TWI605003B - 物品供給裝置 - Google Patents

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TWI605003B
TWI605003B TW103113934A TW103113934A TWI605003B TW I605003 B TWI605003 B TW I605003B TW 103113934 A TW103113934 A TW 103113934A TW 103113934 A TW103113934 A TW 103113934A TW I605003 B TWI605003 B TW I605003B
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岡崎利樹
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Description

物品供給裝置
本發明係關於一種以固定姿勢供給長條形狀之容器等物品之物品供給裝置。
被填充洗髮精或潤絲精、家居用洗劑、食品等進行使用之容器係為了根據相應於使用者之內容物量,於內容物使用時發揮最佳功能,又,因美觀之方面等,而存在各種大小或形狀者。於生產設備中,可藉由使用具有相應於容器形狀之內側形狀、尺寸且外形狀固定之稱作托架之搬送用構件,而操作生產該等各種容器。於此種生產設備中,因難以將各種大小或形狀之容器自動投入至搬送用構件,而藉由手工作業進行之情況較多。亦存在藉由通用性較高之自動機械而使此種容器之投入變為可能之情況,但可操作之容器之大小或形狀存在極限。於不使用托架,而直接將容器投入至帶式輸送機等搬送裝置時亦情況同樣。又,對於安裝於容器之蓋,就功能或設計方面等而言,亦存在各種大小或形狀者。於生產設備中,亦與容器同樣地,藉由手工作業而將蓋供給至搬送用構件、搬送裝置、或容器本身之情況較多。
近年來,由於可任意地進行準確定位之機械手等之低價化進展,且該等機械手等可變更移動之模式,故而能以低成本進行各種大小或形狀之物品之操作。先前係於利用移動模式規定於某固定範圍之 機械裝置進行之物品之處理作業、尤其被稱作取放之將物品抓持著拿起(拾取)且移動至特定之位置以所需之方向擺放(放置)之處理作業中,使用多軸機械手等之情況不斷增多。即,若使用多軸機械手等,則可容易地取放各種大小或形狀之容器,且供給至搬送用構件。
先前,作為藉由機械手而供給長度方向之一端具有口部且另一端具有底部之容器之容器供給裝置,存在專利文獻1中記載者。該先前之容器供給裝置包括:搬送裝置,其將容器以傾倒狀態分散地搬送至寬幅之帶式輸送機上之整個寬度區域;圖像處理裝置,其辨識於帶式輸送機上搬送而來之容器之傾倒狀態;及機械手,其吸附地拾取(抓持著拿起)於帶式輸送機上由圖像處理裝置辨識之容器之長度方向上較中間部略向底部側偏移之外周部。而且,機械手係使所吸附之容器移動至解除位置之後,將其口部朝向卡合構件放置(移動地放置),以容器之口部成為上方之方式使該容器旋轉後直立。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平7-144747
於專利文獻1中記載之容器供給裝置,容器分散於帶式輸送機上之整個寬度區域,且將容器自該帶式輸送機上拾取之機械手所需之作動範圍成為寬大範圍。因此,機械手大型化,從而需要較大之設置區域。又,若機械手之移動範圍成為寬大範圍,則機械手進行取放之距離變長,其結果,機械手之動作時間亦變長,從而亦無法提昇其能力。
本發明之課題在於提供一種可使取放物品之機械手等取放裝置之移動範圍變窄之物品供給裝置。
技術方案1之發明係一種物品供給裝置,其係具有取放裝置而成者,該取放裝置係於拾取位置將作為長條形狀之容器或蓋之物品拾取,以固定之姿勢放置於放置位置,該物品供給裝置包括:搬送裝置,其係將自物品投入裝置投入之物品載置於V型搬送面,沿著該物品之長條方向仿照該V型搬送面之V字谷之一方向,搬送至拾取位置;停止裝置,其使物品於V型搬送面上之拾取位置停止;及判別機構,其係於拾取位置拾取物品之前,判別已停止之物品之前後方向;且,取放裝置根據判別機構之判別結果,以將已停止之物品以固定之姿勢放置於放置位置之方式,拾取放置該物品。
於本發明中,所謂「長條」係指相對於物品寬度而言,物品高度(物品長度)較長之形狀,換言之,具有長度方向之形狀。又,所謂「固定之姿勢」係若為容器則表示容器之口部朝上之姿勢、或容器之底部朝下之姿勢,若為蓋,則指蓋之上側(頂面側)朝上之姿勢、或蓋之下側(對容器之安裝側)朝下之姿勢。
根據本發明,可於藉由自動機械或機械手等取放裝置而於拾取位置將長條形狀之物品拾取,以固定之姿勢放置於放置位置時,將物品載置於搬送裝置之V型搬送面,且沿著該物品之長條方向仿照該V型搬送面之V字谷之一方向搬送至拾取位置。因此,取放裝置只要依序拾取被定位於搬送裝置之V型搬送面中之V字谷之較窄之範圍且串列成排之各物品即可。藉此,可使取放裝置之移動範圍變窄。
1‧‧‧容器
1H‧‧‧容器1之最高位置
2‧‧‧蓋
10‧‧‧物品投入裝置
11‧‧‧容器貯槽部
12‧‧‧上下移動床
13‧‧‧固定床
14‧‧‧斜滑槽
20‧‧‧搬送裝置
20A‧‧‧V型搬送面
20a‧‧‧搬送面20A之最下位置
20D‧‧‧下游搬送裝置
20S‧‧‧停止裝置
20U‧‧‧上游搬送裝置
21‧‧‧帶式輸送機
21A‧‧‧搬送面
21P‧‧‧帶式驅動裝置
22‧‧‧搬送導件
22A‧‧‧搬送面
22K‧‧‧搬送導件
23‧‧‧擋塊
23H‧‧‧擋塊23之最高位置
24‧‧‧回收部
30‧‧‧判別機構
40‧‧‧機械手(取放裝置)
40D‧‧‧下游之取放裝置
40U‧‧‧上游之取放裝置
40(i)~(iii)‧‧‧取放裝置
41‧‧‧殼體
42‧‧‧活動板
43‧‧‧連桿部
44‧‧‧安裝構件
45‧‧‧手部
46‧‧‧固定部
50‧‧‧托架搬送裝置
60‧‧‧托架
100‧‧‧物品供給裝置
A‧‧‧感測器
B‧‧‧感測器
C‧‧‧感測器
D‧‧‧感測器
d‧‧‧束光
E‧‧‧感測器
F‧‧‧感測器
K‧‧‧搬送高度
t‧‧‧間隔
θ‧‧‧開度角
θg‧‧‧搬送面22A相對於水平之傾斜角
θc‧‧‧搬送面21A相對於水平之傾斜角
θuc‧‧‧搬送面21A相對於水平之傾斜角
θug‧‧‧搬送面22A相對於水平之傾斜角
Wc‧‧‧寬度
Wg‧‧‧寬度
Wuc‧‧‧寬度
Wug‧‧‧寬度
圖1係表示物品供給裝置之立體圖。
圖2係表示物品之搬入步驟之立體圖。
圖3係表示物品之拾取步驟之立體圖。
圖4係表示物品之放置步驟之立體圖。
圖5係表示物品供給裝置之模式圖。
圖6(A)-(C)係表示物品之前後方向判別機構之模式圖。
圖7(A)、(B)係表示搬送裝置之模式圖。
圖8(A)、(B)係表示搬送裝置之另一例之模式圖。
圖9係表示上游搬送裝置及下游搬送裝置之模式圖。
圖10(A)、(B)係表示下游搬送裝置之模式圖。
圖11(A)、(B)係表示上游搬送裝置之模式圖。
圖12(1)-(6)係表示作為長條物品之容器之各種形態之模式圖。
圖13係表示圓柱狀容器之搬送狀態之模式圖。
圖14(A)-(C)係表示圓錐狀容器之搬送狀態之模式圖。
圖15(A)-(C)係表示橢圓狀容器之搬送狀態之模式圖。
圖16(A)、(B)係表示橢圓狀容器之搬送狀態之模式圖。
圖17(1)、(2)係表示作為長條物品之蓋之各種形態之模式圖。
圖18(1)、(2)係表示作為長條物品之蓋之各種形態之模式圖。
圖19(1)、(2)係表示作為長條物品之蓋之各種形態之模式圖。
圖20(A)-(C)係表示物品之前後方向判別機構之另一例之模式圖。
圖21(A)-(C)係表示物品之前後方向判別機構之另一例之模式圖。
圖22係表示物品供給裝置之另一例之模式圖。
圖23係表示物品供給裝置之另一例之模式圖。
圖1~圖5所示之物品供給裝置100包括物品投入裝置10、搬送裝置20、判別機構30、作為取放裝置之機械手40、及托架搬送裝置50。物品供給裝置100係藉由搬送裝置20而將物品投入裝置10所投入之作 為長條形狀之物品之容器1(或亦可為蓋2)搬送至拾取位置,且藉由機械手40而將經判別機構30判別前後方向之容器1拾取,以固定之姿勢放置於位於托架搬送裝置50上之放置位置之托架60。以下,對物品投入裝置10、搬送裝置20、判別機構30、機械手40、及托架搬送裝置50進行說明。
再者,於本案說明書中,所謂判別物品之前後方向係指判別物品之長條方向(長度方向)之一端部及另一端部分別位於搬送裝置20上沿著搬送方向之前方向及後方向之哪一方向。例如於物品為容器,且將其口部作為前端進行搬送時,判別機構判斷口部(一端部)位於前方向,且判斷底部(另一端部)位於後方向。
(物品投入裝置10)
如圖5所示,物品投入裝置10於容器貯槽部(料斗)11之出口交替地配置上下移動床12及固定床13,且於最下游之上下移動床12或固定床13之出口經由斜滑槽14連接有搬送裝置20之最上游部。
物品投入裝置10係將複數個上下移動床12之床面以相互形成下降斜率線之方式配置,並且將複數個固定床13之床面亦以相互形成下降斜率線之方式配置。而且,若因上下移動床12之上升,上下移動床12之床面將位於固定床13之床面上之容器1頂起,則上下移動床12之床面本身之斜度對容器1賦予朝向下游側之搬送力。被賦予搬送力之容器1因上下移動床12之下降而移載至沿著下游側之搬送方向形成下降斜率之固定床13之床面上,且以固定床13之床面本身之斜度、進而以複數個相互沿著搬送方向形成下降斜率線之固定床13之床面交替之斜度滑動,朝向下游側搬送。即,物品投入裝置10係與容器1之尺寸形狀或自容器貯槽部11排出之排出姿勢無關地藉由上下移動床12之床面而將所有容器1頂起,進行載置於固定床13之床面之搬送動作,將該等容器1以大致固定量為單位投入至搬送裝置20。
(搬送裝置20)
如圖5所示,搬送裝置20將自物品投入裝置10投入之容器1載置於V型搬送面20A,沿著容器1之長條方向(長度方向)仿照該V型搬送面20A之V字谷之一方向,以縱方向(搬送方向)1行地搬送至機械手40之拾取位置。容器1之與長度方向正交之寬度方向之中央部位於V型搬送面20A中之V字谷之狹窄之範圍。即,本案發明之搬送裝置20係具有V型搬送面20A,且以該V型搬送面20A之V字谷所延伸之方向與容器1之長度方向一致之方式,將載置於V型搬送面20A之容器1搬送至拾取位置之裝置。搬送裝置20之V型搬送面20A所搬送之容器1之前後方向係無規。於本實施例中,將形成左右2台之第1及第2搬送裝置20、20並列配置,且藉由兩搬送裝置20而將縱方向總共2行之容器1搬送至機械手40之拾取位置。
搬送裝置20係將上游搬送裝置20U與下游搬送裝置20D串列配置而構成。於本實施例中,將形成左右2台之第1及第2上游搬送裝置20U、20U並列配置,並且將形成左右2台之第1及第2下游搬送裝置20D、20D並列配置,從而將容器1自該等上游搬送裝置20U朝向下游搬送裝置20D交接搬送。再者,上游搬送裝置20U係上游側搬送裝置,稱為搬送裝置20中之位於物品投入裝置10之側之搬送裝置,下游搬送裝置20D係下游側搬送裝置,稱為搬送裝置20中之位於機械手40(取放裝置)之側之搬送裝置。
又,所謂"串列配置上游搬送裝置與下游搬送裝置而構成”包括直接地串列配置上游搬送裝置20U與下游搬送裝置20D之情形、及於配置在上游搬送裝置20U與下游搬送裝置20D之間配置之中間搬送裝置(未圖示)之狀態下,串列配置上游搬送裝置20U與下游搬送裝置20D之情形。
藉由機械手40而自搬送裝置20拾取之容器1之排出量並不固定, 故而容器1於上游搬送裝置20U儲存固定量之後,被搬出至下游搬送裝置20D。上游搬送裝置20U為儲存固定量之容器1,而利用感測器等確認有無容器1,且間歇運轉或增減速控制地進行運轉。上游搬送裝置20U亦可為更確實地儲存容器1,而包含形成串列之2個以上之搬送裝置。上游搬送裝置20U亦可於與下游搬送裝置20D之間設置可使容器1之搬送停止或流動之開閉式擋塊,使該上游搬送裝置20U連續運轉。較佳為,上游搬送裝置20U選擇包含滑動性良好之搬送面者,以於連續運轉上游搬送裝置20U時,避免被上游搬送裝置20U賦予搬送力之容器1自關閉狀態之上述擋塊飛出。
下游搬送裝置20D係將自上游搬送裝置20U搬出之容器1搬送至機械手40之拾取位置。下游搬送裝置20D亦可為了將容器1搬送至特定之拾取位置,而根據檢測容器1到達拾取位置之情況之感測器之檢測結果停止。即,亦可將下游搬送裝置20D設為停止裝置20S(圖5)。或者,下游搬送裝置20D於拾取位置設置使容器1之搬送停止之開閉式擋塊,且藉由連續運轉下游搬送裝置20D而將容器1搬送至拾取位置。即,亦可將開閉式擋塊設為停止裝置20S(圖5)。較佳為,下游搬送裝置20D選擇包含滑動性良好之搬送面者,以於連續運轉下游搬送裝置20D時,避免被下游搬送裝置20D賦予搬送力之容器1自關閉狀態之上述擋塊飛出。
即,物品供給裝置100具有使容器1於下游搬送裝置20D中之V型搬送面20A上之拾取位置停止之停止裝置20S。作為停止裝置20S,存在藉由下游搬送裝置20D之驅動控制而使搬送中之容器1停止者、及於設置於下游搬送裝置20D之開閉式或常閉式之擋塊23(圖2)將容器1擋住使搬送中之容器1停止者。
藉由下游搬送裝置20D之驅動控制而構成停止裝置20S可使用檢測下游搬送裝置20D進行搬送中之容器1到達拾取位置之時間之感測 器,且根據感測器之檢測結果,於容器1到達上述拾取位置之時間,進行下游搬送裝置20D停止控制,藉此,使容器1於拾取位置停止。此時,為了避免於下游搬送裝置20D停止時容器1於V型搬送面20A上偏移,較佳為,選擇抓持性較強之搬送面作為V型搬送面20A。例如,採用V型搬送面20A之表面呈現凹凸形狀等者、或包含摩擦係數較大之PVC(polyvinyl chloride,聚氯乙烯)、聚矽氧橡膠等者。
藉由開閉式或常閉式之擋塊23而構成停止裝置20S者係使用配置於下游搬送裝置20D之搬送路徑上之面形狀或棒形狀之擋塊。開閉式之擋塊23具有擋塊之開閉驅動部(例如,電動式或氣動式之直線型或旋轉型之驅動部),且藉由設定於關閉位置之擋塊23而將容器1擋住,使容器1於拾取位置停止。常閉式之擋塊23係藉由設定於始終關閉位置之擋塊23而將容器1擋住,使容器1於拾取位置停止。
無論開閉式抑或是常閉式,擋塊23均為了避免被擋住之容器1越過該擋塊23飛出,而將擋塊23之設置高度遍及下游搬送裝置20D之V型搬送面20A之搬送面上之容器1之搬送高度K附近之範圍地設置。
此處所謂搬送高度K係指自某一基準面(例如圖13中之搬送面20A之最下方位置20a等)至容器1之最高位置(例如圖13之1H)為止之高度。又,為了防止容器1飛出,擋塊23之上述設置高度較佳為容器1之上述搬送高度K之0.7倍以上,且為了不阻礙機械手40之動作,較佳為上述搬送高度K之1.5倍以下。此處,所謂擋塊23之設置高度係指自上述基準面至擋塊23之最高位置(例如圖2之23H)為止之高度。
開閉式擋塊23於不使下游搬送裝置20D上之容器1於拾取位置停止之情形(例如於機械手40之取放作業結束時等,將下游搬送裝置20D上之所有容器1向擋塊23之下游側之回收部24排出之情形)時,更換設定為打開狀態。
又,於將容器1分配供給至複數個機械手40(例如第1機械手及第2 機械手)之情形時,例如,亦可將第1開閉式擋塊23設為關閉狀態,使容器1於第1拾取位置停止,將該容器1朝向第1機械手40供給,且於第1機械手進行取放動作之期間,將第1擋塊23設為打開狀態,將容器1朝向第2機械手40供給。
為了使用開閉式或常閉式之擋塊23使容器1準確地於拾取位置停止,較佳為於容器1觸碰到擋塊23之瞬間之前,下游搬送裝置20D進行動作。於此情形時,為了避免被下游搬送裝置20D賦予搬送力之容器1自擋塊23飛出,下游搬送裝置20D之V型搬送面20A採用滑動性良好之搬送面(例如浸漬有聚矽氧油或氟樹脂之帆布或聚胺基甲酸酯)。
於使用開閉式或常閉式之擋塊23使容器1於拾取位置停止時,可根據檢測容器1到達拾取位置之情況之感測器之檢測結果,一面使下游搬送裝置20D停止或減速,一面使容器1碰撞於擋塊23,亦可使下游搬送裝置20D連續運轉,使容器1碰撞於擋塊23。於使下游搬送裝置20D停止或減速之情形時,可防止容器1於拾取位置停止時容器1於下游搬送裝置20D之V型搬送面20A刮擦產生劃傷。於使下游搬送裝置20D連續運轉之情形時,因容器1不減速,故可以高能力進行處理。
下游搬送裝置20D係將容器1載置於V型搬送面20A進行搬送,故而,將容器1定位於V型搬送面20A中之V字谷之中央部、或靠近中央部之狹窄之範圍進行搬送,並且藉由停止裝置20S而使容器1於V型搬送面20A上之拾取位置停止。藉此,可使機械手40抓持容器1之位置(與搬送裝置20之搬送方向正交之方向、及沿著搬送裝置之方向上之拾取位置)固定化。因此,可無需檢測容器1相對於下游搬送裝置20D之位置偏移之感測器或圖像處理裝置,且即便微調整機械手40對容器1之拾取位置之情形時,亦可藉由利用價廉之距離感測器或判別有無之感測器等檢測該容器1之位置偏移而進行應對。又,由於機械手40對容器1之拾取位置容易決定,故而,機械手40之移動之最佳化變得 容易,從而亦可將機械手40之自由度降低至如下所述之5軸以下。
此處,如圖7所示,搬送裝置20(上游搬送裝置20U及下游搬送裝置20D)可藉由左右相對之帶式輸送機21之搬送面21A、及板狀搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A。於圖7中,21P表示帶式驅動裝置。搬送裝置20可將帶式輸送機21與搬送導件22配置於左右之任一者,且可藉由將左右之單側設為搬送導件22而價廉地製作。
構成搬送裝置20之上述搬送導件22之材質並無特別限定,但較佳為將表面之滑動性提昇。作為一例,較佳為於構成搬送導件22之金屬或樹脂之板之表面貼合鐵氟龍(註冊商標)系之滑動帶,或以滑動性良好之高密度聚乙烯等樹脂製作搬送導件22。
由於將載置於搬送裝置20之V型搬送面20A進行搬送之容器1之沿搬送方向之前端位置定位於V型搬送面20A中之V字谷之中央部,故而,將左右搬送面21A、22A之斜度設為大致相同角度,且左右之搬送面21A、22A之開度角θ較佳為80~150度,更佳為85~115度。左右之搬送面21A、22A之間隔t亦可不存在,但某些情況下,較佳為容器1之最大寬度(圖12)之10~30%。該間隔t係相應於容器1之形狀適當調整。
再者,如圖8所示,搬送裝置20(上游搬送裝置20U及下游搬送裝置20D)亦可藉由左右相對之帶式輸送機21、21之搬送面21A、21A而形成V型搬送面20A。藉由將左右之兩側設為帶式輸送機21,而可使賦予容器1之搬送力變大,從而可確實地搬送容器1。左右之搬送面21A、21A之開度角θ、間隔t之較佳值係與藉由帶式輸送機21之搬送面21A及搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A之情形(圖7)相同。
於物品供給裝置100中,作為取放裝置之機械手40之設置方向並無特別限定,但於搬送裝置20如上所述地包含上游搬送裝置20U及下 游搬送裝置20D時,較理想為如圖9所示,於上游搬送裝置20U之與搬送方向正交之方向之一側、換言之於搬送方向上之右側或左側之任一側設置物品投入裝置10,且於下游搬送裝置20D之與搬送方向正交之方向之一側、換言之於搬送方向上之右側或左側中之與物品投入裝置10相同一側設置機械手40。而且,於下游搬送裝置20D藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A及搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A時,較佳為如下述(A)所述,於下游搬送裝置20D之搬送方向上之右側或左側之任一側且設置機械手40之側配置帶式輸送機21。又,於上游搬送裝置20U藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A及搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A時,較佳為如下述(B)所述,於上游搬送裝置20U之與搬送方向正交之方向之一側、換言之於搬送方向上之右側或左側中之設置物品投入裝置10之側配置搬送導件22。
(A)下游搬送裝置20D(圖10)
於藉由作為取放裝置之機械手40而拾取容器1之下游搬送裝置20D中,為提昇搬送力,較佳為使帶式輸送機21之搬送面21A相對於水平之傾斜角θc較搬送導件22之搬送面22A相對於水平之傾斜角θg變緩。θc較佳為10~40度、更佳為20~30度。又,因傾斜角θc較小,故搬送面21A較大地打開,因此,機械手40變得容易拾取容器1。又,若將機械手40配置於帶式輸送機21之側,則可將該機械手40靠近帶式輸送機21直至機械手40可進行拾取動作之極限為止地設置,從而可於搬送導件22之側增大機械手40放置容器1之動作範圍。此時,可藉由使與帶式輸送機21相對向之搬送導件22之搬送面22A相對於水平之傾斜角θg變大,而更確實地將容器1壓抵於帶式輸送機21。θg較佳為40~65度,更佳為45~55度。由於帶式輸送機21之搬送力較大,且無需將搬送導件22之側設為帶式輸送機,故而變得價廉。左右之搬送面21A、22A之開度角θ、間隔t之較佳值係如上所述。
下游搬送裝置20D(圖10)係於搬送裝置20藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A與搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A,且使帶式輸送機21之搬送面21A相對於水平之傾斜角θc較搬送導件22之搬送面22A相對於水平之傾斜角θg變緩時(θc<θg),較佳為,使變緩之搬送面21A之寬度寬於相對之搬送面22A之寬度。即,於下游搬送裝置20D中,較佳為藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A與搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A,且使帶式輸送機21之搬送面21A之寬度wc寬於搬送導件22之搬送面22A之寬度wg(圖10)。藉此。帶式輸送機21賦予容器1之搬送力變大,從而無需將搬送導件22之側設為帶式輸送機21,故而價廉。搬送導件22之搬送面22A之寬度wg若僅使藉由機械手40而拾取容器1之附近之搬送導件22K(圖2)之搬送面22A之寬度wg變小,則不會阻礙機械手之動作,故而尤佳。
(B)上游搬送裝置20U(圖11)
於自物品投入裝置10被投入容器1之上游搬送裝置20U,為避免自上游搬送裝置20U之相對搬送方向正交之方向投入之容器1卡在移動中之帶式輸送機21之皮帶邊緣,較理想為於設置物品投入裝置10之側配置搬送導件22。搬送導件22之搬送面22A相對於水平之傾斜角θug較佳為設為與上述下游搬送裝置20D中之帶式輸送機21之傾斜角θc大致相同,以使容器1向下游搬送裝置20A之交接順利。若藉由物品投入裝置10而將容器1自上游搬送裝置20U中之搬送導件22之側投入,則存在於上游搬送裝置20U中承接容器1之面,容器1彈起之情況。為了防止該情況,較佳為,將上游搬送裝置20U中與搬送導件22相對向之側設為搬送帶式輸送機21。藉由使容器1於帶式輸送機21之皮帶面碰撞地被承接而獲得若干之衝擊力之吸收效果。為了使容器1向下游搬送裝置20D之交接順利,帶式輸送機21之搬送面21A相對於水平之傾斜角θuc較佳為設為與上述下游搬送裝置20D中之搬送導件 22之θg大致相同。
上游搬送裝置20U(圖11)較佳為於搬送裝置20藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A與搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A,且使搬送導件22之搬送面22A相對於水平之傾斜角θug較帶式輸送機21之搬送面21A相對於水平之傾斜角θuc變緩時(θug<θuc),使變緩之搬送面22A之寬度寬於相對之搬送面21A之寬度。即,於上游搬送裝置20U中,當藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A及搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A時,較佳為使搬送導件22之搬送面22A之寬度wug寬於帶式輸送機21之搬送面21A之寬度wuc(圖11)。藉此,於自物品投入裝置10投入容器1時,當容器完全地進入至搬送導件22之搬送面22A之寬度wug內之後,帶式輸送機21對容器1賦予搬送力,因此,可穩定地搬送容器1,且無需將搬送導件22之側設為帶式輸送機21,故而價廉。
(判別機構30)
如圖5所示,判別機構30係於由搬送裝置20所搬送之容器1於拾取位置被機械手40拾取之前,判別該容器1之前後方向。即,判別機構30判別容器1之口部及底部之各者於搬送裝置20上位於沿搬送方向之前方向及後方向之哪一方向。
再者,容器1係於直立時,口部成為上側,底部成為下側。
又,判別機構30係判別圖17所示之蓋2之上側及下側之各側於搬送裝置20上位於沿著搬送方向之前方向及後方向之哪一方向(未圖示)。進而,判別機構30係判別圖18所示之附帶液浸管之觸發蓋(trigger-cap)或圖19所示之附帶液浸管之泵蓋之本體與液浸管部之各者於搬送裝置20上位於沿著搬送方向之前方向及後方向之哪一方向(未圖示)。
再者,蓋20係於容器1直立時,頂面側成為上側,且朝向容器1 之安裝側成為下側。
判別機構30係設置於第1及第2搬送裝置20、20之兩者,且於上游搬送裝置20U所進行之容器1之搬送過程、下游搬送裝置20D所進行之容器1之搬送過程、或下游搬送裝置20D搬送容器1之搬送終端(容器1之停止位置)判別容器1之前後方向。判別機構30係於下游搬送裝置20D搬送容器1之搬送終端判別容器1之前後方向時,容器1確實地停止,故而,可避免前後判別之錯誤。
判別機構30包括可利用點狀或線狀之束光判別與對象相距之距離或對象之有無之感測器、可判別對象之色差之感測器、及可判別對象之形狀之圖像處理裝置等。可利用點狀之束光判別對象之有無之光學式感測器最價廉故而較佳。
圖6係表示使用可藉由點狀之束光來判別對象之有無之光學式感測器之判別機構30之前後判定方法者。此處,利用容器1之頸部較容器1之主體部細之形狀之差。於第1及第2下游搬送裝置20D所進行之容器1之搬送終端(停止位置)各配置3個感測器A、B、C。感測器A、B、C係分別配置於容器1之搬送終端中之停止預定範圍(與容器1之長度對應之範圍)之前端部、後端部、中間部之各者。而且,感測器A、B係自V型搬送面20A中之V字谷之中央部配置至搬送裝置20之相對於搬送方向正交之方向之一側(例如靠近帶式輸送機21之皮帶邊緣)之上方。又,感測器C(有無容器確認感測器)係配置於V型搬送面20A中之V字谷之中央部之上方。如圖6(B)所示,若感測器A關閉,且感測器B開啟,則判別為容器1之口部在前,若感測器A開啟,且感測器B關閉,則判別容器1之底部在前。如圖6(C)所示,於感測器C開啟而確認容器1存在時,若感測器A關閉,則判別容器1之口部在前,若感測器A開啟則判別容器1之底部在前。於如圖6(C)地使用感測器A及感測器C時,無需應根據容器1之長度而更換配置之感測器B,故而較佳。
(機械手40)
作為取放裝置之機械手40相對於下游搬送裝置20D之設置方向並無特別限定,但較佳為設置於下游搬送裝置20D之與搬送方向正交之方向之一側,且以根據判別機構30之判別結果而作動之方式受到控制,以將容器1以固定之姿勢放置於位於托架搬送裝置50之放置位置之托架60之方式,自搬送裝置20上拾取放置容器1(圖2~圖4)。又,作為取放裝置之機械手40亦可自頂棚垂吊。
再者,作為如上述地取放容器1之取放裝置,可使用自動機械、或機械手。作為自動機械,操作包含氣動式或電動式驅動部者、或使用凸輪或連桿機構者等。目前,就動作變更之容易性、自由度之多少、高速移動、及成本之方面而言,使用市售之機械手較自動機械更有利。機械手等取放裝置較佳為具有5軸以上之自由度者對於容器1處理之自由度較高而較佳。機械手之種類並無限定,但較佳為垂直多關節型之具有5軸、6軸、或7軸者、於水平多關節型機械手之前端具有可在垂直方向旋轉之追加軸者、於並聯水平多關節機械手之4軸型中前端中具有可在垂直方向旋轉之追加軸者、及並聯水平多關節機械手之6軸型。其中,可使機械手之設置空間緊湊且可高速動作之並聯水平多關節機械手之6軸型最佳。
此處,所謂作為取放裝置所需之較佳自由度之5軸包含以下之軸。5軸中之3軸(第1~3軸)係將取放裝置之物品抓持部(手部)定位於XYZ空間之任意位置所必需之驅動軸。剩餘之2軸中之1軸(第4軸)係可以XYZ空間之Z軸為中心地使物品抓持部旋轉之驅動軸,且其軸線與物品抓持部既可交叉亦可不交叉。剩餘之1軸(第5軸)係可相對於與Z軸形成垂直之(任意方向之)水平朝向之軸,使物品抓持部旋轉之驅動軸,且其軸線與物品抓持部既可交叉亦可不交叉。換言之,第4軸係以XYZ空間之Z軸為中心地使物品抓持部旋轉之滾轉軸,第5軸係相 對於上述滾轉軸之攻角軸。取放裝置中追加之第6軸之自由度係能以與上述4、5軸不同之(不一致亦不平行之)旋轉軸為中心地使物品抓持部旋轉之驅動軸。
又,於取放裝置中,自動機械、或機械手之抓持容器亦稱為末端效應器的手部係選定開閉式或真空吸附式者。開閉式手部係握持容器1之主體部或頸部。於進行處理之容器1較重或表面存在凹凸等難以真空吸附之情形時,選擇開閉式手部。開閉式手部係選擇電動或氣動式者,於需要對於對象調整其開度時,較佳為選定電動之開閉式。真空吸附式手部係通常吸附容器1之主體部。於進行處理之容器1為輕量,且容器1之側面為平面或曲面而具有充分之寬度等可確保吸附位置之情形時,可使抓持容器或自抓持狀態鬆開之時間變短,因而選擇真空吸附式。於真空吸附式手部中,與容器1接觸之部位通常設為真空墊。真空墊係相較單純形狀而言,波紋型更可應對於真空墊前端與容器1之相對位置之微妙之錯位,故而更佳。進而,可藉由於真空墊之安裝部設置彈簧等之緩衝部,而將真空墊更確實地抵壓於容器1進行吸附。
圖1~圖4所示之機械手40係並聯水平多關節機械手,且包括內置於殼體41之未圖示之基礎部、活動板42、及連結基礎部與活動板42之支臂之連桿部43。於活動板42之下表面設置安裝構件44,且將手部45安裝於安裝構件44。機械手40係於台座等安裝固定部46而配置。
圖2(步驟1)係表示機械手40之手部45於與容器1之前後方向相應之吸附位置(拾取位置)開始移動之狀態。此時,容器1藉由設置於下游搬送裝置20D之搬送終端之擋塊23而於特定位置(拾取位置)停止,且藉由上述判別機構30而判別前後方向。再者,擋塊23係上述停止裝置20S之一例。
圖3(步驟2)係表示機械手40之手部45將容器1吸附地拿起之拾取 狀態。
圖4(步驟3)係表示機械手40以使容器1之底部朝下之方式使手部45旋轉,且移動至托架搬送裝置50上之對托架60之插入位置之狀態。其後,機械手40使手部45下降,將容器1插入(放置)於托架60。於放置容器1之後,機械手40之手部45返回待機位置(步驟1)。
機械手40之手部45將容器1(步驟2)拿起後,於返回待機位置(步驟1)之前,搬送裝置20將下一容器1已搬送至拾取位置。
即,於本實施例中,機械手40係基於位於第1、第2下游搬送裝置20D之容器1之前後方向之資訊,將容器1抓持地於大致垂直方向拿起,且以容器1之口部(上部)成為隨後容易朝向上方向之方向之方式,以XYZ空間之Z軸為中心,使該容器1回旋(滾轉軸之回旋),以其口部(上部)成為上方向之方式使容器1回旋(攻角軸之回旋),使容器1水平方向地移動並下降,藉此,放置於特定之放置位置。機械手40之容器1之拿起、兩方向之回旋、水平移動、及下降之動作既可依序進行,亦可將幾個動作組合地同時進行,可一面考量周邊裝置之迂迴或動作之最快化一面進行決定。
又,於本實施例中,對於1台機械手40而具有第1及第2下游搬送裝置20D之2系列之物品搬送部。其原因在於:由於搬送裝置20具有相互獨立地搬送容器1之複數個搬送部,而於機械手40自1個搬送部將容器1拾取放置之期間,將容器1確實地搬送至另一搬送部,藉此,防止機械手40等待容器。一般而言,此種機械手40處理一個容器1之時間為1.0~2.0秒。假如將該處理時間設為1.5秒,則每分鐘可處理40個容器1,但假設於容器1之搬送僅由1系列之搬送部構成時,假如機械手40之等待時間僅需0.2秒,則處理時間亦變為1.7秒,容器1之處理個數成為每分鐘35個,處理能力大幅地降低。即便搬送裝置20之搬送部過多,機械手40之工作範圍亦將變大,從而導致機械手40大型化,因 此,搬送裝置20之搬送系列最佳為2~3行。然而,若搬送裝置20較機械手40之處理能力為高能力,以使機械手40之待機時間成為零或接近零,則將搬送裝置20之搬送系列設為1行將成為低成本,且亦可使設置區域變小,故而較佳。
再者,於對機械手40供給容器1之能力足夠大之情形時,相對於1系列或複數系列之搬送部,亦可設置2台以上之機械手40。於此情形時,設置於上游機械手40之拾取部之停止裝置20S設為開閉式擋塊23。若需下游機械手40實施取放動作,則必須於上游之機械手40實施取放動作之過程中,使設置於上游機械手40之拾取部之開閉式擋塊23成為打開狀態,使容器1通過上游之機械手40之拾取位置,將容器1送入至下游側之機械手40。若需上游之機械手40實施取放動作,則必須使設置於上游機械手40之拾取部之開閉式擋塊23成為關閉狀態,使容器1停止。
(托架搬送裝置50)
托架搬送裝置50係設置於下游搬送裝置20之與搬送方向正交之方向之另一側(相對於設置有機械手40之下游搬送裝置20D一側之相反側),且使成為機械手40對容器1之放置位置之托架60循環移動。托架60較佳為可容易地應對於容器1之各種形狀或尺寸。若於機械手進行放置時,托架60停止,則可確實地防止容器未進入托架60等放置失敗,故而較理想。又,亦可一面使托架60移動,一面追隨其移動速度,放置容器。但,作為機械手40放置容器1之放置對象,並不限於托架搬送裝置50,亦可採用帶式輸送機或頂板鏈條輸送機。於機械手進行放置時,若帶式輸送機或頂板鏈條輸送機停止,則可防止於放置時容器1倒置等放置失敗,但於放置後之帶式輸送機或頂板鏈條輸送機加速時,為了避免容器倒置,而必須緩慢地進行加速。若一面使帶式輸送機或頂板鏈條輸送機運轉,或一面進行減速,大致追隨其移動 速度地放置容器,則放置後無需加速,或放置後略微加速即可,故而,可縮短加速時間及防止容器倒置,因而較佳。
圖12係本實施例之物品供給裝置100設為對象之長條物品即容器1的例示。容器1成為相對於物品寬度物品高度(物品長度)較長之長條形狀。所謂作為長條形狀之容器1係指物品高度為物品寬度的約1.3倍以上者。於如圖12之(1)、(2)、(3)、(4)所示,容器1於填充內容物之口部附近具有稱作頸環之環狀結構之瓶之情形時,所謂頸部係指較頸環為上側之較細之部分。於如圖12之(5)、(6)所示,容器1為不具有稱作頸環之環狀結構部之瓶之情形時,所謂頸部係指將口部附近之蓋固定之螺紋部或壓入部等。
以下,對於將各種形狀之容器1載置於搬送裝置20之V型搬送面20A進行搬送時,容器1之形狀對搬送姿勢造成之影響進行說明。
圖13係表示於搬送裝置20藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A及搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A時,小型圓柱形狀之容器1之寬度方向之中央部定位於V型搬送面20A之V字谷之谷間之情況。亦於容器1之口部及底部之任一者位於搬送裝置20之搬送方向之前方側時,可將容器1之寬度方向之中央部定位於V型搬送面20A之V字谷之谷間之同一位置。
圖14係表示於搬送裝置20藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A及搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A時,大型圓錐形狀之容器1之寬度方向之中央部定位於V型搬送面20A之V字谷之谷間之情況。亦於容器1之口部及底部之任一者位於搬送裝置20之搬送方向之前方側時(圖14(B)、(C)),可將容器1之寬度方向之中央部定位於V型搬送面20A之V字谷之谷間之同一位置。
圖15係表示於搬送裝置20藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A及搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A,且使帶式輸送機21 之搬送面21A相對於水平之傾斜角θc與搬送導件22之搬送面22A相對於水平之傾斜角θg大致相同時,自上表面觀察時,橢圓形狀之容器1(圖12(2))之寬度方向之中央部並非一定規定於V型搬送面20A之V字谷之規定位置之情況。亦於容器1之口部及底部之任一者位於搬送裝置20之搬送方向之前方側時情況相同。容器1之寬度方向之中央部於圖15(A)中靠近V型搬送面20A之搬送導件22地偏移,且於圖15(B)中位於V型搬送面20A之V字谷之谷間,於圖15(C)中靠近V型搬送面20A之帶式輸送機21地偏移。於此種情形時,利用圖像處理裝置等感測器判別搬送裝置20之V型搬送面20A中之容器1之上述偏移位於圖15(A)~(C)之何者,或藉由設置於搬送裝置20之上游側之預處理裝置而將容器1對於V型搬送面20A之搬入姿勢設定為圖15(A)~(C)之任一者,藉此,以可利用機械手40之手部45吸附容器1之寬度方向之中央部之方式控制該機械手40。
圖16係表示於搬送裝置20藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A與搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A,且使帶式輸送機21之搬送面21A相對於水平之傾斜角θc與搬送導件22之搬送面22A相對於水平之傾斜角θg為θc<θg時,容器1之橢圓之長徑與帶式輸送機21之平緩傾斜之搬送面21A平行,且容器1之寬度方向之中央部如圖16(A)所示靠近V型搬送面20A之帶式輸送機21地偏移。亦於容器1之口部及底部之任一者位於搬送裝置20之搬送方向之前方側時,情況相同。再者,於容器1之橢圓之長徑如圖16(B)所示地載置於搬送導件22之搬送面22A時,於陡峭傾斜之搬送面22A上變得不穩定之容器1於其搬送過程中自己旋轉,而成為圖16(A)所示之搬送姿勢。即,可藉由於自上方觀察時,對於橢圓形狀之容器1或近似橢圓形狀之形狀之容器(例:圖12(6))設為θc<θg,而始終成為圖16(A)所示之搬送姿勢,因此機械手之控制變得容易。
圖17係本實施例之物品供給裝置100設為對象之作為長條物品之蓋之例示。蓋係成為相對於物品寬度,物品高度(物品長度)較長之長條形狀。所謂作為長條物品之蓋係指物品高度為物品寬度之約1.3倍以上者。上側在前或下側在前之判別(判別物品之前後方向)可根據相對於上側為面形狀而下側為凹形狀之形狀差,容易地判別。
圖18係本實施例之物品供給裝置100設為對象之作為長條物品之附帶液浸管之觸發蓋之例示。由於本體寬度與液浸管粗細之差較大,故而與容器同樣,可根據本體在前或液浸管部在前而容易地判別前後方向。
圖19係本實施例之物品供給裝置100設為對象之作為長條物品之附帶液浸管之泵蓋之例示。由於本體寬度與液浸管粗細之差較大,故而與容器同樣地,可根據本體在前或液浸管部在前而容易地判別前後方向。
圖20係表示使用可以點狀之束光判別對象之有無之光學式感測器之判別機構30之前後判定方法之另一實施例。該圖20係自側面觀察於V型搬送面20A上容器1位於拾取位置之圖,為了可觀察到容器1及裏側之V型搬送面20A,近前之V型搬送面20A未於圖中進行表示。於第1及第2下游搬送裝置20D搬送容器1之搬送終端(停止位置)各配置2個感測器D、E。若將設置感測器D、E之V型搬送面20A設為上述搬送導件22,則感測器D、E之設置較容易。感測器D、E之各者係配置於容器1之搬送終端中之停止預定範圍之前端部。而且,感測器D、E係為了避免於V型搬送面20A中之V字谷之內側部干擾容器1,而以於搬送裝置20之相對搬送方向正交之方向(例如靠近帶式輸送機21之皮帶邊緣)上束光成為大致水平之方式配置。上側之感測器D係設置為於容器1之口部在前時成為關閉之高度。下側之感測器E係設置為於容器1之口部在前時成為開啟之高度。如圖20(A)所示,若感測器D關閉且感 測器E開啟,則判別容器1之口部在前,且如圖20(B)所示,若感測器D開啟且感測器E開啟,則判別容器1之底部在前。藉由以此方式配置,而無需應根據容器1之長度進行更換配置之感測器,故而較佳。又,由於束光不干涉作為取放裝置之機械手40之動作範圍,故而感測器設置之位置調整較容易。進而,由於感測器個數減少為2個,故而於成本方面亦較為有利。
圖21係表示使用可以點狀之束光測定與對象相距之距離之光學式距離感測器之判別機構30之前後方向之判別方法之另一實施例。本實施例係對判別圖17所示之如蓋之凹形狀之物品且與容器相比外形幾乎未發現變化之物品之前後方向尤其有效。圖21係自側面觀察於V型搬送面20A上蓋2位於拾取位置之圖,且為了可觀察到蓋2及裏側之V型搬送面20A,而使近前之V型搬送面20A未於圖中表示。於第1及第2下游搬送裝置20D搬送之蓋2之搬送終端(停止位置)各配置一個感測器F。感測器F之各者係配置於蓋2之搬送終端中之停止預定範圍之前端部之上方。而且,感測器F係以於與搬送裝置20之搬送方向相對向之方向(例如靠近帶式輸送機21之皮帶邊緣)上束光d傾斜向下之方式配置。於如圖21(A)所示束光到達蓋2之下側(對容器之安裝側)即蓋之內側時,束光d之測定距離長於設定值,從而判別蓋2之下側(對容器之安裝側)在前。於如圖21(B)所示束光到達蓋2之上側即頂面部時,束光d之測定距離短於設定值,從而判別蓋2之上側(頂面部)在前。可藉由以此方式配置,而無需應根據蓋2之長度進行更換配置之感測器,故而較佳。又,由於束光不干涉作為取放裝置之機械手40之動作範圍,故而感測器設置之位置調整較為容易。進而,由於感測器個數為1個,故而可於短時間內進行設置。又,藉由本判別方法,而即便於頸部形狀與容器1之其他部分之形狀不存在較大差異之容器1中(未圖示),亦可判別容器1之口部在前抑或是容器1之底部在前。
於圖22中表示物品供給裝置100之另一實施例。本實施例係將上游搬送裝置20U設為1行,亦將下游搬送裝置20D設為1行者。藉由設為1行而成為簡易之構成。又,為了成為高能力,而將本物品供給裝置100配置2套,且各物品供給裝置100使托架搬送裝置50共用化,將托架搬送裝置50夾於中央而對稱地配置。各物品供給裝置100之取放裝置40係以沿著與托架搬送裝置50之行進方向相同之方向,使上游之取放裝置40U之放置位置與下游之取放裝置40D之放置位置成為串列之方式配置。於將在托架搬送裝置50D上連續地搬送而至之托架60以連續之2個(上游及下游之取放裝置40U、40D之台數)為單位地隔開,且將該等2個托架60中之上游側之托架60設為第1托架60,將下游側之托架60設為第2托架60時,上游之取放裝置40U將容器1放置於第1托架60,下游之取放裝置40D將容器1放置於第2托架60。托架搬送裝置50可藉由將托架60設為取放裝置40U、40D之台數即2個間距進給,而利用上游及下游之取放裝置40U、40D將各容器1有效率地放置於各托架60。又,對於托架60之搬送,亦可不設為間距進給,而一面連續地進給托架60一面放置容器1。相較以1套使用本物品供給裝置100,可藉由使用本實施例之2套之物品供給裝置100,而容易地將取放能力提昇至2倍左右。
圖23係表示物品供給裝置100之另一實施例。本實施例係為了進而成為高能力,而將本物品供給裝置100並列地配置3套。各物品供給裝置100之取放裝置40(i)~(iii)係以與各物品供給裝置100之下游搬送裝置20D於其等之搬送方向上相對向之方式配置,又,各取放裝置40係以沿著與沿托架搬送裝置50之行進方向相同之方向,其等之放置位置形成串列之方式配置。於將在托架搬送裝置50上連續地搬送而至之托架60以連續之3個(取放裝置(i)~(iii)之個數)為單位地隔開,且將該等3個托架60自上游側朝向下游側設為第1托架60、第2托架60、第3托 架60時,取放裝置40(i)將容器1放置於第1托架60,取放裝置40(ii)將容器1放置於第2托架60,取放裝置40(iii)將容器1放置於第3托架60。托架搬送裝置50可藉由將托架60設為取放裝置40(i)~(iii)之台數即3個間距進給,而利用取放裝置40(i)~(iii)將各容器1有效率地放置於各托架60。對於托架60之搬送,亦可不設為間距進給,而一面連續地進給托架60一面放置容器1。於本物品供給裝置100中,可將複數個取放裝置40(i)~(iii)並排配置於托架搬送裝置50之一側,從而可自相同方向同時地進行各取放裝置40之維護,使得維護性提昇。
根據本實施例,發揮以下作用效果。
(a)搬送裝置20(上游搬送裝置20U及下游搬送裝置20D)係將容器1(或蓋2)載置於V型搬送面20A,沿著其長條方向仿照該V型搬送面20A之V字谷之一方向搬送至拾取位置。因此,作為取放裝置之機械手40只要依序拾取被定位於搬送裝置20之V型搬送面20A中之V字谷之狹窄之範圍且串列成排之各容器1(或蓋2)即可。機械手40之移動範圍較窄亦足夠,從而可使機械手40小型化,將其設置區域狹窄化。又,機械手40之取放之距離亦變短,其結果,動作時間亦變短,從而亦可提昇機械手40之能力。
(b)判別機構30所需之物品觀察範圍亦可限定於在搬送裝置20中定位容器1(或蓋2)之V型搬送面20A中之V字谷之較窄之範圍。判別機構30亦可小型化,從而其設置區域亦可狹窄化。
(c)搬送裝置20係藉由相對之帶式輸送機21之搬送面21A及搬送導件22之搬送面22A而形成V型搬送面20A,且使帶式輸送機21之搬送面21A相對於水平之傾斜角較搬送導件22之搬送面22A相對於水平之傾斜角變緩。可藉由使帶式輸送機21之搬送面21A相對於水平之傾斜角θc變小,而提昇帶式輸送機21賦予容器1(或蓋2)之搬送力,且由於搬送裝置20之上表面(V型搬送面20A)於上方較大地打開,故而機械手40 變得容易拾取容器1(或蓋2)。
可藉由使搬送導件22之搬送面22A相對於水平之傾斜角θg變大,而將容器1(或蓋2)更確實地壓抵於帶式輸送機21。藉此,帶式輸送機21賦予容器1(或蓋2)之搬送力變大,從而無需將搬送導件22之側設為帶式輸送機,故較為價廉。
(d)於使帶式輸送機21與搬送導件22之一搬送面相對於水平之傾斜角較另一搬送面相對於水平之傾斜角變緩時,可藉由使變緩之搬送面之寬度變大,而利用帶式輸送機21穩定地搬送容器1(或蓋2)。
(e)取放裝置包含具有5軸以上之自由度之機械手40,藉此,可於機械手40拾取放置容器1(或蓋2)之手部45確保固定以上之移動之自由度。
(f)搬送裝置20係將上游搬送裝置20U與下游搬送裝置20D串列配置而構成,且於上游搬送裝置20U之與搬送方向正交之方向之一側設置物品投入裝置10,於下游搬送裝置20D之與搬送方向正交之方向之一側設置機械手40而構成。可將物品投入裝置10與機械手40之兩者於搬送裝置20中聚集於與搬送方向正交之方向之同一側地配置,從而可使物品供給裝置100之整體之佈局變得緊湊。
(g)上游搬送裝置20U係於配置物品投入裝置10之一側配置搬送導件22,且於其另一側配置帶式輸送機21。藉此,將物品投入裝置10所投入之容器1(或蓋2)越過搬送導件22之靜止之板狀邊緣投入至搬送裝置20,其結果,不會越過移動中之帶式輸送機21之皮帶邊緣卡在該皮帶邊緣,從而可謀求容器1(或蓋2)之投入之穩定。又,越過搬送導件22之板狀邊緣投入至搬送裝置20之容器1(或蓋2)於該投入方向上碰到相對之帶式輸送機21之柔軟之皮帶面而被吸收衝擊,從而不彈起地被搬送裝置20之V型搬送面20A承接。
(h)下游搬送裝置20D係於配置機械手40之一側配置帶式輸送機 21,且於其另一側配置搬送導件22。可藉由將機械手40配置於帶式輸送機21之側,而將該機械手40靠近帶式輸送機21直至機械手40可進行拾取動作之極限地設置,從而可於搬送導件22所對向之側,較大地獲得機械手40之放置用動作範圍。
(i)對於1台機械手40,包括第1及第2下游搬送裝置20D之2系列之物品搬送部。搬送裝置20具有獨立之複數個搬送部,藉此,於機械手40自一個搬送部將容器1(或蓋2)拾取放置之期間,可藉由將容器1(或蓋2)確實地搬送至另一搬送部,而防止機械手40等待容器。
(j)搬送裝置20具有使容器1(或蓋2)於V型搬送面20A上之拾取位置停止之停止裝置20S。因此,可不使用容器1之位置偏移檢測感測器或昂貴之圖像處理裝置而利用包含價廉之光學式感測器(光電管)等之判別機構30判別容器1之前後方向。又,可將判別機構30所需之物品觀察範圍限定於V型搬送面20A之V字谷之狹窄之範圍,因此,判別機構30亦可小型化,從而可使其設置區域狹窄化。又,機械手40(取放裝置)之移動範圍較窄便已足夠,因此,機械手40亦小型化,從而可使其設置區域狹窄化。又,可使機械手40取放容器1(或蓋2)之取放距離變短,其結果,機械手40之動作時間亦變短,從而可提昇能力。
關於上述各實施形態,本發明進而揭示以下物品供給裝置。
<1>一種物品供給裝置,其係具有於拾取位置將作為長條形狀之容器或蓋之物品拾取,以固定之姿勢放置於放置位置之取放裝置而成者,且包括:搬送裝置,其係將自物品投入裝置投入之物品載置於V型搬送面,沿著該物品之長條方向仿照該V型搬送面之V字谷之一方向搬送至拾取位置;停止裝置,其係使物品於V型搬送面上之拾取位置停止;及判別機構,其係於拾取位置拾取物品之前,判別已停止之物品 之前後方向;取放裝置係根據判別機構之判別結果,以將已停止之物品以固定之姿勢放置於放置位置之方式,拾取放置該物品。
<2>如上述<1>之物品供給裝置,較佳為上述搬送裝置係藉由相對之帶式輸送機之搬送面而形成V型搬送面。
<3>如上述<1>之物品供給裝置,較佳為上述搬送裝置係藉由相對之帶式輸送機之搬送面與搬送導件之搬送面而形成V型搬送面。
<4>如上述<3>之物品供給裝置,較佳為上述搬送裝置係藉由相對之帶式輸送機之搬送面與搬送導件之搬送面而形成V型搬送面,且使帶式輸送機之搬送面相對於水平之斜度較搬送導件之搬送面相對於水平之斜度變緩。
<5>如上述<3>之物品供給裝置,較佳為上述搬送裝置係藉由相對之帶式輸送機之搬送面與搬送導件之搬送面而形成V型搬送面,且於使一搬送面相對於水平之傾斜角較另一搬送面相對於水平之傾斜角變緩時,使變緩之搬送面之寬度變寬。
<6>如上述<1>至<5>中任一項之物品供給裝置,較佳為上述取放裝置包括具有5軸以上之自由度之機械手。
<7>如上述<6>之物品供給裝置,較佳為上述搬送裝置係串列配置上游搬送裝置與下游搬送裝置而構成,且於上游搬送裝置之與搬送方向正交之方向之一側設置物品投入裝置,於下游搬送裝置之與物品投入裝置相同一側設置機械手。
<8>如上述<6>或<7>之物品供給裝置,較佳為上述搬送裝置相對於1台機械手具有相互獨立地搬送物品之複數個搬送部。
<9>如上述<7>之物品供給裝置,較佳為上述上游搬送裝置及下游搬送裝置之各者係藉由相對之帶式輸送機之搬送面與搬送導件 之搬送面而形成V型搬送面,且上游搬送裝置於搬送方向之左右任一側配置搬送導件,下游搬送裝置於與上游搬送裝置之設置搬送導件之側相同一側配置帶式輸送機。
<10>如上述<1>之物品供給裝置,較佳為具有托架搬送裝置,且上述取放裝置將所拾取之物品以立起之姿勢直接放置於托架搬送裝置上之托架。
<11>如上述<3>之物品供給裝置,較佳為將物品投入裝置設置於上述搬送導件側。
<12>如上述<3>之物品供給裝置,較佳為將上述取放裝置設置於上述帶式輸送機側。
<13>如上述<7>之物品供給裝置,較佳為將設置於上述上游搬送裝置之一側之物品投入裝置設置於上述搬送導件側。
<14>如上述<7>之物品供給裝置,較佳為將設置於上述下游搬送裝置之與物品投入裝置相同一側之機械手設置於上述帶式輸送機側。
<15>如上述<9>之物品供給裝置,較佳為將設置於上述上游搬送裝置之一側之物品投入裝置設置於上述搬送導件側,且將設置於上述下游搬送裝置之與物品投入裝置相同一側之機械手設置於上述帶式輸送機側。
<16>如上述<7>之物品供給裝置,較佳為上述上游搬送裝置係根據物品之儲存量進行間歇運轉或增減速度控制運轉。
<17>如上述<7>之物品供給裝置,較佳為上述上游搬送裝置係連續運轉,且於上游搬送裝置與下游搬送裝置之間設置有用以使物品之搬送停止之擋塊。
[產業上之可利用性]
本發明係一種物品供給裝置,該物品供給裝置係具有於拾取位置將作為長條形狀之容器或蓋之物品拾取,以固定之姿勢放置於放置位置之取放裝置者,且包括:搬送裝置,其將自物品投入裝置投入之物品載置於V型搬送面,且沿著該物品之長條方向仿照該V型搬送面之V字谷之一方向搬送至拾取位置;停止裝置,其使物品於V型搬送面上之拾取位置停止;及判別機構,其於拾取位置拾取物品之前,判別已停止之物品之前後方向;且,取放裝置根據判別機構之判別結果,以將已停止之物品以固定之姿勢放置於放置位置之方式拾取放置該物品。藉此,可使取放物品之機械手等取放裝置之移動範圍變窄。
1‧‧‧容器
10‧‧‧物品投入裝置
11‧‧‧容器貯槽部
12‧‧‧上下移動床
13‧‧‧固定床
14‧‧‧斜滑槽
20‧‧‧搬送裝置
20A‧‧‧V型搬送面
20D‧‧‧下游搬送裝置
20S‧‧‧停止裝置
20U‧‧‧上游搬送裝置
30‧‧‧判別機構
40‧‧‧機械手(取放裝置)
50‧‧‧托架搬送裝置
60‧‧‧托架
100‧‧‧物品供給裝置

Claims (17)

  1. 一種物品供給裝置,其係具有於拾取位置將作為長條形狀之容器或蓋之物品拾取,以固定之姿勢放置於放置位置之取放裝置而成者,且包括:搬送裝置,其係將自物品投入裝置投入之物品載置於V型搬送面,並將該物品以其長條方向沿著仿照該V型搬送面之V字谷之一方向的方式搬送至拾取位置;擋塊,其係使物品於V型搬送面上之拾取位置停止;及判別機構,其係於拾取位置拾取物品之前,判別已停止之物品之前後方向;取放裝置係根據判別機構之判別結果,以將已停止之物品以固定之姿勢放置於放置位置之方式,拾取放置該物品。
  2. 如請求項1之物品供給裝置,其中上述搬送裝置係藉由相對之帶式輸送機之搬送面而形成V型搬送面。
  3. 如請求項1之物品供給裝置,其中上述搬送裝置係藉由相對之帶式輸送機之搬送面與搬送導件之搬送面而形成V型搬送面。
  4. 如請求項3之物品供給裝置,其中上述搬送裝置係藉由相對之帶式輸送機之搬送面與搬送導件之搬送面而形成V型搬送面,且使帶式輸送機之搬送面相對於水平之斜度較搬送導件之搬送面相對於水平之斜度變緩。
  5. 如請求項3之物品供給裝置,其中上述搬送裝置係藉由相對之帶式輸送機之搬送面與搬送導件之搬送面而形成V型搬送面,且於使一搬送面相對於水平之傾斜角較另一搬送面相對於水平之傾斜角變緩時,使變緩之搬送面之寬度變寬。
  6. 如請求項1至5中任一項之物品供給裝置,其中上述取放裝置包 括具有5軸以上之自由度之機械手。
  7. 如請求項6之物品供給裝置,其中上述搬送裝置係串列配置上游搬送裝置與下游搬送裝置而構成,且於上游搬送裝置之與搬送方向正交之方向之一側設置物品投入裝置,於下游搬送裝置之與物品投入裝置相同一側設置機械手。
  8. 如請求項6之物品供給裝置,其中上述搬送裝置相對於1台機械手具有相互獨立地搬送物品之複數個搬送部。
  9. 如請求項7之物品供給裝置,其中上述上游搬送裝置及下游搬送裝置之各者係藉由相對之帶式輸送機之搬送面與搬送導件之搬送面而形成V型搬送面,且上游搬送裝置於搬送方向之左右任一側配置搬送導件,下游搬送裝置於與上游搬送裝置之設置搬送導件之側相同一側配置帶式輸送機。
  10. 如請求項1之物品供給裝置,其具有托架搬送裝置,且上述取放裝置將所拾取之物品以立起之姿勢直接放置於托架搬送裝置上之托架。
  11. 如請求項3之物品供給裝置,其中將上述物品投入裝置設置於上述搬送導件側。
  12. 如請求項3之物品供給裝置,其中將上述取放裝置設置於上述帶式輸送機側。
  13. 如請求項7之物品供給裝置,其中將設置於上述上游搬送裝置之一側之物品投入裝置設置於上述搬送導件側。
  14. 如請求項7之物品供給裝置,其中將設置於上述下游搬送裝置之與物品投入裝置同一側之機械手設置於上述帶式輸送機側。
  15. 如請求項9之物品供給裝置,其中將設置於上述上游搬送裝置之 一側之物品投入裝置設置於上述搬送導件側,且將設置於上述下游搬送裝置之與物品投入裝置同一側之機械手設置於上述帶式輸送機側。
  16. 如請求項7之物品供給裝置,其中上述上游搬送裝置係根據物品之儲存量進行間歇運轉或增減速度控制運轉。
  17. 如請求項7之物品供給裝置,其中上述上游搬送裝置係連續運轉,且於上游搬送裝置與下游搬送裝置之間設置有用以使物品之搬送停止之擋塊。
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