WO2018117227A1 - 搬送システム及びその運転方法 - Google Patents

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WO2018117227A1
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • B65B57/00Automatic control, checking, warning, or safety devices
    • B65B57/10Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged
    • B65B57/16Automatic control, checking, warning, or safety devices responsive to absence, presence, abnormal feed, or misplacement of articles or materials to be packaged and operating to stop, or to control the speed of, the machine as a whole
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Definitions

  • the present invention relates to a transport system and an operation method thereof.
  • Patent Document 1 An article gripping apparatus and a container filling apparatus that grip an article and store it in a container are known (for example, see Patent Document 1).
  • the article gripping device disclosed in Patent Document 1 includes a main body and a pair of gripping bodies provided on the main body, and grips the article by moving the pair of gripping bodies forward by a driving unit. By moving the pair of gripping bodies backward, the gripped article is released.
  • the container stuffing device disclosed in Patent Document 1 has an upper plate and a lower plate provided with suction cups.
  • the upper surface of the film bag is adsorbed by the upper plate sucker, the upper and lower plates sandwich the film bag, the lower plate sucker adsorbs the lower surface of the film bag, and then the upper plate and lower plate Are moved away from each other, the film bag is opened, and the article (sandwich) held by the article holding device is stored in the film bag.
  • This invention solves the said conventional subject, and it aims at providing the conveyance system which can convey the hold
  • a transport system is a transport system that holds and transports food, which is formed in a plate shape, and is arranged so that inner surfaces thereof face each other.
  • a pair of first arms having a pair of first holding portions, a pair of first arms formed in a plate shape, arranged so that the inner surfaces thereof face each other, and the distance between the inner surfaces being variable.
  • a robot having a second arm having a second holding portion; a packaging bag supply device configured to supply the stacked packaging bags one by one while opening the opening; and control
  • a suction portion is provided on an inner surface of the second holding portion, and the control device operates the packaging bag supply device to supply the packaging bag while opening the opening.
  • the inner surface is in contact with the outer surface of the packaging bag, the outer surface is adsorbed by the adsorbing portion, and the second arm is operated so that the distance between the inner surfaces is greater than the length in the width direction of the food. It is configured to let you.
  • the transport system operating method is a transport system operating method for holding and transporting food, wherein the transport system is formed in a plate shape and the inner surfaces thereof face each other.
  • a first arm having a pair of first holding portions and a plate are formed, arranged so that the inner surfaces thereof face each other, and the distance between the inner surfaces can be varied.
  • a robot having a second arm having a pair of second holding portions, and a packaging bag supply device configured to supply the stacked packaging bags one by one while opening the openings.
  • a suction part is provided on the inner surface of the second holding part, and the packaging bag supply device supplies the packaging bag while opening the opening (A), and (A) After that, the inner surfaces of the pair of second holding portions are Each of the second arms operates such that the outer surface of the packaging bag abuts on the outer surface of the packaging bag, the outer surface is adsorbed by the adsorbing portion, and the distance between the inner surfaces is greater than the length in the width direction of the food (B And).
  • the transport system and the operating method of the present invention it is possible to transport the gripped food into the packaging bag while suppressing breakage of the packaging bag.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a transport system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the robot in the transport system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the control device for the robot shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the right side surface of the first hand unit in the robot shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the front surface of the first hand unit in the robot illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the left side surface of the second hand unit in the robot illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a transport system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the robot in the transport system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the control device for the robot shown
  • FIG. 7A is a flowchart illustrating an example of the operation of the transport system according to the first embodiment.
  • FIG. 7B is a flowchart illustrating an example of the operation of the transport system according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the state of the robot when the robot is operating along the flowchart shown in FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a state of the robot when the robot is operating along the flowchart shown in FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a state of the robot when the robot is operating along the flowchart shown in FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 11A is a flowchart illustrating an example of the operation of the transport system according to the second embodiment.
  • FIG. 11B is a flowchart illustrating an example of the operation of the transport system according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the transport system according to the third embodiment.
  • the transport system according to the first embodiment is a transport system that holds and transports food, is formed in a plate shape, is disposed so that the inner surfaces thereof face each other, and the distance between the inner surfaces is set.
  • a first arm having a pair of first holding portions configured to be variable, and a second arm having a pair of second holding portions formed in a plate shape and arranged so that inner surfaces thereof face each other.
  • a robot having an arm, a packaging bag supply device configured to supply the stacked packaging bags one by one while opening the opening, and a control device.
  • An adsorption part is provided on the inner surface of the holding part, and the control device operates the packaging bag supply device so as to supply the packaging bag while opening the opening, and then the inner surfaces of the pair of first holding parts are Each abuts the outer surface of the packaging bag and is Adsorbing the outer surface, the distance between the inner surfaces of the first holding unit of the pair is so larger than the length of the food, to operate the first arm.
  • control device holds the food by the pair of second holding units, and inserts the held food into the packaging bag from the opening of the packaging bag.
  • the second arm may be configured to operate.
  • control device causes the first normal direction of the inner surfaces of the pair of second holding portions to match the normal direction of the inner surfaces of the pair of first holding portions. It may be configured to operate two arms.
  • the control device releases the food held by the pair of second holding units and causes the second arms to retreat from the packaging bag.
  • the first arm may be operated so that the food is held from the outer surface of the packaging bag by the pair of first holding portions.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a transport system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the robot in the transport system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the control device for the robot shown in FIG.
  • the front-rear direction, the up-down direction, and the left-right direction of the robot are represented as the front-rear direction, the up-down direction, and the left-right direction in the figure.
  • the vertical direction and the horizontal direction of the robot are represented as the vertical direction and the horizontal direction in the drawing.
  • the transport system 100 is a packaging bag configured to supply a robot 101, a food (here, sandwich) 102, and a packaging bag 103 one by one.
  • a supply device 104, a first belt conveyor 105, and a second belt conveyor 106 are provided, and the food 102 transferred (supplied) from the first belt conveyor 105 is accommodated in a packaging bag 103 and packed in a bag.
  • the food 102 is transported to the second belt conveyor 106.
  • the foodstuff 102 which the conveyance system 100 which concerns on this Embodiment 1 conveys a sandwich, Japanese confectionery, a Western confectionery, a rice ball etc. are mentioned, for example.
  • the packaging bag supply device 104 is formed in a substantially casing shape, and a supply device (not shown) for supplying the packaging bags 103 one by one is provided therein, and a plurality of packaging bags 103 are provided. Stacked and housed.
  • the upper surface of the packaging bag supply device 104 is formed in a step shape by the step portion 104a, and the packaging bags 103 are supplied one by one to the upper surface 104b on the rear side by a feeder (not shown).
  • a side wall constituting the stepped portion 104 a is provided with an ejection portion (not shown) that ejects a gas such as air to open the opening of the packaging bag 103.
  • a gas supply device (not shown) for ejecting gas such as air is connected to the ejection portion.
  • the packaging bag supply device 104 can supply the stacked packaging bags 103 one by one while opening the opening 103a.
  • a blow packer brand name
  • a blow packer brand name
  • the first belt conveyor 105 is configured to transfer the cooked food 102 to the front of the robot 101.
  • the second belt conveyor 106 is configured to transfer the packaged food 102 by the robot 101, and the opening 103 a of the packaging bag 103 is sealed at the transfer destination of the second belt conveyor 106.
  • a seal mechanism (not shown) is arranged.
  • a horizontal articulated double-arm robot will be described as the robot 101, but other robots such as a horizontal articulated type and a vertical articulated type may be adopted as the robot 101.
  • the robot 101 includes a carriage 12, a first arm 13 ⁇ / b> A, a second arm 13 ⁇ / b> B, a vacuum generation device 25, and a control device 14.
  • the arm 13A, the second arm 13B, and the vacuum generator 25 are configured to be controlled.
  • a configuration in which the control device 14 and the vacuum generation device 25 are arranged inside the carriage 12 is adopted.
  • the present invention is not limited to this, and these devices are arranged outside the carriage 12. May be.
  • a base shaft 16 is fixed to the upper surface of the carriage 12.
  • the base shaft 16 is provided with a first arm 13 ⁇ / b> A and a second arm 13 ⁇ / b> B so as to be rotatable around a rotation axis L ⁇ b> 1 passing through the axis of the base shaft 16.
  • the first arm 13A and the second arm 13B are provided so as to have a vertical difference.
  • a control device 14 and a vacuum generator 25 are accommodated in the carriage 12. Note that the first arm 13A and the second arm 13B are configured to be able to operate independently or to operate in association with each other.
  • the first arm 13A has a first arm portion 15A, a first wrist portion 17A, a first hand portion 18A, and a first mounting portion 20A.
  • the second arm 13B has a second arm portion 15B, a second wrist portion 17B, a second hand portion 18B, and a second mounting portion 20B. Since the second arm 13B is configured in the same manner as the first arm 13A except for the second hand portion 18B, a detailed description other than the second hand portion 18B is omitted.
  • the first arm portion 15A is configured by a substantially rectangular parallelepiped first link 5a and second link 5b.
  • the first link 5a is provided with a rotary joint J1 at the proximal end and a rotary joint J2 at the distal end.
  • the second link 5b is provided with a linear motion joint J3 at the tip.
  • the 1st link 5a has the base end part connected with the base axis 16 via the rotation joint J1, and can rotate to the surroundings of the rotating shaft line L1 by the rotation joint J1. Further, the second link 5b is connected to the distal end portion of the first link 5a via the rotary joint J2, and can be rotated around the rotation axis L2 by the rotary joint J2.
  • the first wrist portion 17A is connected to the distal end portion of the second link 5b via the linear motion joint J3 so as to be movable up and down with respect to the second link 5b.
  • a rotary joint J4 is provided at the lower end of the first wrist portion 17A, and a first mounting portion 20A is provided at the lower end of the rotary joint J4.
  • the first mounting portion 20A is configured to be detachable from the first hand portion 18A.
  • the first mounting portion 20A has a pair of rod members that are configured such that the distance between them can be adjusted, and the first hand portion 18A is sandwiched between the pair of rod members.
  • the first hand portion 18A can be attached to the first wrist portion 17A. Accordingly, the first hand portion 18A can be rotated around the rotation axis L3 by the rotary joint J4.
  • the tip of the bar member may be bent.
  • each of the joints J1 to J4 of the first arm 13A and the second arm 13B is provided with a drive motor as an example of an actuator that relatively rotates or moves up and down two members connected to each joint.
  • the drive motor may be, for example, a servo motor that is servo-controlled by the control device 14.
  • Each of the joints J1 to J4 includes a rotation sensor (not shown) for detecting the rotation position of the drive motor, a current sensor (not shown) for detecting a current for controlling the rotation of the drive motor, Is provided.
  • the rotation sensor may be an encoder, for example.
  • FIG. 1 the first hand portion 18A of the first arm 13A and the second hand portion 18B of the second arm 13B will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 4 to 6.
  • FIG. 1 the first hand portion 18A of the first arm 13A and the second hand portion 18B of the second arm 13B will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 4 to 6.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the right side surface of the first hand unit in the robot shown in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the front surface of the first hand unit in the robot illustrated in FIG. 2.
  • the up-down direction and the front-rear direction in the robot are represented as the up-down direction and the front-rear direction in the drawing
  • the up-down direction and the left-right direction in the robot are represented as the up-down direction and the left-right direction in the drawing.
  • the first hand portion 18A of the first arm 13A includes a fixing portion 60A, a main body 70A, a pair of first holding portions 80A and 80A, and a first suction portion. 90A.
  • the fixed portion 60A is a portion with which the first mounting portion 20A abuts, and is formed in a rod shape here.
  • the main body 70A connects the fixed portion 60A and the pair of first holding portions 80A and 80A, and includes a first member 71A and a plate-like second member 72A fixed to the lower surface of the first member 71A.
  • the first member 71A is formed in a substantially T shape when viewed from the top and bottom directions, and is formed in a substantially L shape when viewed from the horizontal direction.
  • the pair of first holding portions 80A and 80A are arranged such that inner surfaces of a first plate member 81A described later face each other. Further, at least one of the first holding portions 80A is configured to be movable in a normal direction of the main surface of the first plate member 81A by a driver (not shown).
  • first holding portions 80A and 80A can change the distance between the inner surfaces of the first plate members 81A and 81A.
  • a groove or the like for guiding the movement of the first holding portion 80A may be provided on the lower surface of the second member 72A.
  • the first holding portion 80A has a first plate member 81A whose main surface is formed in a triangular shape, and a substantially L-shaped second member 82A, and the second member 82A is a second member.
  • the member 72A and the first plate member 81A are connected.
  • the second member 82A has an upper end connected to the second member 72A and a lower end connected to the slope of the first plate member 81A. In other words, the second member 82A suspends the first plate member 81A from the lower surface of the second member 72A.
  • openings 91A are provided on the inner surface of the first plate member 81A, and a frustoconical suction pad 92A is provided in the opening 91A.
  • the opening 91A is connected to the vacuum generator 25 via the first pipe 93A (see FIG. 2).
  • the opening 91A, the suction pad 92A, and the first pipe 93A constitute a first suction portion 90A.
  • the vacuum generator 25 is a device that makes the inside of the first adsorption unit 90A have a negative pressure, and for example, a vacuum pump or CONVUM (registered trademark) may be used.
  • the first piping 93A is provided with an on-off valve (not shown).
  • the opening / closing valve opens or closes the first pipe 93A, whereby the packing bag 103 is sucked and released by the suction pad 92A.
  • the operation of the vacuum generator 25 and the opening / closing of the on-off valve are controlled by the control device 14.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the left side surface of the second hand unit in the robot shown in FIG.
  • the vertical direction and the front-rear direction in the robot are represented as the vertical direction and the front-rear direction in the figure.
  • the second hand portion 18B includes a fixed portion 60B, a main body 70B, a pair of second holding portions 80B and 80B, and a driver 90B.
  • the fixing portion 60B is a portion with which the second mounting portion 20B comes into contact, and is here formed in a rod shape.
  • the main body 70B is formed in a substantially L shape.
  • a fixed portion 60B is connected to the upper surface of the main body 70B, and a driver 90B is provided on the rear side surface of the main body 70B.
  • a base 81B is provided on the front side surface of the main body 70B.
  • the rear end portion of the plate-like second holding portion 80B is connected to the base 81B. More specifically, a pair of second holding portions 80B and 80B are arranged on the base 81B so that their main surfaces (inner surfaces) face each other.
  • the main surface of the second holding portion 80B is formed in a triangular shape.
  • a plurality of through holes are provided in the main surface of the second holding portion 80B.
  • the pair of second holding portions 80B and 80B are configured to rotate freely around the rotation axis L4 via the base 81B by the driver 90B. Further, at least one second holding portion 80B is configured to be movable in the normal direction of the main surface thereof by a driver 90B.
  • the driver 90B may be a servo motor that is servo-controlled by the control device 14, for example. Further, a rotation sensor (not shown) for detecting the rotation position of the motor and a current sensor (not shown) for detecting a current for controlling the rotation of the motor are provided at appropriate positions of the main body 70B.
  • the rotation sensor may be an encoder, for example.
  • the control device 14 includes a calculation unit 14a such as a CPU, a storage unit 14b such as a ROM and a RAM, and a servo control unit 14c.
  • the control device 14 is a robot controller including a computer such as a microcontroller.
  • the control device 14 may be configured by a single control device 14 that performs centralized control, or may be configured by a plurality of control devices 14 that perform distributed control in cooperation with each other.
  • the storage unit 14b is arranged in the control device 14.
  • the present invention is not limited to this, and the storage unit 14b is provided separately from the control device 14. You may employ
  • the storage unit 14b stores information such as a basic program as a robot controller and various fixed data.
  • the calculation unit 14a controls various operations of the robot 101 by reading and executing software such as a basic program stored in the storage unit 14b. That is, the arithmetic unit 14a generates a control command for the robot 101 and outputs it to the servo control unit 14c.
  • the servo control unit 14c drives the servo motor corresponding to each of the joints J1 to J4 of the first arm 13A and the second arm 13B of the robot 101 based on the control command generated by the calculation unit 14a, and a driver 90B. And is configured to control.
  • FIGS. 7A and 7B are flowcharts illustrating an example of the operation of the transport system according to the first embodiment.
  • 8 to 10 are schematic diagrams showing the state of the robot when the robot is operating according to the flowcharts shown in FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a state where the pair of second holding portions of the second arm holds food (sandwich).
  • FIG. 9 is a perspective view showing a state where the food held by the pair of second holding parts is inserted into the packaging bag from the opening of the packaging bag.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the packaged food is held by the pair of first holding portions of the first arm and is transported and placed by the first arm to the second belt conveyor. .
  • the food 102 transferred from the first belt conveyor 105 from the operator via an input device is packed into the packaging bag 103 by the operator, and the packed food 102 is loaded into the second belt conveyor 106. It is assumed that instruction information indicating that the placement operation is to be executed is input.
  • Step S101 it is assumed that food 102 is transferred from the first belt conveyor 105 to the front of the robot 101.
  • the control device 14 opens an on-off valve (not shown) provided at an appropriate position of the first adsorption portion 90A (step S101), and operates the vacuum generator 25. (Step S102).
  • the control device 14 operates the first arm 13A so that the first holding unit 80A moves to a predetermined position (step S103; see FIG. 1).
  • the predetermined position means that the opening of the suction pad 92A is the side surface of the packaging bag 103 when the single packaging bag 103 is supplied while opening the opening 103a by the packaging bag supply device 104. A position where the side surface can be adsorbed by contacting the outer surface.
  • the control device 14 includes the first arm 13A so that the distance between the inner surfaces of the pair of first holding portions 80A and 80A (first plate members 81A and 81A) is larger than the length dimension of the food 102.
  • the control device 14 operates the first arm 13 ⁇ / b> A so that the dimension in the width direction of the opening 103 a of the packaging bag 103 is larger than the dimension in the width direction of the food 102.
  • the dimension in the width direction of the opening 103a of the packaging bag 103 is larger than the sum of the dimension in the width direction of the food 102 and the dimension in the width direction of the pair of second holding portions 80B.
  • the first arm 13A is operated.
  • step S103 may be executed before executing step S101, or may be executed after executing step S101.
  • step S104 the control device 14 operates the packaging bag supply device 104 (step S104).
  • a single packaging bag 103 is supplied to the upper surface 104b of the packaging bag supply device 104 by a supply device and a gas supply device (not shown) while opening the opening 103a.
  • the packaging bag 103 is held by the pair of first holding portions 80A and 80A.
  • control device 14 acquires the position information of the food 102 (step S105). Specifically, the control device 14 acquires video information captured by an imaging device (not shown), and acquires position information of the food 102 being transferred by the first belt conveyor 105 from the acquired video information.
  • control device 14 operates the second arm 13B so that the pair of second holding portions 80B and 80B hold the food 102 and insert the food 102 into the packaging bag 103 (step S106). ; See FIGS. 8 and 9).
  • control device 14 operates the second arm 13B so that the second holding unit 80B positioned below is inserted between the first belt conveyor 105 and the food 102, and the second holding unit 80B.
  • the food 102 is placed on the upper surface of (see FIG. 8).
  • control device 14 causes the driver 90B to operate at least one of the second holding units 80B so that the lower surface of the second holding unit 80B positioned above comes into contact with the upper surface of the food 102. Accordingly, the food 102 is held (clamped) by the pair of second holding portions 80B and 80B.
  • the control device 14 moves the second arm 13B so that the normal direction of the inner surfaces of the pair of second holding portions 80B and 80B matches the normal direction of the inner surfaces of the pair of first holding portions 80A and 80A.
  • the food 102 is inserted into the packaging bag 103 through the opening 103a of the packaging bag 103 (see FIG. 9). That is, the control device 14 rotates the base 81 ⁇ / b> B by the driver 90 ⁇ / b> B so that the slope of the food 102 is positioned upward, and inserts the food 102 into the packaging bag 103 from the opening 103 a of the packaging bag 103. .
  • control device 14 may execute the processes (operations) of Step S104 and Step S105 before Steps S101 to S104, or may execute them during the execution of Steps S101 to S104. That is, the control device 14 may execute the operation of the second arm 13B after the operation of the first arm 13A is completed, or execute the operations of the first arm 13A and the second arm 13B in parallel. Alternatively, the first arm 13A and the second arm 13B may cooperate to execute the operation.
  • control device 14 releases the holding of the food 102 by the second holding unit 80B, and operates the second arm 13B so that the second holding unit 80B moves out of the packaging bag 103 (step S107). .
  • the control device 14 operates the first arm 13A so that the packaged food 102 is held by the pair of first holding portions 80A and 80A (step S108). Specifically, the control device 14 moves at least one first holding portion 80A in the normal direction of the main surface of the first plate member 81A by a driver (not shown). Thereby, a pair of 1st holding
  • control device 14 operates the first arm 13A so that the packaged food 102 is placed on the second belt conveyor 106 (step S109; see FIG. 10).
  • control device 14 closes an on-off valve (not shown) (step S110). Thereby, the suction of the side surface of the packaging bag 103 by the suction pad 92A is released (stopped).
  • control device 14 releases the holding (clamping) of the food 102 by the pair of first holding portions 80A and 80A, moves the first arm 13A to the initial position (step S111), and ends the program. .
  • control device 14 may output information (for example, video, sound, light, etc.) indicating that this program has ended.
  • the pair of first plate members 81A and 81A is configured so that the distance between the inner surfaces of the pair of first plate members 81A and 81A is larger than the length dimension of the food 102.
  • the outer surface of the packaging bag 103 is held by the first holding portions 80A and 80A. That is, the outer surface of the packaging bag 103 is held by the pair of first holding portions 80A and 80A so that the dimension in the width direction of the opening 103a of the packaging bag 103 is larger than the dimension in the width direction of the food 102. Yes.
  • the food 102 held by the pair of second holding portions 80B and 80B can be easily inserted into the packaging bag 103. Further, when inserting the food 102 into the packaging bag 103, the second holding portion 80B comes into contact with the inner surface of the packaging bag 103, or enters the packaging bag 103 while expanding the inner surface of the packaging bag 103. Can be suppressed. Thereby, damage to the packaging bag 103 can be suppressed.
  • the second holding portion 80B when the second holding portion 80B is withdrawn from the inside of the packaging bag 103, the second holding portion 80B comes out of contact with the inner surface of the packaging bag 103 or withdraws from the packaging bag 103 while expanding the inner surface of the packaging bag 103. Is suppressed. Thereby, damage to the packaging bag 103 can be suppressed.
  • the normal direction of the inner surface of the second holding portion 80B is the first direction.
  • the second arm 13B is operated so as to coincide with the normal direction of the inner surface of the first holding portion 80A (the first plate member 81A).
  • the second holding portion 80B can advance and retreat along the portion of the packaging bag 103 that is sucked and held by the first holding portion 80A. Further, since the portion of the packaging bag 103 that is sucked and held by the first holding portion 80A is restrained from bending inward, the second holding portion 80B is restrained from coming into contact with the packaging bag 103, and the packaging bag. 103 is suppressed from being damaged.
  • the second holding portion 80B is attached to the portion that is held by suction by the first holding portion 80A of the packaging bag 103. Accordingly, the second holding portion 80B is prevented from coming into contact with the packaging bag 103, and the packaging bag 103 is prevented from being damaged.
  • a plurality of through holes are provided in the main surface of the second holding unit 80B.
  • the control device While the conveyance system according to the second embodiment is the conveyance system according to the first embodiment, the control device maintains the state where the outer surface of the packaging bag is adsorbed by the adsorption portions of the pair of first holding units, Further, the first arm and the second arm are operated so as to convey the food to a predetermined position while maintaining the state where the food is held by the pair of second holding portions. It is configured.
  • the control device releases the holding of the food by the pair of second holding portions and causes the pair of second holding portions to retreat from the packaging bag.
  • the arm is operated, the suction by the suction portion of the first holding portion is stopped, and the first arm is operated so that the inner surfaces of the pair of first holding portions are separated from the outer surfaces of the packaging bags, respectively. It may be.
  • FIGS. 11A and 11B are flowcharts illustrating an example of the operation of the transport system according to the second embodiment.
  • movement is performed when the calculating part 14a of the control apparatus 14 reads the program stored in the memory
  • step S107A to step S110A are executed instead of step S111.
  • step S107A to step S110A will be described.
  • step S ⁇ b> 106 the control device 14 packs the food 102 in the packaging bag 103 and then places the food 102 packed in the bag on the second belt conveyor 106 (a predetermined position set in advance).
  • the first arm 13A and the second arm 13B are operated (step S107A).
  • control device 14 maintains the state in which the outer surface of the packaging bag 103 is adsorbed by the first adsorbing portions 90A and 90A of the pair of first holding units 80A and 80A, and the pair of second holding units 80A and 80A.
  • the first arm 13 ⁇ / b> A and the second arm 13 ⁇ / b> B are rotated counterclockwise so that the food 102 is held by the holding units 80 ⁇ / b> B and 80 ⁇ / b> B and placed on the second belt conveyor 106.
  • control device 14 releases the holding of the food 102 by the pair of second holding portions 80B and 80B, and operates the second arm 13B so that the second holding portion 80B is withdrawn from the packaging bag 103. (Step S108A). Next, the control device 14 closes an on-off valve (not shown) (step S109A). Thereby, the suction of the side surface of the packaging bag 103 by the suction pad 92A is released (stopped).
  • control device 14 releases the holding (clamping) of the food 102 by the pair of first holding portions 80A and 80A, moves the first arm 13A to the initial position (step S110A), and ends this program.
  • control device 14 may output information (for example, video, sound, light, etc.) indicating that this program has ended.
  • the transport system according to the third embodiment includes a pair of robots arranged to face each other with food in the transport system according to the first or second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the transport system according to the third embodiment.
  • the transport system 100 includes a pair of robots 101A and 101B arranged so as to face each other with foods 102A and 102B interposed therebetween.
  • the food 102A is transported, and the robot 101B is configured to transport the food 102B.
  • robot 101A and the robot 101B are configured in the same manner as the robot 101 of the transfer system 100 according to the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the food 102A and the food 102B are arranged on the first belt conveyor 105 so that the slopes thereof are in contact with each other.
  • the robot 101A and the robot 101B operate
  • the second holding unit 80B positioned below the robot 101A is inserted between the first belt conveyor 105 and the food 102, and the food 102A is placed on the upper surface of the second holding unit 80B.
  • the robot 101A and the robot 101B may operate so that at least a part of the food 102B is placed on the upper surface of the second holding portion 80B of the robot 101B.
  • the food 102A is placed on the upper surface of the second holding unit 80B of the robot 101A, at least a part of the food 102B is placed on the upper surface of the second holding unit 80B of the robot 101B.
  • the robot 101A and the robot 101B may be operated.
  • the movement operation of the food 102A or the food 102B by the robot 101A or the robot 101B may be performed in the same manner as the conveyance system 100 according to the first embodiment, or is performed in the same manner as the conveyance system 100 according to the second embodiment. May be.
  • the robot 101A when the robot 101A places the food 102A on the upper surface of the second holding unit 80B, the robot 101B also has the second holding unit 80B positioned below the first holding unit 80B.
  • the second arm 13B is operated so as to be inserted between the belt conveyor 105 and the food 102B.
  • the second arm 13B of the robot 101A and the second arm 13B of the robot 101B operate so as to be close to each other. For this reason, even if the food 102A and / or the food 102B tries to move in the front-rear direction of the robot 101A, the foods 102A, 102B are pressed against each other, and the food 102A, 102B is prevented from moving in the front-rear direction.
  • the food 102A or the food 102B is placed on the upper surface of the second holding unit 80B more smoothly than the transport system 100 according to the first or second embodiment. can do.
  • the conveyance system and the operation method of the present invention are useful in the field of industrial robots because the grasped food can be conveyed into the packaging bag while suppressing breakage of the packaging bag.

Landscapes

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Abstract

一対の第1保持部(80A、80A)を有する第1アーム(13A)と、一対の第2保持部(80B、80B)を有する第2アーム(13B)と、を有するロボット(101)と、包装袋供給装置(104)と、制御装置(14)と、を備え、第1保持部(80A)の内面には、吸着部(90A)が設けられ、制御装置(14)は、開口部(103a)を開口しながら包装袋(103)を供給するように包装袋供給装置(104)を動作させ、その後、一対の第1保持部(80A、80A)の内面が、それぞれ、包装袋(103)の外面に当接し、吸着部(90A)により当該外面を吸着させ、一対の第1保持部(80A、80A)の内面間の距離が、食品(102)の長さ寸法よりも大きくなるように、第1アーム(13A)を動作させる、搬送システム。

Description

搬送システム及びその運転方法
 本発明は、搬送システム及びその運転方法に関する。
 物品を把持して容器に収容する、物品把持装置と容器詰め装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されている物品把持装置では、本体と、本体に設けられた一対の把持体を備えていて、駆動手段により、一対の把持体を前進移動させることにより、物品を把持し、一対の把持体を後退移動させることにより、把持した物品を解放するように構成されている。
 また、特許文献1に開示されている容器詰め装置では、吸盤が設けられている上板と下板を有している。
 そして、フィルム袋の上面を上板の吸盤で吸着し、上板と下板でフィルム袋を挟み込むようにして、下板の吸盤でフィルム袋の下面を吸着し、その後、上板と下板とを互いに離間するように移動させて、フィルム袋を開き、物品把持装置で把持されている物品(サンドイッチ)をフィルム袋内に収納する。
特開2014-198571号公報
 しかしながら、上記特許文献1に開示されている容器詰め装置では、フィルム袋の上面と下面は、吸着により保持されているが、側面は保持されていない。また、特許文献1に開示されている物品把持装置では、一対の把持体が、フィルム袋の側面に位置するようにして、フィルム袋内を前後方に移動する。このため、フィルム袋と一対の把持体の位置が少しでもずれると、把持体が、フィルム袋の側面を押し広げながら、フィルム袋内を移動し、フィルム袋を破損するおそれがあった。また、フィルム袋の側面が内方に撓んでいる場合には、挟持体がフィルム袋と接触して、フィルム袋が破損するおそれがあった。
 本発明は、上記従来の課題を解決するもので、包装袋の破損を抑制しつつ、把持した食品を包装袋内に搬送することができる、搬送システム及びその運転方法を提供することを目的とする。
 上記従来の課題を解決するために、本発明に係る搬送システムは、食品を保持して、搬送する、搬送システムであって、板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置されている、一対の第1保持部を有する第1アームと、板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置され、かつ、前記内面間の距離を変動可能に構成されている、一対の第2保持部を有する第2アームと、を有するロボットと、積み重なられた包装袋を1枚ずつ、その開口部を開口しながら供給するように構成されている包装袋供給装置と、制御装置と、を備え、前記第2保持部の内面には、吸着部が設けられ、前記制御装置は、前記開口部を開口しながら前記包装袋を供給するように前記包装袋供給装置を動作させ、その後、一対の前記第2保持部の前記内面が、それぞれ、前記包装袋の外面に当接し、前記吸着部により当該外面を吸着させ、前記内面間の距離が、前記食品の幅方向の長さよりも大きくなるように第2アームを動作させるように構成されている。
 これにより、包装袋の破損を抑制しつつ、把持した食品を包装袋内に搬送することができる。
 また、本発明に係る搬送システムの運転方法は、食品を保持して、搬送する、搬送システムの運転方法であって、前記搬送システムは、板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置されている、一対の第1保持部を有する第1アームと、板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置され、かつ、前記内面間の距離を変動可能に構成されている、一対の第2保持部を有する第2アームと、を有するロボットと、積み重なられた包装袋を1枚ずつ、その開口部を開口しながら供給するように構成されている包装袋供給装置と、を備え、前記第2保持部の内面には、吸着部が設けられ、前記包装袋供給装置が、前記開口部を開口しながら前記包装袋を供給する(A)と、前記(A)の後、一対の前記第2保持部の前記内面が、それぞれ、前記包装袋の外面に当接し、前記吸着部により当該外面を吸着させ、前記内面間の距離が、前記食品の幅方向の長さよりも大きくなるように、第2アームが動作する(B)と、を備える。
 これにより、包装袋の破損を抑制しつつ、把持した食品を包装袋内に搬送することができる。
 本発明の搬送システム及びその運転方法によれば、包装袋の破損を抑制しつつ、把持した食品を包装袋内に搬送することができる。
図1は、本実施の形態1に係る搬送システムの概略構成を示す模式図である。 図2は、図1に示す搬送システムにおけるロボットの概略構成を示す模式図である。 図3は、図2に示すロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 図4は、図2に示すロボットにおける第1ハンド部の右側側面の概略構成を示す模式図である。 図5は、図2に示すロボットにおける第1ハンド部の正面の概略構成を示す模式図である。 図6は、図2に示すロボットにおける第2ハンド部の左側側面の概略構成を示す模式図である。 図7Aは、本実施の形態1に係る搬送システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図7Bは、本実施の形態1に係る搬送システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図8は、図7A及び図7Bに示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図9は、図7A及び図7Bに示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図10は、図7A及び図7Bに示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。 図11Aは、本実施の形態2に係る搬送システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図11Bは、本実施の形態2に係る搬送システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図12は、本実施の形態3に係る搬送システムの概略構成を示す模式図である。
 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
 (実施の形態1)
 本実施の形態1に係る搬送システムは、食品を保持して、搬送する、搬送システムであって、板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置され、かつ、内面間の距離を変動可能に構成されている、一対の第1保持部を有する第1アームと、板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置されている、一対の第2保持部を有する第2アームと、を有するロボットと、積み重なられた包装袋を1枚ずつ、その開口部を開口しながら供給するように構成されている包装袋供給装置と、制御装置と、を備え、第1保持部の内面には、吸着部が設けられ、制御装置は、開口部を開口しながら包装袋を供給するように包装袋供給装置を動作させ、その後、一対の第1保持部の内面が、それぞれ、包装袋の外面に当接し、吸着部により当該外面を吸着させ、一対の第1保持部の内面間の距離が、食品の長さ寸法よりも大きくなるように、第1アームを動作させる。
 また、本実施の形態1に係る搬送システムでは、制御装置は、一対の第2保持部により、食品を保持させ、保持させた食品を包装袋の開口部から包装袋内へ挿入させるように、第2アームを動作させるように構成されていてもよい。
 また、本実施の形態1に係る搬送システムでは、制御装置は、一対の第2保持部の内面の法線方向が、一対の第1保持部の内面の法線方向と一致するように、第2アームを動作させるように構成されていてもよい。
 さらに、本実施の形態1に係る搬送システムでは、制御装置は、一対の第2保持部による食品の保持を解放させて、一対の第2保持部を包装袋内から退出させるように第2アームを動作させ、その後、一対の第1保持部により、包装袋の外面から食品を保持させるように、第1アームを動作させるように構成されていてもよい。
 以下、本実施の形態1に係る搬送システムの一例について、図1~図10を参照しながら説明する。
 [搬送システムの構成]
 図1は、本実施の形態1に係る搬送システムの概略構成を示す模式図である。図2は、図1に示す搬送システムにおけるロボットの概略構成を示す模式図である。図3は、図2に示すロボットの制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
 なお、図1においては、ロボットにおける前後方向、上下方向、及び左右方向を図における前後方向、上下方向、及び左右方向として表している。また、図2においては、ロボットにおける上下方向及び左右方向を図における上下方向及び左右方向として表している。
 図1に示すように、本実施の形態1に係る搬送システム100は、ロボット101と、食品(ここでは、サンドイッチ)102と、包装袋103を1枚ずつ供給するように構成されている包装袋供給装置104と、第1ベルトコンベア105と、第2ベルトコンベア106と、を備えていて、第1ベルトコンベア105から移送(供給)された食品102を包装袋103内に収容し、袋詰めされた食品102を第2ベルトコンベア106に搬送するように構成されている。なお、本実施の形態1に係る搬送システム100が搬送する食品102としては、例えば、サンドイッチ、和菓子、洋菓子、又はおにぎり等が挙げられる。
 包装袋供給装置104は、略筐体状に形成されていて、その内部には、包装袋103を1枚ずつ供給する供給器(図示せず)が設けられており、複数の包装袋103が積み重なられて収容されている。
 包装袋供給装置104の上面は、段部104aにより、段状に形成されていて、その後方側の上面104bには、図示されない供給器により、包装袋103が1枚ずつ供給される。また、段部104aを構成する側壁には、空気等のガスを噴き出して、包装袋103の開口部を開口させる噴出部(図示せず)が設けられている。噴出部には、空気等のガスを噴出させるためのガス供給器(図示せず)が接続されている。
 これにより、包装袋供給装置104は、積み重なられた包装袋103を1枚ずつ、その開口部103aを開口しながら供給することができる。なお、このように構成されている包装袋供給装置104としては、例えば、ブローパッカー(商品名)等を用いることができる。
 第1ベルトコンベア105は、調理等された食品102をロボット101の前方まで移送するように構成されている。また、第2ベルトコンベア106は、ロボット101により、袋詰めされた食品102を移送するように構成されていて、第2ベルトコンベア106の移送先には、包装袋103の開口部103aをシールするシール機構(図示せず)が配置されている。
 次に、図2を参照しながら、ロボット101の具体的構成について、説明する。なお、以下においては、ロボット101として、水平多関節型の双腕ロボットを説明するが、ロボット101としては、水平多関節型・垂直多関節型等の他のロボットを採用してもよい。
 図2に示すように、ロボット101は、台車12と、第1アーム13Aと、第2アーム13Bと、真空発生装置25と、制御装置14と、を備えていて、制御装置14が、第1アーム13A、第2アーム13B、及び真空発生装置25を制御するように構成されている。なお、本実施の形態1においては、台車12の内部に制御装置14及び真空発生装置25が配置されている形態を採用したが、これに限定されず、これらの機器は、台車12外部に配置されていてもよい。
 台車12の上面には、基軸16が固定されている。基軸16には、当該基軸16の軸心を通る回転軸線L1周りに回動可能に第1アーム13A及び第2アーム13Bが設けられている。具体的には、第1アーム13Aと第2アーム13Bとが上下に高低差を有するように設けられている。さらに、台車12内には、制御装置14及び真空発生装置25が収納されている。なお、第1アーム13A及び第2アーム13Bは、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができるように構成されている。
 第1アーム13Aは、第1アーム部15A、第1リスト部17A、第1ハンド部18A、及び第1装着部20Aを有している。同様に、第2アーム13Bは、第2アーム部15B、第2リスト部17B、第2ハンド部18B、及び第2装着部20Bを有している。なお、第2アーム13Bは、第2ハンド部18B以外の構成については、第1アーム13Aを同様に構成されているので、第2ハンド部18B以外の詳細な説明は省略する。
 第1アーム部15Aは、本実施の形態1においては、略直方体状の第1リンク5a及び第2リンク5bで構成されている。第1リンク5aは、基端部に回転関節J1が設けられていて、先端部に回転関節J2が設けられている。また、第2リンク5bは、先端部に直動関節J3が設けられている。
 そして、第1リンク5aは、回転関節J1を介して、その基端部が基軸16と連結されていて、回転関節J1により、回転軸線L1周りに回動することができる。また、第2リンク5bは、回転関節J2を介して、その基端部が第1リンク5aの先端部と連結されていて、回転関節J2により、回転軸線L2周りに回動することができる。
 第2リンク5bの先端部には、直動関節J3を介して、第1リスト部17Aが第2リンク5bに対し昇降移動可能に連結されている。第1リスト部17Aの下端部には、回転関節J4が設けられていて、回転関節J4の下端部には、第1装着部20Aが設けられている。
 第1装着部20Aは、第1ハンド部18Aを着脱可能に構成されている。具体的には、例えば、第1装着部20Aは、その間隔が調整可能に構成されている、一対の棒部材を有していて、当該一対の棒部材により、第1ハンド部18Aを挟み込むことにより、第1ハンド部18Aを第1リスト部17Aに装着することができる。これにより、第1ハンド部18Aは、回転関節J4により、回転軸線L3周りに回動することができる。なお、棒部材は先端部分が折れ曲がっていてもよい。
 また、第1アーム13A及び第2アーム13Bの各関節J1~J4には、それぞれ、各関節が連結する2つの部材を相対的に回転又は昇降させるアクチュエータの一例としての駆動モータが設けられている(図示せず)。駆動モータは、例えば、制御装置14によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、各関節J1~関節J4には、それぞれ、駆動モータの回転位置を検出する回転センサ(図示せず)と、駆動モータの回転を制御する電流を検出する電流センサ(図示せず)と、が設けられている。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。
 ここで、図2、図4~図6を参照しながら、第1アーム13Aの第1ハンド部18Aと、第2アーム13Bの第2ハンド部18Bについて、詳細に説明する。
 まず、図2、図4、及び図5を参照しながら、第1アーム13Aの第1ハンド部18Aについて、詳細に説明する。
 図4は、図2に示すロボットにおける第1ハンド部の右側側面の概略構成を示す模式図である。図5は、図2に示すロボットにおける第1ハンド部の正面の概略構成を示す模式図である。
 なお、図4においては、ロボットにおける上下方向及び前後方向を図における上下方向及び前後方向として表し、図5においては、ロボットにおける上下方向及び左右方向を図における上下方向及び左右方向として表している。
 図2、図4、及び図5に示すように、第1アーム13Aの第1ハンド部18Aは、固定部60Aと、本体70Aと、一対の第1保持部80A、80Aと、第1吸着部90Aと、から構成されている。固定部60Aは、第1装着部20Aが当接する部位であり、ここでは、棒状に形成されている。
 本体70Aは、固定部60Aと一対の第1保持部80A、80Aを接続していて、第1部材71Aと、第1部材71Aの下面に固定されている板状の第2部材72Aと、を有している。第1部材71Aは、上下方向から見ると、略T字状に形成されており、また、水平方向から見ると、略L字状に形成されている。
 一対の第1保持部80A、80Aは、後述する第1板部材81Aの内面が互いに対向するように配置されている。また、少なくとも一方の第1保持部80Aは、図示されない駆動器により、第1板部材81Aの主面の法線方向に移動可能に構成されている。
 これにより、一対の第1保持部80A、80Aは、第1板部材81A、81Aの内面間の距離を変動することができる。なお、第2部材72Aの下面に、第1保持部80Aの移動をガイドする溝等が設けられていてもよい。
 第1保持部80Aは、その主面が三角形状に形成されている第1板部材81Aと、略L字状の第2部材82Aと、を有していて、第2部材82Aが、第2部材72Aと第1板部材81Aを接続している。具体的には、第2部材82Aは、その上端部が第2部材72Aに接続されていて、その下端部が第1板部材81Aの斜面に接続されている。換言すると、第2部材82Aは、第2部材72Aの下面から第1板部材81Aを懸架している。
 また、第1板部材81Aの内面には、1つ以上(ここでは、3つ)の開口91Aが設けられていて、当該開口91Aには、円錐台状の吸着パッド92Aが設けられている。また、開口91Aは、第1配管93Aを介して、真空発生装置25に接続されている(図2参照)。なお、開口91A、吸着パッド92A、及び第1配管93Aにより、第1吸着部90Aが構成されている。
 真空発生装置25は、第1吸着部90A内を負圧にする装置であり、例えば、真空ポンプ又はCONVUM(登録商標)等を用いてもよい。第1配管93Aには、開閉弁(図示せず)が設けられている。開閉弁が、第1配管93Aを開放又は閉鎖することによって、吸着パッド92Aによる包装袋103の吸着及びその解除が行われる。なお、真空発生装置25の動作及び開閉弁の開閉は、制御装置14により制御される。
 次に、図2及び図6を参照しながら、第2アーム13Bの第2ハンド部18Bについて、詳細に説明する。
 図6は、図2に示すロボットにおける第2ハンド部の左側側面の概略構成を示す模式図である。なお、図6においては、ロボットにおける上下方向及び前後方向を図における上下方向及び前後方向として表している。
 図2及び図6に示すように、第2ハンド部18Bは、固定部60Bと、本体70Bと、一対の第2保持部80B、80Bと、駆動器90Bと、から構成されている。固定部60Bは、第2装着部20Bが当接する部位であり、ここでは、棒状に形成されている。
 本体70Bは、略L字状に形成されている。本体70Bの上面には、固定部60Bが接続されていて、本体70Bの後方側の側面には、駆動器90Bが設けられている。また、本体70Bの前方側の側面には、基台81Bが設けられている。
 基台81Bには、板状の第2保持部80Bの後端部が接続されている。より詳細には、基台81Bには、一対の第2保持部80B、80Bが、その主面(内面)が互いに対向するように、配置されている。第2保持部80Bは、その主面が三角形状に形成されている。また、第2保持部80Bの主面には、複数の貫通孔が設けられている。
 また、一対の第2保持部80B、80Bは、駆動器90Bにより、基台81Bを介して、回転軸線L4回りに回動自在に回転するように構成されている。また、少なくとも一方の第2保持部80Bは、駆動器90Bにより、その主面の法線方向に移動可能に構成されている。
 駆動器90Bは、例えば、制御装置14によってサーボ制御されるサーボモータであってもよい。また、本体70Bの適所には、モータの回転位置を検出する回転センサ(図示せず)と、モータの回転を制御する電流を検出する電流センサ(図示せず)と、が設けられている。回転センサは、例えば、エンコーダであってもよい。
 図3に示すように、制御装置14は、CPU等の演算部14aと、ROM、RAM等の記憶部14bと、サーボ制御部14cと、を備える。制御装置14は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。
 なお、制御装置14は、集中制御する単独の制御装置14によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置14によって構成されていてもよい。また、本実施の形態1においては、記憶部14bが、制御装置14内に配置されている形態を採用したが、これに限定されず、記憶部14bが、制御装置14と別体に設けられている形態を採用してもよい。
 記憶部14bには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部14aは、記憶部14bに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット101の各種動作を制御する。すなわち、演算部14aは、ロボット101の制御指令を生成し、これをサーボ制御部14cに出力する。サーボ制御部14cは、演算部14aにより生成された制御指令に基づいて、ロボット101の第1アーム13A及び第2アーム13Bの関節J1~J4のそれぞれに対応するサーボモータの駆動と、駆動器90Bと、を制御するように構成されている。
 [搬送システムの動作]
 次に、本実施の形態1に係る搬送システム100の動作について、図1~図10を参照しながら説明する。なお、以下の動作は、制御装置14の演算部14aが、記憶部14bに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
 図7A及び図7Bは、本実施の形態1に係る搬送システムの動作の一例を示すフローチャートである。図8~図10は、図7A及び図7Bに示すフローチャートに沿って、ロボットが動作しているときのロボットの状態を示す模式図である。
 具体的には、図8は、第2アームの一対の第2保持部が食品(サンドイッチ)を保持した状態を示す斜視図である。図9は、一対の第2保持部により保持した食品を包装袋の開口部から包装袋内へ挿入している状態を示す斜視図である。図10は、袋詰めされた食品を第1アームの一対の第1保持部により保持して、第1アームにより、第2ベルトコンベアまで搬送し、載置している状態を示す斜視図である。
 まず、制御装置14に、オペレータから、図示されない入力装置を介して、第1ベルトコンベア105から移送されてきた食品102を包装袋103内に詰め込み、袋詰めした食品102を第2ベルトコンベア106に載置する動作を実行することを示す指示情報が入力されたとする。
 そして、図1に示すように、ロボット101の前方には、第1ベルトコンベア105から食品102が移送されてきたとする。すると、制御装置14は、図7A及び図7Bに示すように、第1吸着部90Aの適所に設けられている開閉弁(図示せず)を開放し(ステップS101)、真空発生装置25を作動させる(ステップS102)。
 次に、制御装置14は、第1保持部80Aが予め設定されている所定の位置にまで移動するように、第1アーム13Aを動作させる(ステップS103;図1参照)。ここで、所定の位置とは、包装袋供給装置104により、1枚の包装袋103がその開口部103aを開口しながら供給されたときに、吸着パッド92Aの開口部が、包装袋103の側面(外面)と当接して、当該側面を吸着することができる位置をいう。
 このとき、制御装置14は、一対の第1保持部80A、80A(第1板部材81A、81A)の内面間の距離が、食品102の長さ寸法よりも大きくなるように、第1アーム13Aを動作させる。換言すると、制御装置14は、包装袋103の開口部103aの幅方向の寸法が、食品102の幅方向の寸法よりも大きくなるように、第1アーム13Aを動作させる。より詳細には、制御装置14は、包装袋103の開口部103aの幅方向の寸法が、食品102の幅方向の寸法と一対の第2保持部80Bの幅方向の寸法の和よりも大きくなるように、第1アーム13Aを動作させる。
 なお、ステップS103は、ステップS101を実行する前に実行してもよく、ステップS101を実行した後に実行してもよい。
 次に、制御装置14は、包装袋供給装置104を作動させる(ステップS104)。これにより、包装袋供給装置104の上面104bには、図示されない供給器とガス供給器により、1枚の包装袋103がその開口部103aを開口しながら供給され、包装袋103の側面が吸着パッド92Aにより吸着され、包装袋103は、一対の第1保持部80A、80Aに保持される。
 次に、制御装置14は、食品102の位置情報を取得する(ステップS105)。具体的には、制御装置14は、図示されない撮影装置が撮影した映像情報を取得し、取得した映像情報から、第1ベルトコンベア105により移送されている食品102の位置情報を取得する。
 次に、制御装置14は、一対の第2保持部80B、80Bが、食品102を保持して、当該食品102を包装袋103内に挿入するように、第2アーム13Bを動作させる(ステップS106;図8及び図9参照)。
 具体的には、制御装置14は、下方に位置する第2保持部80Bを第1ベルトコンベア105と食品102との間に挿入するように、第2アーム13Bを動作させ、第2保持部80Bの上面に、食品102を載置させる(図8参照)。
 ついで、制御装置14は、上方に位置する第2保持部80Bの下面が、食品102の上面と当接するように、駆動器90Bにより、少なくともいずれか一方の第2保持部80Bを動作させる。これにより、一対の第2保持部80B、80Bにより、食品102が保持(挟持)される。
 ついで、制御装置14は、一対の第2保持部80B、80Bの内面の法線方向が、一対の第1保持部80A、80Aの内面の法線方向と一致するように、第2アーム13Bを動作させ、食品102を包装袋103の開口部103aから包装袋103内に挿入させる(図9参照)。すなわち、制御装置14は、食品102の斜面が上方に位置するように、駆動器90Bにより、基台81Bを回動させ、食品102を包装袋103の開口部103aから包装袋103内に挿入させる。
 なお、制御装置14は、ステップS104とステップS105の処理(動作)をステップS101~ステップS104の前に実行してもよく、ステップS101~ステップS104の処理を実行中に実行してもよい。すなわち、制御装置14は、第1アーム13Aの動作が終了してから、第2アーム13Bの動作を実行してもよく、第1アーム13Aと第2アーム13Bの動作を並行して実行してもよい(第1アーム13Aと第2アーム13Bが連携して、動作を実行してもよい)。
 次に、制御装置14は、第2保持部80Bによる食品102の保持を解放させて、第2保持部80Bが包装袋103内から退出するように、第2アーム13Bを動作させる(ステップS107)。
 次に、制御装置14は、袋詰めした食品102を一対の第1保持部80A、80Aで保持するように、第1アーム13Aを動作させる(ステップS108)。具体的には、制御装置14は、図示されない駆動器により、少なくとも一方の第1保持部80Aを第1板部材81Aの主面の法線方向に移動させる。これにより、一対の第1保持部80A、80Aが、吸着パッド92A及び包装袋103の側面を介して、食品102を挟持する。
 次に、制御装置14は、袋詰めした食品102を第2ベルトコンベア106の上に載置するように、第1アーム13Aを動作させる(ステップS109;図10参照)。ついで、制御装置14は、図示されない開閉弁を閉止させる(ステップS110)。これにより、吸着パッド92Aによる包装袋103の側面の吸着が解除(停止)される。
 次に、制御装置14は、一対の第1保持部80A、80Aによる食品102の保持(挟持)を解放して、第1アーム13Aを初期位置に移動させ(ステップS111)、本プログラムを終了する。なお、制御装置14は、本プログラムを終了したことを示す情報(例えば、映像、音、光等)を出力してもよい。
 [搬送システムの作用効果]
 このように構成された、本実施の形態1に係る搬送システム100では、一対の第1板部材81A、81Aの内面間の距離が、食品102の長さ寸法よりも大きくなるように、一対の第1保持部80A、80Aにより、包装袋103の外面を保持している。すなわち、包装袋103の開口部103aの幅方向の寸法が、食品102の幅方向の寸法よりも大きくなるように、一対の第1保持部80A、80Aにより、包装袋103の外面を保持している。
 このため、一対の第2保持部80B、80Bに保持されている食品102を容易に包装袋103内に挿入することができる。また、包装袋103内に食品102を挿入するときに、第2保持部80Bが、包装袋103の内面と接触すること、又は包装袋103の内面を押し広げながら包装袋103内を進入することを抑制することができる。これにより、包装袋103の破損を抑制することができる。
 また、包装袋103内から第2保持部80Bを退出させるときに、第2保持部80Bが、包装袋103の内面と接触すること、又は包装袋103の内面を押し広げながら包装袋103から退出することが抑制される。これにより、包装袋103の破損を抑制することができる。
 また、本実施の形態1に係る搬送システム100では、一対の第2保持部80B、80Bを包装袋103内に挿入または退出させるときに、第2保持部80Bの内面の法線方向が、第1保持部80A(第1板部材81A)の内面の法線方向と一致するように、第2アーム13Bを動作させている。
 これにより、包装袋103の第1保持部80Aで吸着保持している部分に沿って、第2保持部80Bが進退することができる。また、包装袋103の第1保持部80Aで吸着保持している部分は、内側に撓むことが抑制されるので、第2保持部80Bが包装袋103と接触することが抑制され、包装袋103の破損が抑制される。
 また、包装袋103の保持されていない部分が、内側に撓んでいるような場合であっても、第2保持部80Bは、包装袋103の第1保持部80Aで吸着保持している部分に沿って進退するので、第2保持部80Bが包装袋103と接触することが抑制され、包装袋103の破損が抑制される。
 また、本実施の形態1に係る搬送システム100では、第2保持部80Bの主面に複数の貫通孔が設けられている。これにより、第2保持部80Bを第1ベルトコンベア105と食品102との間に挿入するときに、第2保持部80Bの主面と食品102との接触面積を小さくすることができ、摩擦抵抗を小さくすることができる。このため、食品102を第2保持部80Bの主面にスムーズに載置することができる。
 (実施の形態2)
 本実施の形態2に係る搬送システムは、実施の形態1に係る搬送システムにおいて、制御装置が、一対の第1保持部の吸着部により、包装袋の外面を吸着させた状態を維持しつつ、かつ、一対の第2保持部により、食品を保持させた状態を維持して、予め設定されている所定の位置まで、食品を搬送するように、第1アーム及び第2アームを動作させるように構成されている。
 また、本実施の形態2に係る搬送システムでは、制御装置は、一対の第2保持部による食品の保持を解放させて、一対の第2保持部を包装袋内から退出させるように、第2アームを動作させ、第1保持部の吸着部による吸着を停止させ、一対の第1保持部の内面が、それぞれ、包装袋の外面から離間するように、第1アームを動作させるように構成されていてもよい。
 以下、本実施の形態2に係る搬送システムの一例について、図11A及び図11Bを参照しながら説明する。なお、本実施の形態2に係る搬送システムは、実施の形態1に係る搬送システム100同様の構成であるため、その構成の詳細な説明は省略する。
 [搬送システムの動作及び作用効果]
 図11A及び図11Bは、本実施の形態2に係る搬送システムの動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下の動作は、制御装置14の演算部14aが、記憶部14bに格納されているプログラムを読み出すことにより実行される。
 図11A及び図11Bに示すように、本実施の形態2に係る搬送システム100の動作は、実施の形態1に係る搬送システム100の動作と基本的には同様に実行されるが、ステップS107~ステップS111に代えて、ステップS107A~ステップS110Aが実行される点が異なる。以下、ステップS107A~ステップS110Aの動作について、説明する。
 制御装置14は、ステップS106において、食品102を包装袋103内に袋詰めした後に、当該袋詰めした食品102を第2ベルトコンベア106の上(予め設定されている所定の位置)に載置するように、第1アーム13A及び第2アーム13Bを動作させる(ステップS107A)。
 具体的には、制御装置14は、一対の第1保持部80A、80Aの第1吸着部90A、90Aにより、包装袋103の外面を吸着させた状態を維持しつつ、かつ、一対の第2保持部80B、80Bにより、食品102を保持させた状態を維持して、第2ベルトコンベア106の上に載置するように、第1アーム13A及び第2アーム13Bを反時計回りに回転させる。
 次に、制御装置14は、一対の第2保持部80B、80Bによる食品102の保持を解放させて、第2保持部80Bが包装袋103内から退出するように、第2アーム13Bを動作させる(ステップS108A)。ついで、制御装置14は、図示されない開閉弁を閉止させる(ステップS109A)。これにより、吸着パッド92Aによる包装袋103の側面の吸着が解除(停止)される。
 次に、制御装置14は、一対の第1保持部80A、80Aによる食品102の保持(挟持)を解放して、第1アーム13Aを初期位置に移動させ(ステップS110A)、本プログラムを終了する。なお、制御装置14は、本プログラムを終了したことを示す情報(例えば、映像、音、光等)を出力してもよい。
 このように構成された、本実施の形態2に係る搬送システム100であっても、実施の形態1に係る搬送システム100と同様の作用効果を奏する。
 (実施の形態3)
 本実施の形態3に係る搬送システムは、実施の形態1又は2に係る搬送システムにおいて、食品を挟んで、互いに対向するように配置されている、一対のロボットを備える。
 以下、本実施の形態3に係る搬送システムの一例について、図12を参照しながら説明する。
 図12は、本実施の形態3に係る搬送システムの概略構成を示す模式図である。
 図12に示すように、本実施の形態3に係る搬送システム100は、食品102A、102Bを挟んで、互いに対向するように配置されている一対のロボット101A、101Bを備えていて、ロボット101Aが食品102Aを搬送し、ロボット101Bが食品102Bを搬送するように構成されている。
 なお、ロボット101A及びロボット101Bは、実施の形態1に係る搬送システム100のロボット101と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。
 また、図12に示すように、食品102Aと食品102Bは、その斜面が互いに当接するように、第1ベルトコンベア105の上に配置されている。そして、本実施の形態3においては、ロボット101Aとロボット101Bが、同時に動作して、食品102A、食品102Bを搬送するように構成されている。
 ここで、「同時」とは、完全一致のみを含む概念ではなく、多少の時間差を認める概念である。具体的には、例えば、ロボット101Aの下方に位置する第2保持部80Bを第1ベルトコンベア105と食品102との間に挿入して、第2保持部80Bの上面に、食品102Aを載置するときに、ロボット101Bの第2保持部80Bの上面に、食品102Bの少なくとも一部が載置されるように、ロボット101Aとロボット101Bが動作すればよい。換言すると、ロボット101Aの第2保持部80Bの上面に食品102Aが載置されている間に、ロボット101Bの第2保持部80Bの上面に、食品102Bの少なくとも一部が載置されるように、ロボット101Aとロボット101Bが動作すればよい。
 また、例えば、ロボット101Aとロボット101Bの動作速度にもよるが、±1~2秒程度の差があってもよい。
 なお、ロボット101A又はロボット101Bによる食品102A又は食品102Bの搬送動作は、実施の形態1に係る搬送システム100と同様に実行されてもよく、実施の形態2に係る搬送システム100と同様に実行されてもよい。
 このように構成された、本実施の形態3に係る搬送システム100であっても、実施の形態1に係る搬送システム100と同様の作用効果を奏する。
 また、本実施の形態3に係る搬送システム100では、ロボット101Aが第2保持部80Bの上面に、食品102Aを載置させるときに、ロボット101Bも下方に位置する第2保持部80Bを第1ベルトコンベア105と食品102Bとの間に挿入するように、第2アーム13Bを動作させる。
 これにより、ロボット101Aの第2アーム13Bとロボット101Bの第2アーム13Bが、互いに近接するように動作する。このため、食品102A及び/又は食品102Bがロボット101Aの前後方向に移動しようとしても、食品102A、102Bが互いに押し合って、食品102A、102Bの前後方向への移動が妨げられる。
 したがって、本実施の形態3に係る搬送システム100では、実施の形態1又は2に係る搬送システム100に比して、よりスムーズに、食品102A又は食品102Bを第2保持部80Bの上面に載置することができる。
 上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。
 本発明の搬送システム及びその運転方法は、包装袋の破損を抑制しつつ、把持した食品を包装袋内に搬送することができるため、産業ロボットの分野において有用である。
 5a 第1リンク
 5b 第2リンク
 12 台車
 13A 第1アーム
 13B 第2アーム
 14 制御装置
 14a 演算部
 14b 記憶部
 14c サーボ制御部
 15A 第1アーム部
 15B 第2アーム部
 16 基軸
 17A 第1リスト部
 17B 第2リスト部
 18A 第1ハンド部
 18B 第2ハンド部
 20A 第1装着部
 20B 第2装着部
 25 真空発生装置
 60A 固定部
 60B 固定部
 70A 本体
 70B 本体
 71A 第1部材
 72A 第2部材
 80A 第1保持部
 80B 第2保持部
 81A 第1板部材
 81B 基台
 82A 第2部材
 90A 第1吸着部
 90B 駆動器
 91A 開口
 92A 吸着パッド
 93A 第1配管
 100 搬送システム
 101 ロボット
 101A ロボット
 101B ロボット
 102 食品
 102A 食品
 102B 食品
 103 包装袋
 103a 開口部
 104 包装袋供給装置
 104a 段部
 104b 上面
 104c 段部
 105 第1ベルトコンベア
 106 第2ベルトコンベア
 J1 回転関節
 J2 回転関節
 J3 直動関節
 J4 回転関節
 L1 回転軸線
 L2 回転軸線
 L3 回転軸線
 L4 回転軸線

Claims (13)

  1.  食品を保持して、搬送する、搬送システムであって、
     板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置され、かつ、前記内面間の距離を変動可能に構成されている、一対の第1保持部を有する第1アームと、板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置されている、一対の第2保持部を有する第2アームと、を有するロボットと、
     積み重なられた包装袋を1枚ずつ、その開口部を開口しながら供給するように構成されている包装袋供給装置と、
     制御装置と、を備え、
     前記第1保持部の内面には、吸着部が設けられ、
     前記制御装置は、前記開口部を開口しながら前記包装袋を供給するように前記包装袋供給装置を動作させ、その後、一対の前記第1保持部の前記内面が、それぞれ、前記包装袋の外面に当接し、前記吸着部により当該外面を吸着させ、一対の前記第1保持部の前記内面間の距離が、前記食品の長さ寸法よりも大きくなるように、前記第1アームを動作させる、搬送システム。
  2.  前記制御装置は、一対の前記第2保持部により、前記食品を保持させ、保持させた前記食品を前記包装袋の開口部から前記包装袋内へ挿入させるように、前記第2アームを動作させるように構成されている、請求項1に記載の搬送システム。
  3.  前記制御装置は、一対の前記第2保持部の内面の法線方向が、一対の前記第1保持部の内面の法線方向と一致するように、前記第2アームを動作させるように構成されている、請求項2に記載の搬送システム。
  4.  前記制御装置は、一対の前記第2保持部による前記食品の保持を解放させて、一対の前記第2保持部を前記包装袋内から退出させるように前記第2アームを動作させ、その後、一対の前記第1保持部により、前記包装袋の外面から前記食品を保持させるように、前記第1アームを動作させるように構成されている、請求項2又は3に記載の搬送システム。
  5.  前記制御装置は、一対の前記第1保持部の前記吸着部により、前記包装袋の外面を吸着させた状態を維持しつつ、かつ、一対の前記第2保持部により、前記食品を保持させた状態を維持して、予め設定されている所定の位置まで、前記食品を搬送するように、前記第1アーム及び前記第2アームを動作させるように構成されている、請求項2又は3に記載の搬送システム。
  6.  前記制御装置は、一対の前記第2保持部による前記食品の保持を解放させて、一対の前記第2保持部を前記包装袋内から退出させるように、前記第2アームを動作させ、前記第1保持部の前記吸着部による吸着を停止させ、一対の前記第1保持部の前記内面が、それぞれ、前記包装袋の外面から離間するように、前記第1アームを動作させるように構成されている、請求項5に記載の搬送システム。
  7.  前記食品を挟んで、互いに対向するように配置されている、一対の前記ロボットを備える、請求項1~6のいずれか1項に記載の搬送システム。
  8.  食品を保持して、搬送する、搬送システムの運転方法であって、
     前記搬送システムは、板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置され、かつ、前記内面間の距離を変動可能に構成されている、一対の第1保持部を有する第1アームと、板状に形成され、その内面が互いに対向するように配置されている、一対の第2保持部を有する第2アームと、を有するロボットと、積み重なられた包装袋を1枚ずつ、その開口部を開口しながら供給するように構成されている包装袋供給装置と、を備え、
     前記第2保持部の内面には、吸着部が設けられ、
     前記包装袋供給装置が、前記開口部を開口しながら前記包装袋を供給する(A)と、
     前記(A)の後、一対の前記第1保持部の前記内面が、それぞれ、前記包装袋の外面に当接し、前記吸着部により当該外面を吸着させ、一対の前記第1保持部の前記内面間の距離が、前記食品の長さ寸法よりも大きくなるように、前記第1アームが動作する(B)と、を備える、搬送システムの運転方法。
  9.  一対の前記第2保持部が、前記食品を保持し、保持した前記食品を前記包装袋の開口部から前記包装袋内へ挿入するように第2アームが動作する(C)をさらに備える、請求項8に記載の搬送システムの運転方法。
  10.  前記(C)において、一対の前記第1保持部の内面の法線方向が、一対の前記第2保持部の内面の法線方向と一致するように、前記第1アームが動作する、請求項9に記載の搬送システムの運転方法。
  11.  一対の前記第2保持部が前記食品の保持を解放して、前記包装袋内から退出させるように前記第2アームが動作する(D)と、
     前記(D)の後、一対の前記第1保持部が、前記包装袋の外面から前記食品を保持するように前記第1アームが動作する(E)と、をさらに備える、請求項8~10のいずれか1項に記載の搬送システムの運転方法。
  12.  一対の前記第1保持部が、前記食品を保持した状態を維持しつつ、かつ、一対の前記第2保持部の吸着部が、前記包装袋の外面を吸着した状態を維持して、予め設定されている所定の位置まで、前記食品を搬送するように、前記第1アーム及び前記第2アームが動作する(F)をさらに備える、請求項9又は10に記載の搬送システムの運転方法。
  13.  一対の前記第2保持部が、前記食品の保持を解放して、一対の前記第2保持部が前記包装袋内から退出するように、前記第2アームが動作する(G)と、
     前記第1保持部の前記吸着部が吸着を停止し、一対の前記第1保持部の前記内面が、それぞれ、前記包装袋の外面から離間するように、前記第1アームが動作する(H)と、をさらに備える、請求項12に記載の搬送システムの運転方法。
     
     
     
     
     
     
     
     
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