 작업물(40)의 반송에 걸리는 시간이 경과한 때 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치에서 작업물(40)이 존재하는지 여부를 판단한다.
도 12에는, 반송 장치(50)의 유지 위치(51a) 주변을 선단측 센서(55)의 발광부(55a) 측에서 바라본 측면도가 도시되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 선단측 센서(55)의 발광부(55a)에서 발광되는 광축(光軸)(L)은 가이드부(52)의 하부를 통과하도록 발광부(55a)가 형성되어 있다. 선단측 센서(55)의 발광부(55a)에서 발광된 광축(L)은 가이드부(52)와 벨트 컨베이어(51) 사이에 형성된 틈새를 통해서 수광부(55b)를 향해 나아간다. 따라서, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치에 작업물(40)이 존재하는 경우에는 발광부(55a)에서 발생되어 가이드부(52)와 벨트 컨베이어(51) 사이에 형성된 틈새를 통과한 빛이 작업물(40)에 의해 가로막혀 수광부(55b)에 도달하지 않는다. 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치에 작업물(40)이 존재하지 않는 경우에는 발광부(55a)에서 나온 빛은 가이드부(52)와 벨트 컨베이어(51) 사이에 형성된 틈새를 통과해 수광부(55b)에 의해 수광된다.
작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있다고 판단된 경우에는 벨트 컨베이어(51)를 구동시키는 동시에 스토퍼(53)를 이동시킨다. 모터(53c)를 구동시켜 회전축(53b)을 회전시키고, 스토퍼(53)의 가압부(53a)가 형성된 부분을 작업물(40)의 반송 경로로부터 퇴피시키는 방향으로 이동시킨다.
도 13에는, 가이드부(52)의 가이드면(52a)과 스토퍼(53)의 가압부(53a)에 의해 끼인 영역(R1)이 도시되어 있다. 선단측 센서(55)의 발광부(55a)에 의해 발광된 빛의 궤도는 가이드부(52)의 가이드면(52a)과 스토퍼(53)의 가압부(53a)에 의해 끼인 영역(R1)을 통과한다. 즉, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치는 가이드부(52)의 가이드면(52a)과 스토퍼(53)의 가압부(53a)에 의해 끼인 영역(R1)의 내부에 위치하고 있다. 선단측 센서(55)는 가이드면(52a)과 가압부(53a)에 의해 끼인 영역(R1)의 내부의 감지 위치에서 작업물(40)이 존재하고 있는지 여부를 감지한다. 본 실시예에서, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치는 가이드부(52)의 가이드면(52a)과 스토퍼(53)의 가압부(53a)에 의해 끼인 영역(R1)의 내부 중 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 방향의 하류 측에 가까운 위치이다. 가이드면(52a)과 가압부(53a)에 의해 끼인 영역(R1)의 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 방향 하류 측에 가까운 위치에서, 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있는지 여부를 감지한다.
여기서, 가이드면(52a)과 가압부(53a)에 의해 끼인 영역(R1)은 가압부(53a)와 영역(R1)의 중복된 부분의 길이와, 가이드면(52a)과 영역(R1)의 중복된 부분의 길이가 동일하게 형성된 이등변 삼각형으로 한다. 즉, 영역(R1)과 가이드면(52a)이 중복된 부분의 길이는 가압부(53a)에서 가이드면(52a) 보다 반송 경로의 내측으로 돌출된 길이와 동일한 것으로 한다.
도 14는 스토퍼(53)의 가압부(53a)가 형성된 부분이 퇴피하는 방향으로 이동한 상태의 반송 장치(50)의 평면도를 도시한다.
스토퍼(53)는, 도 13에 도시된 바와 같이 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 경로를 차단하는 방향으로 연장되도록 배치된 위치에서, 도 14에 도시된 바와 같이 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 경로를 따라 연장되도록 배치된 위치로 이동한다. 즉, 스토퍼(53)가 벨트 컨베이어(51)에 의한 작업물(40)의 반송을 저지하는 정지 위치로부터, 벨트 컨베이어(51)에 의한 작업물(40)의 반송을 저지하지 않는 반송 위치로 이동한다. 이 때, 모터(53c)가 스토퍼(53)를 정지 위치에서 반송 위치로 이동시키는 스토퍼 이동 수단으로서 기능한다. 벨트 컨베이어(51)가 구동되는 동시에 스토퍼(53)가 이동하기 때문에 작업물(40)은 스토퍼(53) 보다 하류 측의 위치로 더 반송되고, 도 14에 도시된 바와 같이 작업물(40)이 퇴피부(54)의 내부로 투입되어 배치된다. 퇴피부(54)의 내부에 배치된 작업물(40)은 예를 들어, 사람에 의해 꺼내져 반송 장치(50)에서 제거된다
(스토퍼(53)의 구성)
스토퍼(53)는 작업물(40)의 반송을 저지하도록 배치된 경우에는, 도 15에 도시된 바와 같이, 벨트 컨베이어(51)의 반송 방향에 직교하는 방향에 대해 기울어져 배치되어 있다. 스토퍼(53)의 선단부가 벨트 컨베이어(51)의 반송 방향에 직교하는 방향 보다 상류 측을 향하도록 기울어져 스토퍼(53)가 배치되어 있다.
스토퍼(53)가 기울어져 배치되기 때문에, 스토퍼(53)에서 작업물(40)의 반송을 저지하는 가압부(53a)가 벨트 컨베이어(51)의 반송 방향에 대해 기울어져 있다. 따라서, 반송을 가이드하는 가이드부(52)의 가이드면(52a)과 가압부(53a) 사이가 이루는 각도가 90도 보다 작은 예각이 되도록 구성되어 있다.
스토퍼(53)의 가압부(53a)와 가이드부(52)의 가이드면(52a) 사이가 이루는 각도가 예각으로 형성되어 있기 때문에, 평면에서 볼 때 삼각형의 형상을 가지는 작업물(40)에서 예각으로 교차하는 2개의 면을 구비하여 예각으로 형성된 부분(예각부)이, 가압부(53a)와 가이드면(52a) 사이에 끼인다. 작업물(40)의 예각으로 형성된 부분이 가압부(53a)와 가이드면(52a) 사이에 끼워져 유지 위치(51a)에 유지되기 때문에, 유지 위치(51a)에 도달한 작업물(40)이 가압부(53a)와 가이드면(52a)에 의해 확실하게 유지된다.
도 15에 도시된 바와 같이, 작업물(40)은 반송 방향 전방의 일부가 가이드부(52)의 가이드면(52a)에서 이격되도록 자세가 기울어진 것도 있고(40c), 반송 방향 후방의 일부가 가이드부(52)의 가이드면(52a)에서 이격되도록 자세가 기울어진 것도 있다(40d). 이러한 작업물(40)의 작은 자세의 변화는 작업물(40)이 가압부(53a)와 가이드면(52a) 사이에 끼워지는 것에 의해 수정될 수 있다.
작업물(40)이 가압부(53a)와 가이드면(52a)에 의해 끼인 영역(R1)에 들어온 때에는, 가압부(53a)와 가이드면(52a)에 의해 끼인 영역(R1)의 입구가 비교적 넓게 형성되어 있기 때문에, 작업물(40)은 영역(R1)에 쉽게 진입한다. 또한, 스토퍼(53)가 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 방향에 대해 기울어져 배치되어 있기 때문에, 영역(R1)은 반송 방향의 하류로 향할수록 좁아지게 형성되어 있다. 따라서, 작업물(40)은 영역(R1)의 내부에서 하류로 향할수록 작업물(40)의 위치, 자세가 가압부(53a)와 가이드면(52a)에 의해 교정되고, 작업물(40)은 올바른 자세, 위치로 유지 위치(51a)로 향하게 된다. 따라서, 작업물(40)은 유지 위치(51a)에 도달한 때에는, 올바른 위치, 자세로 배치되어 있을 가능성이 높다.
이와 같이, 작업물(40)은 영역(R1)에 진입하기 전에, 위치, 자세가 변화되어 있었다고 하더라도, 영역(R1)의 내부에서, 위치, 자세를 교정할 수 있다. 따라서, 작업물(40)이 영역(R1)에 진입하기 전에 작업물(40)의 위치, 자세에 약간의 차이가 발생하더라도 영역(R1)의 내부에서 차이를 교정할 수 있다. 따라서, 유지 위치(51a)에 도달한때에는, 올바른 위치, 자세로 작업물(40)을 배치시킬 수 있다.
작업물(40)의 자세의 변화를 수정할 수 있기 때문에, 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달한 때에, 작업물(40)이 더 확실하게 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 배치된다. 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달한 때에 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 배치되어 있기 때문에, 박스 포장 장치 본체부(11)의 흡착 헤드(18)에 의해 작업물(40)의 흡착을 수행할 때 흡착을 확실하게 할 수 있다. 따라서, 작업대(70)에서 시트(71) 상에 작업물(40)를 더 확실하게 배치할 수 있다.
만일 스토퍼의 가압부가 벨트 컨베이어에 의한 반송 방향에 직교하는 방향으로 연장되어 배치되어 있는 경우에는, 작업물이 유지 위치에 도달한 때 작업 자세를 수정하지 못하고 작업물의 자세가 그대로인 채로 작업물이 유지되고 작업물의 박스 포장이 이루어진다. 이 때, 작업 자세에 차이가 발생하는 경우에는 작업물의 유지를 정확하게 할 수 없을 가능성이 있다. 따라서, 작업물을 유지했을 때에 작업물이 어긋난 상태로 유지되고, 작업물의 박스 포장을 정확하게 할 수 없을 가능성이 있다.
본 실시예에서는, 스토퍼(53)의 가압부(53a)와 가이드부(52)의 가이드면(52a) 사이가 이루는 각도가 예각으로 형성되어 있기 때문에, 작업물(40)이 가압부(53a)와 가이드면(52a) 사이에 끼워져 안정적으로 유지된다. 따라서, 박스 포장 장치 본체부(11)에 의한 박스 포장이 수행될 때 작업물(40)의 유지를 확실하게 수행할 수 있고, 박스 포장을 더 정확하게 수행할 수 있다
(박스 포장의 흐름)
도 16은 박스 포장 장치(10)에 의해 작업물(40)의 박스 포장 동작이 수행되는 때의 순서도를 도시한다.
작업물(40)이 벨트 컨베이어(51)에 의해 반송되고, 유지 위치(51a)에 도달하면(S1), 선단측 센서(55)에 의해 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 도달하였는지 여부가 판단된다. 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 도달하였는지 여부의 판단은 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하는 타이밍에서, 선단측 센서(55)에 의해 작업물(40)이 감지되는지 여부에 따라 수행된다(S2). 이 때, 가이드면(52a)과 가압부(53a)에 의해 끼인 영역(R1)의 내부의 감지 위치에서 작업물(40)이 존재하는지 여부가 감지된다(제1 감지 공정).
작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하는 타이밍에서, 선단측 센서(55)의 발광부(55a)가 발광하고, 수광부(55b)에 의해 수광되지 않는다면, 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 있다고 판단된다. 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 있다고 판단되면, 작업물(40)이 유지 위치(51a)에서 흡착 헤드(18)에 의해 정확하게 유지 가능한 자세로 배치되어 있는 것으로 판단된다(S3).
작업물(40)이 유지 위치(51a)에서 흡착 헤드(18)에 의해 정확하게 유지 가능한 자세로 배치되어 있다고 판단되면, 흡착 헤드(18)가 작업물(40)을 흡착하여 유지하고 작업대(70)의 시트(71) 상에 배치한다(S4). 본 실시예에 따르면, 흡착 헤드(18)가 작업물(40)에 근접하고, 흡착 헤드(18)가 작업물(40)을 흡착하면서 유지하려고 하는 동안에는, 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송은 중지된다. 벨트 컨베이어(51)가 정지된 상태에서 흡착 헤드(18)가 작업물(40)의 흡착 유지를 수행한다.
작업대(70)의 시트(71) 상으로의 작업물(40)의 배치를 반복하여, 시트(71) 상에 배치할 수 있는 개수만큼의 작업물(40)의 배치가 이루어지면, 시트(71) 상의 작업물(40)이 한꺼번에 협지 유닛(19)에 의해 파지된다. 본 실시예에서는, 4개의 작업물(40)이 한꺼번에 협지 유닛(19)에 의해 파지된다. 시트(71) 상의 작업물(40)이 한꺼번에 협지 유닛(19)에 의해 파지되면, 협지 유닛(19)이 상자(41)로 이동하고, 협지 유닛(19)에 의해 파지된 작업물(40)을 상자(41)의 내부에 배치한다(S5). 이에 따라서, 작업물(40)의 상자(41)의 내부로의 배치를 효율적으로 수행할 수 있다.
한편, S2에서 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하는 타이밍에서, 선단측 센서(55)에 의해 작업물(40)을 감지할 수 없는 경우에는, 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있다고 판단된다(S6). 즉, 작업물(40)이 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치로 반송되는 타이밍에서, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치에 작업물(40)이 존재하지 않는 것이 감지된 때에, 작업물의 반송에 이상이 있는 것으로 판단된다(제1 판단 공정). 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하는 타이밍에서 선단측 센서(55)의 발광부(55a)가 발광하고, 수광부(55b)에서 발광부(55a)에서 빛이 수광된 경우에는 유지 위치(51a)의 소정 위치에 빛을 차단하는 것이 없다고 판단된다. 따라서, 유지 위치(51a)의 내부의 감지 위치에 작업물(40)이 존재하지 않고, 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 배치되어 있지 않다고 판단된다. 따라서, 작업물(40)의 자세, 위치에 이상이 있다고 판단된다.
작업물(40)의 자세, 위치에 이상이 있다고 판단되면, 흡착 헤드(18)에 의한 흡착 유지를 정확하게 실시할 수 없을 가능성이 있으므로, 작업물(40)을 퇴피부(54)로 이동시키켜 작업물(40)을 반송 경로에서 퇴피시킨다(S7).
작업물(40)을 퇴피부(54)로 이동시킬 때에는, 벨트 컨베이어(51)가 구동되어 작업물(40)의 반송이 이루어지면서, 스토퍼(53)가 벨트 컨베이어(51)의 반송 방향의 하류 측으로 이동한다. 이에 따라서, 작업물(40)이 유지 위치(51a) 보다 벨트 컨베이어(51)의 반송 방향 하류 측으로 이동한다. 벨트 컨베이어(51)에서 하류 측의 단부에 도달하면 작업물(40)은 퇴피부(54)의 내부로 투입된다. 따라서, 작업물(40)이 퇴피부(54)의 내부에 배치된다.
작업물(40)이 퇴피부(54)의 내부에 배치되면 사람이 작업물(40)을 퇴피부(54)에서 제거한다(S8). 따라서, 작업물(40)이 반송 장치(50)에서 제거된다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 작업물(40)의 반송 방법에 따르면, 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달할 때 작업물(40)의 자세, 위치에 이상이 있는 경우에는 이를 감지할 수 있다. 작업물(40)의 자세, 위치에 이상이 있다고 감지된 경우에는 작업물(40)을 퇴피부(54)로 퇴피시키고, 작업물(40)을 반송 경로로부터 제거할 수 있다.
작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있을 때, 이상이 있는 작업물(40)이 반송 경로로부터 제거되기 때문에, 이상이 있는 작업물(40)이, 그 후에 유지 위치(51a)까지 반송된 작업물(40)의 흡착 유지에 방해가 되지 않는다. 따라서, 연속적으로 반송되어 오는 작업물(40)의 박스 포장 동작을 더 원활하게 할 수 있다.
한편, 상기 실시예에서는, 퇴피부(54)로 퇴피한 작업물(40)은 사람의 손에 의해 제거되는 것으로 하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 퇴피부(54)에 퇴피한 작업물(40)은 자동으로 반송 장치(50)로부터 제거되는 것으로 하여도 좋다. 또한, 퇴피부(54)에 퇴피한 작업물(40)이 벨트 컨베이어(51) 상에 복귀하고, 다시 반송되어 박스 포장 장치 본체부(11)에 의해 유지되어 상자(41)의 내부에 배치되는 것으로 하여도 좋다.
(제2 실시예)
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 박스 포장 장치에 대해 설명한다. 여기서, 상기 제1 실시예와 동일한 구성 부분에 대해서는 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서만 설명한다.
제1 실시예에서는 선단측 센서(55)에 의해 유지 위치(51a)에 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 배치되어 있는지 여부가 감지되었다. 제2 실시예에 따르면, 선단측 센서(55), 체류 센서(56)를 이용하여, 복수의 작업물(40)이 유지 위치(51a) 주변에 체류하고 있는지 여부를 감지한다.
도 17은 복수의 작업물(40)이 유지 위치(51a) 주변에 배치되어 작업물(40)이 체류하고 있는 상태의 반송 장치(50)에서 유지 위치(51a) 주변의 평면도를 도시한다.
작업물(40)이 벨트 컨베이어(51)에 의해 반송됨으로써 유지 위치(51a)에 도달한다. 이 때, 최초의 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있는 상태에서 다음의 작업물(40)이 연속적으로 반송되어 오면, 위치, 자세에 이상이 있는 작업물(40)이 그 후에 반송되어 오는 작업물(40)의 유지에 방해가 되기 때문에, 복수의 작업물(40)이 체류할 가능성이 있다. 따라서, 유지 위치(51a) 주변에 복수의 작업물(40)이 체류하고 있는지 여부를 감지하는 것으로 하여도 좋다. 복수의 작업물(40)에 의한 체류가 생겼을 때에, 체류한 복수의 작업물(40)을 반송 경로에서 제거하는 것으로 하여도 좋다.
복수의 작업물(40)이 체류하고 있는지 여부를 감지할 때에는, 먼저 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달한 타이밍에서, 선단측 센서(55)의 발광부(55a)가 발광한다. 발광부(55a)가 발광할 때 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있으면 빛은 작업물(40)에 의해 차단되지 않고 수광부(55b)에 도달한다. 발광부(55a)에서 빛이 수광부(55b)에 의해 수광된 경우에는 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있을 가능성이 높다. 제2 실시예에 따르면, 이 단계에서는 아직 작업물(40)의 반송에 이상이 감지된 것으로 판단되지 않는다. 이 상태에서는 선단측 센서(55)의 위치에서 작업물(40)이 감지되지 않기 때문에, 벨트 컨베이어(51)가 구동을 계속하고, 작업물(40)의 반송이 계속된다. 따라서, 이후에도 유지 위치(51a)를 향해 작업물(40)이 반송되는 것이 계속된다.
도 17에서는, 최초 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있을 경우에, 계속해서 2개의 작업물(40)이 유지 위치(51a)를 향해 반송되고, 총 3개의 작업물(40)이 유지 위치(51a) 주변에 반송되어 있는 상태에 도시하고 있다. 따라서, 유지 위치(51a) 주변에서 3개의 작업물(40)에 의한 체류가 생기고 있다.
3개의 작업물(40)이 체류한 상태가 되면 체류 센서(56)에 의해 체류하고 있는 작업물(40)이 감지된다. 체류 센서(56)는 선단측 센서(55) 보다 상류 측의 위치에서 작업물(40)의 유무를 감지한다. 체류 센서(56)에 의한 감지 위치(체류 위치)는 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치 보다 적어도 작업물(40)의 반송 방향을 따르는 길이만큼 상류 측에 위치하고 있다. 체류 센서(56)에 의한 감지 위치가 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치 보다 작업물(40)의 길이만큼 상류 측에 위치하고 있어서, 복수의 작업물(40)에 의해 체류가 생겼을 때 이를 감지할 수 있다. 선단측 센서(55)에 의한 작업물(40)의 유무에 대한 감지 결과와 체류 센서(56)에 의한 작업물(40)이 체류하고 있는지 여부에 대한 감지 결과에 의해 복수의 작업물(40)이 체류하고 있는지 여부를 감지할 수 있다.
체류 센서(56)의 발광부(56a)에서 발광된 빛이 체류하고 있는 작업물(40)에 의해 가로막혀 수광부(56b)에서 수광되지 않는 상태가 된다. 이 상태가 되면 체류 센서(56)의 감지 위치에 작업물(40)이 존재하고 있음이 감지되고 체류 센서(56)를 통해 복수의 작업물(40)이 체류하고 있는 것으로 감지된다.
이와 같이, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치에 작업물(40)이 존재하지 않는 것이 감지되고, 또한 체류 센서(56)에 의한 감지 위치(체류 위치)에 작업물(40)이 체류하고 있는 것이 감지된 때에, 복수의 작업물(40)에 의해 체류가 발생한 것으로 판단된다. 따라서, 작업물(40)의 반송에 이상이 발생한 것으로 판단된다. 이 때, 제어부(14)가 작업물(40)의 반송에 이상이 발생하였는지 여부를 판단하는 판단 수단(제2 판단 수단)으로 기능하고 있다.
복수의 작업물(40)이 체류하고 있는 것으로 감지된 경우에는, 도 18에 도시된 바와 같이, 벨트 컨베이어(51)를 구동키는 동시에 스토퍼(53)를 이동시킨다. 모터(53c)를 구동시켜 회전축(53b)을 회전시키고, 스토퍼(53)의 가압부(53a)가 형성된 부분을 작업물(40)의 반송 경로에서 퇴피시키는 방향으로 이동시킨다.
도 18은 복수의 작업물(40)이 체류한 상태에서 스토퍼(53)의 가압부(53a)가 형성된 부분이 퇴피하는 방향으로 이동한 상태의 반송 장치(50)의 평면도를 도시한다.
복수의 작업물(40)에 의해 체류가 발생하고 있는 것이 감지되면, 스토퍼(53)는, 도 17에 도시된 바와 같이 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 경로를 차단하는 방향으로 연장하도록 배치된 위치에서, 도 18에 도시된 바와 같이 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송 경로를 따라 연장하도록 배치된 위치로 이동한다. 즉, 스토퍼(53)가 벨트 컨베이어(51)에 의한 작업물(40)의 반송을 저지하는 정지 위치에서 벨트 컨베이어(51)에 의한 작업물(40)의 반송을 저지되지 않는 반송 위치로 이동한다. 이 때, 모터(53c)가 스토퍼(53)를 정지 위치에서 반송 위치로 이동시키는 스토퍼 이동 수단으로서 기능한다.
벨트 컨베이어(51)가 구동되는 동시에 스토퍼(53)가 이동하기 때문에, 복수의 작업물(40)은 스토퍼(53) 보다 하류 측의 위치로 더 반송되고, 도 18에 도시된 바와 같이 복수의 작업물(40)이 퇴피부(54)의 내부에 투입되어 배치된다. 퇴피부(54)의 내부에 배치된 작업물(40)은 예를 들어 사람에 의해 꺼내져 반송 장치(50)에서 제거된다
(박스 포장의 흐름)
도 19는 박스 포장 장치(10)에 의해 작업물(40)의 박스 포장 동작이 수행될 때의 순서도를 도시한다.
작업물(40)이 벨트 컨베이어(51)에 의해 반송되고, 유지 위치(51a)에 도달하면(S21), 선단측 센서(55)에 의해 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 도달하였는지 여부가 판단된다. 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 도달하였는지 여부의 판단은 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하는 타이밍에서, 선단측 센서(55)에 의해 작업물(40)의 감지할 수 있는지 여부에 의해 수행된다(S22)(제1 감지 공정).
작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하는 타이밍에서, 선단측 센서(55)의 발광부(55a)가 발광하고, 수광부(55b)에 의해 수광되지 않으면, 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 있다고 판단되고, 작업물(40)이 유지 위치(51a)에서 흡착 헤드(18)에 의해 정확하게 유지 가능한 자세로 배치되어 있는 것으로 판단된다(S23).
작업물(40)이 유지 위치(51a)에서 흡착 헤드(18)에 의해 정확하게 유지 가능한 자세로 배치되어 있다고 판단되면, 흡착 헤드(18)가 작업물(40)을 흡착하여 유지하여, 작업대(70)의 시트(71) 상에 배치한다(S24). 본 실시예에 따르면, 흡착 헤드(18)가 작업물(40)에 근접하고, 흡착 헤드(18)가 작업물(40)을 흡착하면서 유지하려는 동안에, 벨트 컨베이어(51)에 의한 반송은 중지된다. 벨트 컨베이어(51)가 정지된 상태에서 흡착 헤드(18)가 작업물(40)의 흡착 유지를 수행한다.
작업대(70)의 시트(71) 상으로의 작업물(40)의 배치를 4번 반복하여, 시트(71) 상에 4개 분의 작업물(40)의 배치가 이루어지면, 시트(71) 상의 4개의 작업물(40)이 한꺼번에 협지 유닛(19)에 의해 파지된다. 시트(71)에 4개의 작업물(40)이 한꺼번에 협지 유닛(19)에 의해 파지되면 협지 유닛(19)이 상자(41)로 이동하여, 협지 유닛(19)에 의해 파지된 4개의 작업물(40)을 상자(41)의 내부에 배치시킨다(S25).
S22에서 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하는 타이밍에서, 선단측 센서(55)에 의해 작업물(40)을 감지할 수 없었던 경우에도, 제2 실시예에 따르면, 반송에 이상이 있다고 판단되지 않는다. 선단측 센서(55)에 의해 작업물(40)을 감지할 수 없는 경우에는 체류 센서(56)에 의해 작업물(40)의 유무의 감지가 행해진다(S26). 즉, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치보다 상류 측의 위치(체류 위치)에서 작업물(40)이 체류하고 있는지 여부가 체류 센서(56)에 의해 감지된다(제2 감지 공정).
체류 센서(56)의 발광부(56a)에서 발광된 빛이 수광부(56b)에서 수광되지 않는 경우에는 발광부(56a)와 수광부(56b) 사이에서 작업물(40)이 빛을 차단하고, 발광부(56a)와 수광부(56b) 사이의 위치에 작업물(40)이 있다고 판단된다. 즉, 체류 센서(56)에 의해 작업물(40)이 감지된다. 체류 센서(56)에 의해 작업물(40)이 감지되면 작업물(40)의 위치, 자세에 이상이 있는 동시에 복수의 작업물이 유지 위치(51a) 주변에 배치되어 복수의 작업물(40)이 체류하고 있는 것으로 판단된다(S27). 즉, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치에 작업물(40)이 존재하지 않는 것을 감지되고, 또한 체류 센서(56)에 의한 감지 위치(체류 위치)에 작업물(40)이 체류하고 있는 것이 감지된 때, 복수의 작업물(40)에 의한 체류가 발생한 것으로 판단된다. 따라서, 작업물(40)의 반송에 이상이 발생한 것으로 판단된다. 이에 따라서, 작업물(40)의 반송에 이상이 발생하였는지 여부가 판단된다(제2 판단 공정).
체류 센서(56)에 의해, 복수의 작업물(40)이 체류하고 있는 것으로 판단되면 작업물(40)의 반송에 이상이 있다고 판단되고, 흡착 헤드(18)에 의한 흡착 유지를 정확하게 실시할 수 없을 가능성이 있다. 따라서, 복수의 작업물(40)을 퇴피부(54)로 이동시켜, 복수의 작업물(40)을 반송 경로에서 퇴피시킨다(S28).
복수의 작업물(40)을 퇴피부(54)로 이동시킬 때에는, 벨트 컨베이어(51)가 구동되어 작업물(40)의 반송이 이루어지면서 스토퍼(53)가 벨트 컨베이어(51)의 반송 방향의 하류로 이동한다. 이에 따라서, 체류한 복수의 작업물(40)이 유지 위치(51a) 보다 벨트 컨베이어(51)의 반송 방향 하류 측으로 이동한다. 복수의 작업물(40)이 벨트 컨베이어(51)에서 하류 측의 단부에 도달하면 복수의 작업물(40)은 퇴피부(54)의 내부에 투입된다. 이에 따라서, 복수의 작업물(40)이 퇴피부(54)의 내부에 배치된다.
본 실시예에서는, 3개의 작업물(40)이 유지 위치(51a)의 주변에 배치된 시점에서 체류 센서(56)에 의해 작업물(40)이 감지되고, 작업물(40)이 체류하고 있는 것으로 감지된다. 따라서, 3개의 작업물(40)이 유지 위치(51a)의 주변에 체류하였을 때에, 3개의 작업물(40)이 유지 위치(51a) 보다 벨트 컨베이어(51)의 반송 방향 하류 측으로 이동하고, 3개의 작업물(40)이 퇴피부(54)의 내부에 배치된다.
복수의 작업물(40)이 퇴피부(54)의 내부에 배치되면, 사람이 복수의 작업물(40)을 퇴피부(54)에서 제거한다(S29). 이에 따라서, 복수의 작업물(40)이 반송 장치(50)에서 제거된다.
S26에서 체류 센서(56)에 의해 작업물(40)이 감지되지 않는 경우에는, 선단측 센서(55)에서 작업물(40)이 감지되지 않고 체류 센서(56)에 의해 작업물(40)이 감지되지 않기 때문에, 벨트 컨베이어(51)가 작업물(40)의 반송을 계속한다. 순서는 S22로 돌아온다.
다음의 작업물(40)이 유지 위치(51a) 주변에 도달하면 다시 S22에서 선단측 센서(55)에 의해 작업물(40)이 정상적인 위치, 자세로 유지 위치(51a)에 도달하였는지 여부가 판단된다. 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 도달하는 타이밍에서 선단측 센서(55)에 의한 작업물(40)의 감지가 수행된다(S22).
다음으로, 상술한 순서에 따라 작업물(40)의 반송에 이상이 있는지 여부가 판단된다.
이와 같이, 작업물(40)의 반송에 이상이 있는지 여부의 판단을 실시함에 있어서, 선단측 센서(55)에 의한 감지 위치에서의 작업물의 유무의 감지 결과만으로 판단하는 것이 아니라 체류 센서(56)에 의해 복수의 작업물(40)에 의한 체류가 발생하는지 여부를 감지하여 판단한다. 따라서, 제2 실시예에 따르면, 작업물(40)의 반송에 이상이 생겼다고 판단되는 것은 복수의 작업물(40)에 의해 체류가 생겼을 때이다.
작업물(40)이 반송되는 경우에는 상류 측의 작업물(40)에 대한 제품 검사에서 부적합하다고 판단되어 반송 경로에서 제거되는 등에 의해 작업물(40)이 반송 경로에서 간헐적으로 반송되어 오는 경우가 있다. 그런 경우에, 작업물(40)이 반송되어 오는 타이밍에 작업물(40)이 감지되지 않을 때에 작업물(40)의 퇴피부(54)로의 퇴피를 수행하면, 퇴피부(54)로의 작업물(40)의 퇴피 공정의 횟수가 많아져 그만큼 작업물(40)의 반송에 시간이 오래 걸린다. 또한, 작업물이 성공적으로 반송되어 있음에도 불구하고 퇴피부(54)에 퇴피 공정을 수행하는 것에 의해 시간이 낭비되어 버릴 가능성이 있다.
본 실시예에서는, 복수의 작업물(40)이 체류할 때 작업물(40)의 반송에 이상이 발생한 것으로 판단된다. 따라서, 간헐적인 반송 의해 작업물(40)이 반송되고, 작업물(40)이 반송되어 오는 타이밍에서, 작업물(40)이 감지되지 않은 경우에도 퇴피부(54)로의 퇴피 공정을 실시하지 않고, 다음의 작업물(40)이 유지 위치(51a)에 반송된다. 따라서, 불필요한 퇴피 공정의 횟수를 감소시킬 수 있고, 작업물(40)의 반송을 더 효율적으로 할 수 있다. 작업물(40)의 반송을 더 효율적으로 할 수 있기 때문에 작업물(40)의 반송에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 따라서, 작업물(40)의 반송 비용이 적어지도록 할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 반송 방법에 의하면, 복수의 작업물(40)이 유지 위치(51a) 주변의 위치에 체류할 때 이를 감지할 수 있다. 복수의 작업물(40)에 의한 체류가 감지된 경우에는 복수의 작업물(40)을 퇴피부(54)로 퇴피시키고 복수의 작업물(40)을 반송 경로에서 제거할 수 있다. 이에 따라서, 이 후에 반송되어 오는 작업물(40)의 반송 및 박스 포장을 수행할 수 있고, 연속적인 작업물(40)의 반송 및 박스 포장을 수행할 수 있다.
(다른 실시예)
한편, 상기 실시예에서는 선단측 센서(55), 체류 센서(56)가 발광부와 수광부를 구비하고, 발광부로서 LED가 사용된 광학 센서에 의해 구성되는 형태에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다. 발광부 및 수광부로서는, 다른 광학적인 구성이 이용되어도 좋다. 예를 들어, 발광부가 레이저 광을 발광하는 형태가 이용되어도 좋다. 발광부와 수광부 사이에서 작업물(40)의 유무를 감지할 수 있는 것이면 어떠한 발광부 및 수광부가 이용되어도 좋다.
또한, 선단측 센서(55), 체류 센서(56)는 기계적인 센서로 구성되어도 좋다. 도 20은 선단측 센서(55)로 기계적인 센서가 사용된 예에 대한 평면도를 도시한다.
도 20에 도시된 바와 같이, 스토퍼(53)의 가압부(53a)와 가이드부(52)의 가이드면(52a)에 의해 끼인 영역에 센서 부재(57)가 배치된다. 센서 부재(57)는 작업물(40)과 맞닿는 접촉부(57a)가 회전축(57b)을 중심으로 회전 이동하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 또한, 센서 부재(57)는 접촉부(57a)와 맞닿는 작업물(40)이 접촉부(57a)와 맞닿은 것을 감지하는 감지부(57c)를 구비한다. 감지부(57c)는 접촉부(57a)가 회전축(57b)을 중심으로 회전 이동하면 접촉부(57a)와 맞닿고, 접촉부(57a)와 맞닿은 것을 감지할 수 있도록 구성되어 있다.
작업물(40)이 반송되어 스토퍼(53)의 가압부(53a)와 가이드부(52)의 가이드면(52a)에 의해 끼인 영역에 도달한 때에, 작업물(40)이 접촉부(57a)와 맞닿는 동시에 접촉부(57a)가 감지부(57c)와 맞닿고, 감지부(57c)에 의해 그것을 감지할 수 있다. 이에 따라서, 작업물(40)이 가압부(53a)와 가이드면(52a)에 의해 끼인 영역에 도달했을 때 그것을 센서 부재(57)에 의해 감지할 수 있다.
이와 같이, 선단측 센서(55), 체류 센서(56)는 기계적인 센서로 구성되어도 좋다.
또한, 선단측 센서(55), 체류 센서(56)는 상기 센서 부재(57)와는 다른 형식의 기계적인 센서로 구성되어도 좋다. 각각의 감지 위치에서 작업물(40)의 유무를 감지할 수 있다면 다른 어떤 형태의 센서라도 좋다. 또한, 선단측 센서(55), 체류 센서(56)는 다른 형식의 센서가 이용되어도 좋다.
14: 제어부
50: 반송 장치
51: 벨트 컨베이어
52: 가이드부
52a: 가이드면
53: 스토퍼
53a: 가압부
55: 선단측 센서
56: 체류 센서

Claims (9)

  1. 예각으로 교차하는 2개의 면을 가지는 예각부를 구비하는 작업물을 반송하는 반송 수단과,
    상기 반송 수단에 의해 반송되는 상기 작업물의 반송을 가이드하도록 상기 작업물을 가이드하는 가이드면이 반송 방향을 따라 연장되도록 형성된 가이드부와,
    상기 작업물을 막아 상기 작업물의 반송을 저지하는 가압부를 구비하고, 상기 가이드면과 상기 가압부 사이가 이루는 각도가 상기 작업물의 상기 예각부의 각도 이상의 각도를 가지는 예각이 되도록 배치된 스토퍼와,
    상기 가이드면과 상기 가압부에 의해 끼인 영역의 내부의 감지 위치에서 상기 작업물이 존재하는지 여부를 감지하는 제1 감지 수단과,
    상기 작업물이 상기 감지 위치로 반송되는 타이밍에서, 상기 감지 위치에 상기 작업물이 존재하지 않는 것을 상기 제1 감지 수단에 의해 감지한 경우, 상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단하는 제1 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반송 수단에서 상기 감지 위치 보다 반송 방향의 상류 측의 트리거 위치를 상기 작업물이 통과한 것을 감지할 수 있는 통과 감지 수단을 구비하고,
    상기 타이밍은 상기 통과 감지 수단에 의해 상기 트리거 위치를 통과한 것을 감지하고 나서, 상기 트리거 위치로부터 상기 감지 위치까지의 상기 작업물의 반송에 걸리는 시간이 경과한 때의 시간인 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  3. 예각으로 교차하는 2개의 면을 가지는 예각부를 구비하는 작업물을 반송하는 반송 수단과,
    상기 반송 수단에 의해 반송되는 상기 작업물의 반송을 가이드하도록 상기 작업물을 가이드하는 가이드면이 반송 방향을 따라 연장되도록 형성된 가이드부와,
    상기 작업물을 막아 상기 작업물의 반송을 저지하는 가압부를 구비하고, 상기 가이드면과 상기 가압부 사이가 이루는 각도가 상기 작업물의 상기 예각부의 각도 이상의 각도를 가지는 예각이 되도록 배치된 스토퍼와,
    상기 가이드면과 상기 가압부에 의해 끼인 영역의 내부의 감지 위치에서 상기 작업물이 존재하는지 여부를 감지하는 제1 감지 수단과,
    상기 제1 감지 수단 보다 상류 측의 체류 위치에서 상기 작업물이 체류하고 있는지 여부를 감지하는 제2 감지 수단과,
    상기 감지 위치에 상기 작업물이 존재하지 않는 것이 상기 제1 감지 수단에 의해 감지되고, 또한, 상기 체류 위치에 상기 작업물이 체류하고 있는 것이 상기 제2 감지 수단에 의해 감지된 때에, 상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단하는 제2 판단 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 체류 위치는 상기 감지 위치 보다 적어도 상기 작업물의 상기 반송 방향을 따르는 길이만큼 상류 측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업물은 상기 예각부를 3개 구비한 삼각 기둥 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압부가 상기 작업물의 반송을 저지하는 정지 위치로부터, 상기 가압부가 상기 작업물의 반송을 저지하지 않는 반송 위치로 상기 스토퍼를 이동시키는 스토퍼 이동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단되는 경우에는 상기 작업물이 상기 반송 수단에 의해 반송 경로로부터 퇴피하는 퇴피부에 배치되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  8. 예각으로 교차하는 2개의 면을 가지는 예각부를 구비하는 작업물을 반송하는 반송 수단과,
    상기 반송 수단에 의해 반송되는 상기 작업물의 반송을 가이드하도록 상기 작업물을 가이드하는 가이드면이 반송 방향을 따라 연장되도록 형성된 가이드부와,
    상기 작업물을 막아 상기 작업물의 반송을 저지하는 가압부를 구비하고, 상기 가이드면과 상기 가압부 사이가 이루는 각도가 상기 작업물의 상기 예각부의 각도 이상의 각도를 가지는 예각이 되도록 배치된 스토퍼를 포함하는 반송 장치를 이용하여 상기 작업물의 반송을 수행하는 반송 방법으로서,
    반송 방법은,
    상기 가이드면과 상기 가압부에 의해 끼인 영역의 내부의 감지 위치에서 상기 작업물이 존재하는지 여부를 감지하는 제1 감지 공정과,
    상기 제1 감지 공정에서, 상기 작업물이 상기 감지 위치로 반송되는 타이밍에서, 상기 감지 위치에 상기 작업물이 존재하지 않는 것이 감지되면, 상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단하는 제1 판단 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반송 방법.
  9. 예각으로 교차하는 2개의 면을 가지는 예각부를 구비하는 작업물을 반송하는 반송 수단과,
    상기 반송 수단에 의해 반송되는 상기 작업물의 반송을 가이드하도록 상기 작업물을 가이드하는 가이드면이 반송 방향을 따라 연장되도록 형성된 가이드부와,
    상기 작업물을 막아 상기 작업물의 반송을 저지하는 가압부를 구비하고, 상기 가이드면과 상기 가압부 사이가 이루는 각도가 상기 작업물의 상기 예각부의 각도 이상의 각도를 가지는 예각이 되도록 배치된 스토퍼를 포함하는 반송 장치를 이용하여 상기 작업물의 반송을 수행하는 반송 방법으로서,
    반송 방법은,
    상기 가이드면과 상기 가압부에 의해 끼인 영역의 내부의 감지 위치에서 상기 작업물이 존재하는지 여부를 감지하는 제1 감지 공정과,
    상기 감지 위치보다 상류 측의 체류 위치에서 상기 작업물이 체류하고 있는지 여부를 감지하는 제2 감지 공정과,
    상기 제1 감지 공정에서, 상기 감지 위치에 상기 작업물이 존재하지 않는 것이 감지되고, 또한, 상기 제2 감지 공정에서, 상기 체류 위치에 상기 작업물이 체류하고 있는 것이 감지된 때에, 상기 작업물의 반송에 이상이 있다고 판단하는 제2 판단 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반송 방법.
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