WO2015137005A1 - 箱詰めシステム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a boxing system.
- Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-213812 discloses a boxing system including a robot having an arm and a suction unit. The robot sucks and holds an article transported by one transport device by the suction unit, and then drives the arm to transfer it to another transport device.
- a predetermined number of article groups to be packed are packed in the box at a time.
- the predetermined number of article groups are transferred from the predetermined area to the box. While a predetermined number of articles are being transferred from a predetermined area to a box, a new stacking process cannot be executed in the predetermined area, and the stacking process is temporarily stopped. As a result, even if the transfer device and the robot can be operated at high speed, it is difficult to sufficiently speed up the boxing process.
- An object of the present invention is to provide a boxing system capable of realizing high-speed boxing processing.
- the boxing system includes a transport device, a robot, and a control device.
- the conveyance device conveys the article at a predetermined interval in the conveyance area.
- the robot simultaneously holds and transports a group of articles composed of a plurality of articles.
- the control device controls the robot to accumulate the group of articles in the boxing area.
- the control device includes a first command generation unit, a second command generation unit, a third command generation unit, and a command unit.
- the first command generation unit generates a first command for directly transferring the group of articles from the transport area to the boxing area.
- the second command generation unit generates a second command for transferring the article group from the transport area to a temporary storage area different from the boxing area.
- the third command generation unit generates a third command for transferring the group of articles from the temporary placement area to the boxing area.
- the command unit causes the robot to execute the first command, the second command, and the third command in order to accumulate the article group in the boxing area.
- the command unit executes the second command so that the article group is transferred from the transfer area to the temporary placement area until the article group can be accumulated in the boxing area. Thereby, an article group can be generated in a period until accumulation is possible.
- the boxing system further includes a shutter, a pusher, and a holding unit.
- the shutter includes an accumulation surface for accumulating the article group and an opening / closing mechanism for opening and closing the accumulation surface.
- the pusher applies a force to the group of articles accumulated on the accumulation surface to gather at one place on the accumulation surface.
- the holding unit holds the box below the accumulation surface.
- the box has an opening directed to the stacking surface.
- the shutter drives the opening / closing mechanism to open and close the accumulation surface, and moves the article group on the accumulation surface to the box.
- the command unit causes the second command to be executed until the shutter is opened and closed.
- the command unit execute the first command at least once after executing the second command, and then execute the third command. After the articles are transferred to the temporary storage area, they are moved to the boxing area after a while. Thereby, it is possible to secure a sufficient time until the articles can be accumulated in the boxing area.
- the transport device has a first transport device and a second transport device.
- the first transport device receives the article from the upstream device, and transports the article in the first posture at a predetermined interval.
- the second transport device is disposed downstream of the first transport device and transports the articles transported by the first transport device in a second posture.
- the second posture is a posture different from the first posture.
- the robot simultaneously holds and transports a group of articles composed of a plurality of articles in the second posture conveyed by the second conveyance device.
- the second transport device transports the article in a manner that allows the robot to easily hold a plurality of articles. Thereby, an article group can be generated more effectively.
- the position where the robot holds the article group is changed in accordance with the position where the article group is conveyed.
- the robot does not hold the article group after waiting for the article group to be conveyed to a predetermined position, but moves to a position where the article group can be generated and holds the article group. Thereby, the boxing process can be executed effectively.
- the boxing process can be speeded up.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a boxing system 100 according to an embodiment of the present invention.
- the boxing system 100 is an apparatus that is installed in a food factory line and boxes a package (article) O produced in the food factory line.
- the package O is an article packaged with a packaging material.
- the package O is a bag filled with articles such as potato chips.
- a bag making and packaging machine (not shown) and a package inspection device are arranged upstream of the boxing system 100.
- the bag making and packaging machine generates a package O. That is, the bag making and packaging machine fills the bag with articles while manufacturing the bag.
- the package inspection apparatus executes at least one of a weight inspection, a foreign matter contamination inspection, and a seal inspection for the package O.
- the package O determined to be a non-defective product by the package inspection apparatus is sent to the boxing system 100.
- the boxing system 100 mainly includes a first conveyor (first transport device) 10, a second conveyor (transport device) 20, a robot 30, a stacking unit 40, and a temporary placement plate 50. . Further, the boxing system 100 includes a holding unit 60 below the stacking unit 40 (see FIG. 6). The boxing system 100 further includes a control device 70 for controlling the operations of the first conveyor 10, the second conveyor 20, the robot 30, and the stacking unit 40 (see FIG. 7). The control device 70 may be included in each component of the first conveyor 10, the second conveyor 20, the robot 30, and the stacking unit 40. Or the one control apparatus 70 with which the boxing system 100 was equipped may be comprised so that each component may be controlled.
- the boxing system 100 is provided in the final processing area of the food factory. As shown in FIG. 1, the final processing area is mainly divided into a transport area da, a boxing area aa, and a temporary placement area ta.
- a first conveyor 10 and a second conveyor 20 are provided in the transfer area da.
- a stacking unit 40 and a holding unit 60 are provided in the boxing area aa.
- a temporary placement plate 50 is provided in the temporary placement area ta.
- the transport area da is arranged in the vicinity of the boxing area aa so as to partially surround the boxing area aa.
- the temporary placement area ta is arranged in the vicinity of the transfer area da. Specifically, the temporary placement area ta is provided in the vicinity of the second conveyor 20.
- the robot 30 is provided in the space above the transfer area da and the boxing area aa.
- the package O sent from the apparatus arranged upstream is delivered to the first conveyor 10 in the boxing system 100.
- the first conveyor 10 conveys the package O toward the second conveyor 20.
- the 2nd conveyor 20 conveys the package O in the aspect in which the package group (article group) G is easy to produce
- the package group G is composed of a predetermined number (a plurality) of packages O. That is, the second conveyor 20 conveys the plurality of packages O conveyed by the first conveyor 10 in such a manner that a predetermined number of packages O are easily adsorbed by the robot 30.
- the package group G includes four packages O (see FIG. 1).
- the robot 30 accumulates a predetermined number (a plurality) of package groups G in the accumulation unit 40.
- the predetermined number of package groups G means five package groups G (see FIG. 6).
- the robot 30 sucks and holds a predetermined number of packages O (package group G) among a plurality of packages O conveyed by the second conveyor 20, and transfers the packages to the boxing area aa.
- the robot 30 sucks and holds a predetermined number of packages O (package group G) from the plurality of packages O conveyed by the second conveyor 20, and temporarily places the package group G on the temporary placement plate 50. To place. Thereafter, the robot 30 transfers the package group G on the temporary placement plate 50 to the stacking unit 40.
- the holding unit 60 is provided below the stacking unit 40.
- the holding unit 60 holds a box B for packing a predetermined number of package groups G below the stacking unit 40.
- a predetermined number of package groups G accumulated in the accumulation unit 40 are packed in a box B.
- the first conveyor 10 conveys a plurality of packages O toward the second conveyor 20.
- the 1st conveyor 10 is the package O manufactured by the bag making packaging machine, Comprising: The package O which passed the package inspection apparatus is conveyed.
- the first conveyor 10 conveys the package O at a predetermined interval in the conveyance area da.
- the predetermined interval means a distance interval or a time interval of the package O conveyed from the upstream apparatus.
- the first conveyor 10 is a belt conveyor in which an endless belt is stretched around a driving roller and a driven roller.
- the 1st conveyor 10 conveys the package O in a 1st attitude
- position is an attitude
- position is an attitude
- position is an attitude
- the first conveyor 10 conveys the package O along the conveyance direction D1.
- the 1st conveyor 10 conveys the package O continuously.
- the 1st conveyor 10 has the structure which can convey the package O at a speed
- the second conveyor 20 is disposed downstream of the first conveyor 10 and conveys a plurality of packages O received from the first conveyor 10.
- the 2nd conveyor 20 conveys the some package O received from the 1st conveyor 10 in the aspect which the package group (article group) G tends to produce
- the package group G includes a predetermined number (four) of packages O.
- the second conveyor 20 functions as a delivery place for the package group G to the robot 30. That is, the 2nd conveyor 20 conveys the some package O in the aspect which the robot 30 tends to adsorb
- the second conveyor 20 is a belt conveyor in which an endless belt is stretched around a driving roller and a driven roller.
- the second conveyor 20 is arranged such that the upstream end is adjacent to the downstream end of the first conveyor 10 in the transport area da.
- the second conveyor 20 extends in a direction orthogonal to the direction in which the first conveyor 10 extends. That is, the transport direction D2 of the package O by the second conveyor 20 is orthogonal to the transport direction D1 of the package O by the first conveyor 10. That is, in the final processing area, the transport area da is arranged in an L shape, and the plurality of packages O are transported in an L shape.
- the second conveyor 20 has a configuration in which the height position can be changed. As shown in FIG. 2, the 2nd conveyor 20 is adjusted to the height position which receives the package O conveyed by the 1st conveyor 10 in a downward position. In other words, the second conveyor 20 is adjusted so as to be at a position lower than the first conveyor 10 by a predetermined dimension h.
- the predetermined dimension h is appropriately changed according to the length dimension of the package O. Specifically, when the length dimension of the package O increases, the predetermined dimension h increases, and when the length dimension of the package O decreases, the predetermined dimension h also decreases.
- a stopper 21 is provided on the side of the upstream end of the second conveyor 20.
- the stopper 21 regulates the position of the package O dropped from the first conveyor 10.
- the stopper 21 has a configuration capable of adjusting the position in the width direction of the belt of the second conveyor 20. Specifically, the stopper 21 is disposed above the belt of the second conveyor 20 at a predetermined interval from the belt. In the width direction of the belt of the second conveyor 20, the stopper 21 is such that the dimension from the stopper 21 to the end near the downstream end of the first conveyor 10 is the length of the package O 1 + ⁇ . (See FIG. 2).
- the second conveyor 20 conveys the package O in the second posture.
- the second posture is a posture different from the first posture.
- position is an attitude
- FIG. In other words, the second posture is a posture in which the vertical direction of the package O extends along the width direction of the belt of the second conveyor 20. That is, the attitude of the package O with respect to the transport direction D2 of the second conveyor 20 changes by 90 ° from the attitude of the package O with respect to the transport direction D1 of the first conveyor 10.
- the second conveyor 20 conveys the package O along the conveyance direction D2.
- the second conveyor 20 performs an intermittent operation based on the detection of the package O by the sensor 77.
- the second conveyor 20 conveys the package O downstream at the same speed as the first conveyor 10 or at a speed faster than the first conveyor 10.
- the robot 30 simultaneously holds and transfers a predetermined number (a plurality) of packages O (package group G) conveyed by the second conveyor 20.
- the robot 30 simultaneously holds and transfers four packages O from a plurality of packages O on the belt of the second conveyor 20.
- the robot 30 transfers the package group G to the stacking unit 40 provided in the boxing area aa. Further, the robot 30 transfers the package group G to the temporary storage plate 50 provided in the temporary storage area ta, and then transfers the package group G transferred to the temporary storage plate 50 to the stacking unit 40.
- the robot 30 is driven based on a command from a control device 70 described later.
- Robot 30 is a parallel link robot. As shown in FIG. 3, the robot 30 mainly includes a base 32, three servo motors 33 a, 33 b, 33 c, three arms 34 a, 34 b, 34 c, and a suction movable unit 38.
- the base 32 constitutes the upper end portion of the robot 30. As described above, the base 32 is disposed in the space above the transport area da and the boxing area aa. Below the base 32, three servo motors 33a, 33b, and 33c described later are attached at equal intervals.
- the three arms 34a, 34b, and 34c are driven by servo motors 33a, 33b, and 33c, respectively.
- the upper ends of the arms 34a, 34b, 34c are connected to the output shafts of the servo motors 33a, 33b, 33c.
- the lower ends of the arms 34a, 34b, and 34c are connected to the suction movable portion 38. That is, the arms 34a, 34b, and 34c extend from the output shafts of the servomotors 33a, 33b, and 33c to the suction movable unit 38, respectively.
- the lower ends of the arms 34a, 34b, 34c move in the horizontal direction and the vertical direction by appropriately controlling the amount of rotation and the direction of rotation of the output shafts of the servo motors 33a, 33b, 33c.
- the adsorption movable part 38 adsorbs a predetermined number of packages O (package group G).
- the suction movable unit 38 moves in the horizontal direction and the vertical direction by driving the arms 34a, 34b, and 34c.
- the suction movable unit 38 has a configuration that can be moved to an arbitrary position in a fixed three-dimensional space by moving the lower ends of the arms 34a, 34b, and 34c in the horizontal direction and the vertical direction.
- the suction movable portion 38 moves in a fixed three-dimensional space, so that the downstream area of the first conveyor 10, the entire area of the second conveyor 20, the boxing area aa, and the temporary placement area ta It is assumed that the suction movable unit 38 is movable upward. That is, the picking range of the robot 30 is an area on the downstream side of the first conveyor 10, an entire area of the second conveyor 20, a boxing area aa, and a temporary placement area ta.
- the suction movable part 38 has a suction head 38a and a plurality of suction parts 38b.
- the suction head 38a is attached to the lower ends of the arms 34a, 34b, and 34c via the rotary cylinder 39.
- the suction head 38a changes the inclination with respect to a reference plane (horizontal plane) orthogonal to the vertical direction (see arrow A1 in FIG. 4). Specifically, the suction head 38a can change the inclination by 70 ° with respect to the horizontal plane. Further, the suction head 38a rotates in a horizontal plane (see arrow A2 in FIG. 4).
- the suction head 38a changes the inclination with respect to the horizontal plane and / or rotates within the horizontal plane when the package group G is accumulated in the boxing area aa.
- the suction head 38a includes a rectangular upper surface and lower surface and side surfaces disposed between the upper surface and the lower surface, and an internal space is formed by the upper surface, the lower surface, and the side surface.
- the suction head 38a has a connection port 38c and a plurality of openings (not shown).
- the connection port 38c and the plurality of openings make the internal space communicate with the external space.
- the connection port 38c is provided on the upper surface of the suction head 38a.
- a suction hose 36 is connected to the connection port 38c.
- the plurality of openings are provided on the lower surface of the suction head 38a.
- a suction portion 38b is attached to each of the plurality of openings.
- Each of the plurality of suction portions 38b is a portion that contacts the package O.
- Each of the plurality of suction portions 38b is formed of an elastic member.
- fifteen suction portions 38b are attached to the suction head 38a. Specifically, five suction portions 38b are attached along the long side direction of the suction head 38a, and three suction portions 38b are attached along the short side direction.
- a total of four packages O of the top package O and the three packages O conveyed following the top package O are suctioned by the fifteen suction portions 38b.
- the adsorption movable part 38 is configured to be able to switch between a state where the package O is adsorbed (adsorption state) and a state where the package O is not adsorbed (non-adsorption state).
- adsorption state a state where the package O is adsorbed
- non-adsorption state a state where the package O is not adsorbed
- suction movable part 38 grasps or separates the package O (package group G) by switching an adsorption state and a non-adsorption state.
- the suction hose 36 extends from a vacuum pump (suction blower) 36a.
- a first valve 36 b is attached to the suction hose 36. By opening the first valve 36b, the inside of the suction hose 36 becomes negative pressure.
- a compressed air tube 37 is provided inside the suction hose 36. The compressed air tube 37 extends from the compressed air supply part 37a.
- a second valve 37 b is attached to the compressed air tube 37. By opening the second valve 37b, the compressed air (high pressure air) supplied from the compressed air supply unit 37a flows to the compressed air tube 37.
- the suction movable portion 38 When the first valve 36b is opened and the second valve 37b is closed, the suction movable portion 38 is in a state where the package O can be sucked (suction state). That is, at this time, the suction movable part 38 sucks the package group G by the plurality of suction parts 38b.
- the adsorption movable part 38 when the 1st valve 36b is closed and the 2nd valve 37b is opened, the adsorption movable part 38 will be in the state (non-adsorption state) which cannot adsorb the package O. That is, at this time, the suction movable unit 38 releases the suction of the package group G by the plurality of suction units 38b.
- the position where the suction movable unit 38 sucks the package group G is changed according to the position where the package group G is being conveyed. In other words, the position where the robot 30 sucks the package group G changes according to the conveyance status of the package group G.
- the suction movable unit 38 is located at the position of the leading package (first package) O among the plurality of packages O conveyed by the second conveyor 20 in the long side direction of the suction movable unit 38. The position of the suction portion 38b on one end side of the is adjusted. Further, the suction movable portion 38 adjusts the position of the suction portion 38b on the other end side in the long side direction of the suction movable portion 38 at the position of the fourth package O from the top package O.
- the stacking unit 40 is provided in the boxing area aa and stacks a predetermined number of package groups G.
- the stacking unit 40 is disposed above the box B held by the holding unit 60. After accumulating a predetermined number of package groups G, the stacking unit 40 moves the predetermined number of package groups G to the box B. In the present embodiment, it is assumed that five package groups G are accumulated by the accumulation unit 40 (see FIG. 1 and FIGS. 6A to 6D).
- the stacking unit 40 mainly includes a shutter 41, a first pusher 42, a second pusher 43, and a third pusher 44.
- the shutter 41 is a mechanism that can be opened and closed with respect to the opening of the box B.
- the shutter 41 includes an accumulation surface for accumulating a predetermined number of package groups G and an opening / closing mechanism for opening and closing the accumulation surface.
- the package group G transferred by the robot 30 is placed on the stacking surface.
- the package group G is stacked vertically on the accumulation surface. As shown in FIG. 1, the vertical stacking means that the packages O are arranged so that the planes (front and back) of the packages O intersect with the accumulation surface.
- the shutter 41 is composed of two doors.
- the shutter 41 is configured to open and close when the two doors approach and separate from each other. Specifically, the shutter 41 is opened by separating the two doors, and the shutter 41 is closed by bringing the two doors close to each other.
- the shutter 41 is a closed surface in which a predetermined number of package groups G can be stacked in a closed state.
- the first pusher 42 and the second pusher 43 gather a predetermined number of package groups G collected on the collecting surface at one place on the collecting surface. Specifically, the first pusher 42 moves from the standby position in the first direction D3 and applies a force to the predetermined number of package groups G (see FIGS. 1 and 9A). In other words, the first pusher 42 applies force from the outside in the opening / closing direction of the shutter 41 (the side of the predetermined number of package groups G).
- the second pusher 43 moves from the standby position in a direction (second direction) D4 orthogonal to the moving direction (first direction D3) of the first pusher 42, and with respect to a predetermined number of package groups G. Apply force (see FIGS. 1 and 9A). Specifically, the second pusher 43 applies force to the predetermined number of package groups G by moving from the downstream side in the stacking direction of the predetermined number of package groups G to the upstream side.
- the third pusher 44 applies a force from above to the predetermined number of package groups G accumulated on the accumulation surface, and moves the predetermined number of package groups G to the box B. That is, the standby position of the third pusher 44 is above the shutter 41.
- the third pusher 44 is configured to be rotatable in the vertical direction. The third pusher 44 rotates downward to apply a force to the predetermined number of package groups G from above (see FIGS. 1 and 6 (c)).
- a predetermined number of package groups G are collected at one place on the stacking surface by the first pusher 42 and the second pusher 43 (see FIGS. 6A and 6B). Thereafter, a force is applied to the predetermined number of package groups G from above by the third pusher 44 (see FIG. 6C). Thereafter, the opening / closing mechanism is driven to open the stacking surface, and a predetermined number of packages on the stacking surface are moved to the box B (see FIG. 6D).
- the temporary placement plate 50 is a place where the package group G is temporarily placed. As described above, the temporary placement plate 50 is provided in the temporary placement area ta. The temporary placement plate 50 extends along the direction in which the second conveyor 20 extends so that the package group G can be placed thereon. The temporary placement plate 50 can place at least one package group G thereon. The temporary placement plate 50 may have a configuration on which a plurality of package groups G can be placed. The package group G placed on the temporary placement plate 50 is moved to the stacking surface of the stacking unit 40 at a predetermined timing.
- the predetermined timing is a timing at which the robot 30 receives a command (third command) from a control device 70 described later.
- the holding unit 60 is a mechanism that holds the box B. As described above, the holding unit 60 is provided in the boxing area aa. Specifically, the holding unit 60 is disposed below the accumulation surface of the accumulation unit 40. The holding unit 60 holds the box B with the opening of the box B facing upward. The holding unit 60 holds the box B so that the opening of the box B is positioned below the shutter 41. That is, the holding unit 60 holds the box B whose opening is directed to the accumulation surface below the accumulation surface.
- the control device 70 controls the operations of the first conveyor 10, the second conveyor 20, the robot 30, and the stacking unit 40 as described above.
- the control device 70 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
- FIG. 7 shows a control block of the control device 70.
- the control device 70 is electrically connected to each component included in the boxing system 100 and transmits and receives signals to and from each component.
- the control device 70 controls the first conveyor 10 and the second conveyor 20 to convey the package O.
- the control device 70 controls the robot 30 to transfer a predetermined number of package groups G to the boxing area aa (stacking surface) or the temporary storage area ta.
- the control device 70 controls the stacking unit 40 to move a predetermined number of package groups G into the box B.
- the control device 70 is electrically connected to the sensor 77.
- the sensor 77 is installed at an arbitrary place.
- the sensor 77 grasps the timing when the package O passes through an arbitrary place. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, it is provided in the vicinity of the downstream end of the first conveyor 10.
- control device 70 functions as a package information specifying unit 71, a first command generating unit 72, a second command generating unit 73, a third command generating unit 74, and a command unit 75.
- the package information specifying unit 71 determines the number of packages O being conveyed by the second conveyor 20 and the top package O based on the information obtained by the sensor 77. Identify the location of The location of the leading package O is the position of the package O on the belt of the second conveyor 20. The information stored by the package information specifying unit 71 is stored in the control device 70 and updated as needed.
- the first command generation unit 72 generates a command (first command) for directly transferring the package group G from the transport area da to the boxing area aa.
- the first command generator 72 generates a first command when there is a predetermined number of packages O on the belt of the second conveyor 20.
- the first command generation unit 72 generates the first command when the predetermined number of package groups G can be accumulated in the boxing area aa. In other words, the first command generation unit 72 generates a first command at a timing at which the package group G can be placed on the accumulation surface of the shutter 41.
- the first command is generated when the shutter 41 is closed and the accumulation process is not completed.
- the first pusher 42, the second pusher 43, and the third pusher 44 are in the standby position. More specifically, the first command is when the shutter 41 is closed and the first pusher 42, the second pusher 43, and the third pusher 44 are in the standby position, and a predetermined number of package groups G Is generated when the accumulation process is not completed (see FIGS. 9D and 9F).
- the second command generation unit 73 generates a command (second command) for transferring the package group G from the transport area da to the temporary placement area ta. That is, the second command is a command for transferring the package group G to an area different from the boxing area aa.
- the second command generation unit 73 generates a second command when there is a predetermined number of packages O on the belt of the second conveyor 20.
- the second command generation unit 73 generates a second command when the packing group G cannot be collected in the boxing area aa.
- the second command generation unit 73 generates the second command at a timing at which the package group G cannot be placed on the accumulation surface of the shutter 41. That is, the second command is generated when a predetermined number of package groups G are not ready to be placed on the stacking surface of the stacking unit 40.
- the second command is from the end of the stacking process for the predetermined number of package groups G until the next predetermined number of package groups G can be stacked on the stacking surface of the shutter 41. Generated in between. More specifically, the second command is generated when the first pusher 42, the second pusher 43, and the third pusher 44 are not in the standby position or when the shutter 41 is not in the closed state (see FIG. 9C).
- the third command generation unit 74 generates a command (third command) for transferring the package group G from the temporary placement area ta to the boxing area aa.
- the third command generation unit 74 is the third command after the start of one stacking process and before the end of the one stacking process, and when there is no predetermined number of packages O on the belt of the second conveyor 20. Generate directives.
- the third command generation unit 74 generates the third command after the situation in which the predetermined number of package groups G cannot be collected in the boxing area aa. In other words, the third command generation unit 74 generates a third command at a timing at which the package group G can be placed on the accumulation surface of the shutter 41.
- the third command is generated when preparations for newly placing a predetermined number of package groups G on the accumulation surface of the shutter 41 are completed.
- the command unit 75 causes the robot 30 to execute the first command, the second command, and the third command in order to accumulate the package group G in the packing area aa.
- the command unit 75 is the first command to the robot 30 when there is a predetermined number of packages O on the belt of the second conveyor 20 and the predetermined number of packages G can be accumulated in the boxing area aa. Is executed.
- the command unit 75 is a robot for a period until the predetermined number of packages O can be accumulated in the boxing area aa when there is a predetermined number of packages O on the belt of the second conveyor 20.
- 30 causes the second command to be executed. That is, the command unit 75 causes the robot 30 to execute the second command until the accumulation process for the predetermined number of package groups G is completed and the opening and closing of the shutter 41 is completed. In other words, the command unit 75 instructs the robot 30 to open the shutter 41 until the predetermined number of package groups G are moved to the box B and until the shutter 41 is closed and can function as an accumulation surface. 2 Command is executed.
- the command unit 75 causes the robot 30 to execute the second command, causes the first command to be executed at least once, and then causes the third command to be executed. Specifically, the command unit 75 instructs the robot 30 to transfer the first package group G to the temporary placement area ta (on the temporary placement plate 50), and then refers to the first package group G. The robot 30 is instructed at least once to transfer another second package group G to the boxing area aa (on the shutter 41). Thereafter, the command unit 75 transfers the first package group G from the temporary placement area ta (on the temporary placement plate 50) to the boxing area aa (on the shutter 41).
- the instruction unit 75 instructs the robot 30 to adsorb the package group G based on the package information specified by the package information specifying unit 71 when the robot 30 adsorbs the package group G.
- the command unit 75 commands the robot 30 so that the suction movable unit 38 moves in accordance with the position of the leading package O on the second conveyor 20. That is, when the top package O is on the upstream side (near the front end) of the second conveyor 20, the command unit 75 commands the robot 30 to move the suction movable unit 38 to the upstream side of the second conveyor 20. To do.
- the command unit 75 moves the robot to move the suction movable unit 38 to the downstream side of the second conveyor 20. 30. Based on the command, the robot 30 drives the arms 34a, 34b, 34c in accordance with the position of the leading package O.
- command unit 75 appropriately commands the robot 30 to adjust the inclination and rotation of the suction head 38a when the package group G is transferred to the boxing area aa.
- step S12 it is determined whether or not there is a package group G in the transport area da. Specifically, in the present embodiment, as described above, it is determined whether or not there is a predetermined number of packages O that can generate the package group G on the belt of the second conveyor 20. When it is determined in step S12 that the package group G can be generated from the package O on the belt of the second conveyor 20, the process proceeds to step S13. In other words, if it is determined that there is a predetermined number of packages O on the belt of the second conveyor 20, the process proceeds to step S13.
- step S13 it is determined whether or not the package group G can be transferred to the boxing area aa. That is, in step S13, it is determined whether or not the stacking group 40 is in a state in which the package group G can be stacked.
- the state in which the package group G can be accumulated refers to a state in which the shutter 41 is closed after the predetermined number of package groups G accumulated in advance are transferred to the box B.
- the shutter 41 is not yet completely closed. Therefore, the stacking unit 40 is not yet in a state in which a new package group G can be stacked. If it is determined in step S13 that the package group G cannot be transferred to the boxing area aa, the process proceeds to step S14.
- step S14 the package group G is transferred from the transport area da to the temporary storage area ta. That is, in step S ⁇ b> 14, the package group G on the belt of the second conveyor 20 is transferred onto the temporary placement plate 50.
- the command unit 75 of the control device 70 causes the robot 30 to execute the second command.
- the robot 30 sucks and holds a predetermined number of packages O for generating the package group G and transfers them to the temporary placement plate 50 in the temporary placement area ta.
- the robot 30 sucks and holds a predetermined number of packages O (package group G) on the belt of the second conveyor 20, moves the package group G onto the temporary placement plate 50, and sucks it. Is released. Then, it returns to step S12.
- step S13 if it is determined in step S13 that the package group G can be transferred to the packing area aa, the process proceeds to step S15.
- step S15 the package group G is transferred from the transport area da to the boxing area aa. That is, in step S15, the package group G on the belt of the second conveyor 20 is transferred onto the shutter 41 (stacking surface) of the stacking unit 40. Specifically, the robot 30 sucks and holds a predetermined number of packages O (package group G) on the belt of the second conveyor 20, and places the package group G on the closed shutter 41 (stacking surface). Move it to release the suction state. In other words, when it is determined that there is a predetermined number of packages O on the belt of the second conveyor 20 and the package group G can be transferred to the boxing area aa, To execute the first command. As a result, as shown in FIG. 9D, the robot 30 sucks and holds a predetermined number of packages O (package group G) on the belt of the second conveyor 20, and transfers them to the stacking surface of the boxing area aa. Thereafter, the process proceeds to step S19.
- step S12 determines that there is no package group G in the transport area da. That is, in step S12, when it is determined that there is no predetermined number of packages O on the belt of the second conveyor 20, and as a result, the package group G cannot be generated, the process proceeds to step S16.
- step S16 it is determined whether or not there is a package group G in the temporary placement area ta. That is, in step S ⁇ b> 16, it is determined whether or not the package group G is placed on the temporary placement plate 50. If it is determined in step S16 that the package group G is not placed on the temporary placement plate 50, the process returns to step S12. On the other hand, if it is determined in step S16 that the package group G is placed on the temporary placement plate 50, the process proceeds to step S17.
- step S17 after the second command is executed by the robot 30, it is determined whether or not the first command is executed. That is, in step S17, after one package group (first package group) G is transferred from the transport area da to the temporary storage area ta, another package group (second package group) G It is determined whether or not the transfer area da has been transferred to the boxing area aa. If the first command is not executed in step S17, the process returns to step S12. On the other hand, if the first command is being executed in step S17, the process proceeds to step S18. That is, the package group G is transferred from the transport area da to the boxing area aa before the package group G placed in the temporary storage area ta is transferred to the boxing area aa (see FIG. 9D). The process proceeds to step S18.
- step S18 the package group G is transferred from the temporary storage area ta to the boxing area aa. That is, in step S18, the package group G on the temporary placement plate 50 is transferred onto the shutter 41 (stacking surface) of the stacking unit 40 (see FIG. 9E). Specifically, the robot 30 sucks and holds the package group G on the temporary placement plate 50, moves the package group G onto the closed shutter 41 (stacking surface), and releases the suction state. Thereafter, the process proceeds to step S19.
- step S19 the process proceeds to step S21.
- step S21 a boxing process is commanded. That is, the first pusher 42 and the second pusher 43 are driven, and a predetermined number of package groups G are gathered at one place on the stacking surface (see FIG. 6B and FIG. 9A). Further, the third pusher 44 is driven to apply a force from above to the predetermined number of package groups G (see FIG. 6C). Thereafter, the shutter 41 is opened, and a predetermined number of package groups G are transferred to the box B (see FIG. 6D). At this time, the first pusher 42, the second pusher 43, and the third pusher 44 return to the standby position. When the transfer of the predetermined number of package groups G to the box B is completed, the shutter 41 is closed (see FIGS. 9B and 9C).
- the boxing system 100 includes the first conveyor 10 and the second conveyor 20 (conveying device), the robot 30, and the control device 70.
- the first conveyor 10 and the second conveyor 20 convey the package (article) O at a predetermined interval in the conveyance area da.
- the robot 30 simultaneously holds and transfers a package group (article group) G composed of a plurality of packages O.
- the control device 70 controls the robot 30 to accumulate the package group G in the boxing area aa.
- the control device 70 includes a first command generation unit 72, a second command generation unit 73, a third command generation unit 74, and a command unit 75.
- the first command generating unit 72 generates a first command for directly transferring the package group G from the transport area da to the boxing area aa.
- the second command generation unit generates a second command for transferring the package group G from the transport area da to the temporary storage area ta different from the boxing area aa.
- the third command generation unit 74 generates a third command for transferring the package group G from the temporary placement area ta to the boxing area aa.
- the command unit 75 causes the robot 30 to execute the first command, the second command, and the third command in order to accumulate the package group G in the boxing area aa.
- the package O is continuously transported downstream by the transport device (the first conveyor 10 and the second conveyor 20). Further, one robot 30 holds and transfers a plurality of packages O (package group G) conveyed by the second conveyor 20.
- a method of increasing the driving speed of the transfer device or the robot can be considered. Further, in order to improve the efficiency of the boxing process, it is preferable that the package groups are not packed into the box one by one, but a predetermined number of package groups are packed into the box at a time.
- a predetermined number of package groups are accumulated in a predetermined area in advance, and the predetermined number of package groups accumulated in the predetermined area are transferred from the predetermined area to the box.
- the package groups cannot be transferred to the predetermined area. That is, while the boxing process is being executed, a new stacking process cannot be executed, and the stacking process is temporarily stopped.
- the package continues to be conveyed by the conveying device. Therefore, it is necessary to drive the transport device at a low speed or to stop the transport device. If the speed of the transport device is reduced or the transport device is stopped, the processing capacity of the boxing system decreases. Therefore, even when the driving speed of the transfer device and the robot is increased, the speed of the boxing process cannot always be increased.
- a predetermined number of packages O (package group G) transported in the transport area da can be directly transferred to the boxing area aa and to the temporary storage area ta. Can also be transported. Thereby, when it cannot transfer to the boxing area aa, the package group G can be temporarily placed in the temporary placement area ta. Therefore, there is no need to reduce the speed of the transfer device (first conveyor 10 and second conveyor 20) or to temporarily stop the accumulation process. As a result, the boxing process can be speeded up.
- the command unit 75 performs the period until the packing group (article group) G can be accumulated in the packing area aa from the transport area da to the temporary placement area ta.
- the second command is executed so that is transferred.
- the package group G can be generated in the temporary storage area ta during the period until collection is possible.
- the boxing system 100 further includes a shutter 41, a first pusher 42 and a second pusher 43 (pusher), and a holding unit 60.
- the shutter 41 includes an accumulation surface on which the package group (article group) G is accumulated, and an opening / closing mechanism that opens and closes the accumulation surface.
- the first pusher 42 and the second pusher 43 apply force to the package group G accumulated on the accumulation surface to gather at one place on the accumulation surface.
- the holding unit 60 holds the box B below the accumulation surface. Box B has an opening directed toward the stacking surface.
- the shutter 41 is configured to open and close the stacking surface by driving the opening / closing mechanism after the package group G is collected at one position of the stacking surface by the first pusher 42 and the second pusher 43, and the package on the stacking surface. Move group G to box B. Further, the command unit 75 causes the second command to be executed until the shutter 41 is opened and closed.
- a predetermined number of package groups G are accumulated on the accumulation surface of the shutter 41 when the accumulation surface of the shutter 41 that can be opened and closed is closed.
- a predetermined number of package groups G on the accumulation surface are accumulated at one place on the accumulation surface by the first pusher 42 and the second pusher 43. Thereafter, the accumulation surface is opened.
- a box B having an opening toward the accumulation surface is held below the accumulation surface. Therefore, when the accumulation surface is opened, a predetermined number of package groups G are directly transferred to the box B.
- the package group G is effectively generated in the temporary storage area ta using the time until the predetermined number of package groups G are transferred from the stacking surface to the box B. can do.
- the command unit 75 causes the first command to be executed at least once after the second command is executed, and then causes the third command to be executed.
- the package group G is transferred to the temporary storage area ta, and then transferred to the boxing area aa with a time interval.
- the boxing area aa is newly in a state where a predetermined number of packages G can be accumulated. That is, it is possible to secure a sufficient time until the package group G can be accumulated in the boxing area aa by making time available.
- the boxing system 100 includes a first conveyor (first conveyance device) 10 and a second conveyor (second conveyance device) 20 as conveyance devices.
- the 1st conveyor 10 receives the package (article) O from an upstream apparatus, and conveys the package O of a 1st attitude
- the 2nd conveyor 20 is arrange
- the robot 30 simultaneously holds and transfers a package group G composed of a plurality of packages O in the second posture conveyed by the second conveyor 20.
- the 2nd conveyor 20 conveys each package O in the aspect which is easy to hold
- the robot 30 changes the position which hold
- the robot 30 does not hold the package group G at the predetermined position after waiting for the package group G to be transported to the predetermined position, but attracts the package group G to a position where the package group G can be generated.
- the movable portion 38 is moved to hold the package group G. That is, when the package group G can be generated by the plurality of packages O conveyed by the second conveyor 20, the robot 30 selects the head of the predetermined number of packages O constituting the package group G.
- the suction movable unit 38 is moved in accordance with the transport position of the package O. Thereby, the boxing process can be executed effectively.
- the 2nd conveyor 20 becomes a structure which can change a height position, and the height position of the 2nd conveyor 20 is suitably changed according to the length dimension of the package O.
- a stopper 121 having a configuration different from the stopper 21 according to the above embodiment may be adopted.
- the stopper 121 is also arranged above the belt of the second conveyor 20 at a predetermined interval from the belt. Further, the stopper 121 also has a configuration capable of adjusting the position in the width direction of the belt of the second conveyor 20.
- the stopper 121 mainly includes a vertical plate 121a, a horizontal movable plate 121b, and an air cylinder 121c.
- the vertical plate 121a regulates the position of the package O dropped from the first conveyor 10.
- the vertical plate 121a extends in a direction perpendicular to the belt conveyance surface.
- the vertical plate 121a is supported by a support portion 121d attached to the air cylinder 121c.
- the horizontal movable plate 121b receives the package O dropped from the first conveyor 10 from below.
- the horizontal movable plate 121b moves the package O onto the belt of the second conveyor 20.
- the horizontal movable plate 121b is made of a material that can be moved onto the belt of the second conveyor 20 while sliding the package O, and is made of, for example, a resin material.
- the horizontal movable plate 121b is a member having an L-shaped cross section, a long side portion extends horizontally with respect to the belt conveyance surface, and a short side portion is connected to the air cylinder 121c.
- the horizontal movable plate 121b is driven relative to the vertical plate 121a by driving the air cylinder 121c. Specifically, the horizontal movable plate 121b moves the short side portion away from the vertical plate 121a when the air cylinder 121c is driven.
- the direction away from the vertical plate 121a coincides with the direction away from the downstream end of the first conveyor 10.
- the package O falls from the first conveyor 10
- the package O is received by the horizontal movable plate 121b (see FIG. 11A).
- the air cylinder 121c is driven, and the horizontal movable plate 121b moves in a direction away from the downstream end of the first conveyor 10, and delivers the package O to the second conveyor 20 (see FIG. 11B).
- the package O on the horizontal movable plate 121b slides down from the horizontal movable plate 121b onto the belt of the second conveyor 20 when the horizontal movable plate 121b is driven by the air cylinder 121c.
- a first conveyor (shuttle conveyor) 110 that can expand and contract the captain may be employed instead of the first conveyor 10 (see FIG. 12).
- the second conveyor 20 can suitably receive the packages O of different sizes without changing the height position of the second conveyor 20.
- the boxing system 100 can also be used when packing a package (large bag) LO larger than the package O.
- the boxing system 100 may be configured not to have the temporary placing plate 50 (see FIG. 13).
- the second conveyor 20 is used for temporary placement of the package LO instead of the temporary placement plate 50.
- the robot 30 sucks and holds the package LO on the belt of the first conveyor 10 instead of the package LO on the belt of the second conveyor 20.
- the second conveyor 20 may or may not be driven.
- the robot 30 sucks and holds one large package LO instead of the predetermined number of packages O, and the stacking unit 40 in the boxing area aa is not in a state in which the package group G can be stacked.
- the large package LO is placed on the belt of the second conveyor 20.
- the package LO transfers the package LO on the belt of the first conveyor 10 onto the belt of the second conveyor 20 and packs the box.
- the package LO on the belt of the second conveyor 20 is transferred onto the accumulation surface of the shutter 41.
- the boxing system 100 can be used not only for packing small packages (small bags) O but also for packing large packages (large bags) LO.
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Abstract
箱詰めシステム(100)は、搬送エリアdaにおいて所定の間隔で包装物(O)を搬送する第1コンベア(10)および第2コンベア(20)と、包装物群(G)を同時に保持して移送するロボット(30)と、制御装置(70)とを備える。制御装置(70)は、ロボット(30)を制御して包装物群(G)を箱詰めエリア(aa)に集積させる。制御装置(70)の第1指令生成部(72)は、搬送エリアから箱詰めエリアへと包装物群(G)を直接移送させるための第1指令を生成する。第2指令生成部(72)は、搬送エリアから箱詰めエリアとは異なる仮置きエリア(ta)に包装物群(G)を移送するための第2指令を生成する。第3指令生成部(73)は、仮置きエリアから箱詰めエリアへと包装物群(G)を移送するための第3指令を生成する。指令部(75)は、箱詰めエリアに包装物群(G)を集積させるために、第1指令、第2指令、および第3指令をロボット(30)に実行させる。
Description
本発明は、箱詰めシステムに関する。
従来から、物品を搬送装置によって搬送し、搬送途中で、ロボットを利用して物品を別の場所に積み替え、その後、物品を箱詰めする箱詰めシステムが存在している。例えば、日本の特開2011―213412号公報には、アームおよび吸着部を有するロボットを備える箱詰めシステムが開示されている。ロボットは、一の搬送装置によって搬送される物品を、吸着部で吸着保持し、その後、アームを駆動させて他の搬送装置に積み替える。
ところで、上記文献(特開2011―213412号公報)に示される箱詰めシステムでは、箱詰め処理の高速化を図るために、所定数の物品からなる物品群を生成した後、当該物品群を箱に移動させる箱詰め処理が行われる。
ここで、一の箱に複数の物品群が詰められる場合には、箱詰め処理の効率を向上させるために、箱詰めされる所定数の物品群が一度に箱に詰められることが好ましい。この場合、所定のエリアに所定数の物品群を予め集積させた後、所定のエリアから箱へと所定数の物品群が移送されることになる。所定数の物品群を、所定のエリアから箱へ移送している間は、所定のエリアにおいて新たな集積処理を実行することができず、集積処理は一時的に停止する。その結果、たとえ、搬送装置やロボットを高速で動作させることができたとしても、箱詰め処理の高速化を十分に図ることは困難である。
本発明の課題は、箱詰め処理の高速化を実現することができる箱詰めシステムを提供することにある。
本発明に係る箱詰めシステムは、搬送装置と、ロボットと、制御装置とを備える。搬送装置は、搬送エリアにおいて所定の間隔で物品を搬送する。ロボットは、複数物品からなる物品群を同時に保持して移送する。制御装置は、ロボットを制御して物品群を箱詰めエリアに集積させる。制御装置は、第1指令生成部と、第2指令生成部と、第3指令生成部と、指令部とを有する。第1指令生成部は、搬送エリアから箱詰めエリアへと物品群を直接移送させるための第1指令を生成する。第2指令生成部は、搬送エリアから箱詰めエリアとは異なる仮置きエリアに物品群を移送するための第2指令を生成する。第3指令生成部は、仮置きエリアから箱詰めエリアへと物品群を移送するための第3指令を生成する。指令部は、箱詰めエリアに物品群を集積させるために、第1指令、第2指令、および第3指令をロボットに実行させる。
本発明に係る箱詰めシステムでは、搬送エリアで搬送装置によって搬送される物品を、箱詰めエリアへ直接移送したり、仮置きエリアへ一旦移送した後に移送したりする。これにより、箱詰め処理の高速化を実現することができる。
また、指令部は、箱詰めエリアにおいて物品群の集積が可能になるまでの期間、搬送エリアから仮置きエリアに物品群が移送されるように第2指令を実行させることが好ましい。これにより、集積が可能になるまでの期間に、物品群を生成することができる。
さらに、箱詰めシステムは、シャッターと、プッシャーと、保持部と、をさらに備えることが好ましい。シャッターは、物品群を集積させる集積面と、集積面を開閉させる開閉機構とを含む。プッシャーは、集積面で集積された物品群に力を加えて集積面の一箇所で集合させる。保持部は、集積面の下方で箱を保持する。箱は、集積面に対して開口が向けられている。また、シャッターは、プッシャーによって物品群が集積面の一箇所に集められた後、開閉機構を駆動させて集積面を開閉し、集積面上の物品群を箱に移動させる。また、指令部は、シャッターが開閉するまで、第2指令を実行させる。これにより、集積面に集積された複数の物品が箱に移動されるまでの時間を利用して、効果的に物品群を生成することができる。
また、指令部は、第2指令を実行させた後に第1指令を少なくとも一度実行させ、その後、第3指令を実行させることが好ましい。物品群は、仮置きエリアに移送された後、時間を空けて、箱詰めエリアに移動される。これにより、箱詰めエリアに物品の集積が可能になるまでの時間を十分に確保することができる。
また、搬送装置は、第1搬送装置と、第2搬送装置とを有することが好ましい。第1搬送装置は、物品を上流装置から受け取り、第1の姿勢の物品を、所定の間隔で搬送する。第2搬送装置は、第1搬送装置の下流に配置され、第1搬送装置によって搬送された物品を、第2の姿勢で搬送する。第2の姿勢は、第1の姿勢とは異なる姿勢である。また、ロボットは、第2搬送装置によって搬送される第2の姿勢の複数の物品からなる物品群を同時に保持して移送する。第2搬送装置は、ロボットによる複数物品の保持がしやすい態様で物品を搬送する。これにより、より効果的に物品群を生成することができる。
また、ロボットが物品群を保持する位置は、物品群が搬送される位置に合わせて変化させることが好ましい。ロボットは、物品群が所定の位置に搬送されてくるのを待って当該物品群を保持するのではなく、物品群が生成可能になった位置へ移動して物品群を保持する。これにより、効果的に箱詰め処理を実行することができる。
本発明に係る箱詰めシステムによれば、箱詰め処理の高速化を実現することができる。
(1)箱詰めシステムの概略構成
図1は、本発明の一実施形態に係る箱詰めシステム100の概略図である。箱詰めシステム100は、食品工場のラインに設置され、食品工場のラインで生産された包装物(物品)Oを箱詰めする装置である。包装物Oとは、包装材によって物品を包装したものである。例えば、包装物Oとは、ポテトチップス等の物品が充填された袋である。
図1は、本発明の一実施形態に係る箱詰めシステム100の概略図である。箱詰めシステム100は、食品工場のラインに設置され、食品工場のラインで生産された包装物(物品)Oを箱詰めする装置である。包装物Oとは、包装材によって物品を包装したものである。例えば、包装物Oとは、ポテトチップス等の物品が充填された袋である。
食品工場のラインでは、箱詰めシステム100の上流に、製袋包装機(図示せず)および包装物検査装置が配置される。製袋包装機は、包装物Oを生成する。すなわち、製袋包装機は、袋を製造しながら当該袋の中に物品を充填する。包装物検査装置は、包装物Oについての重量検査、異物混入検査、およびシール検査のうち、少なくともいずれか一つを実行する。箱詰めシステム100には、包装物検査装置において良品と判断された包装物Oが送られる。
箱詰めシステム100は、図1に示すように、主として、第1コンベア(第1搬送装置)10、第2コンベア(搬送装置)20、ロボット30、集積部40、および仮置きプレート50から構成される。また、箱詰めシステム100は、集積部40の下方に保持部60を備える(図6参照)。さらに、箱詰めシステム100は、第1コンベア10、第2コンベア20、ロボット30、および集積部40のそれぞれの動作を制御するための制御装置70を備える(図7参照)。なお、制御装置70は、第1コンベア10、第2コンベア20、ロボット30および集積部40のそれぞれの構成要素に備えられてもよい。あるいは、箱詰めシステム100に備えられた一つの制御装置70が各構成要素を制御するように構成されていてもよい。
箱詰めシステム100は、食品工場の最終処理エリアに設けられる。最終処理エリアは、図1に示すように、主として、搬送エリアda、箱詰めエリアaa、および仮置きエリアtaに分けられる。搬送エリアdaには、第1コンベア10および第2コンベア20が設けられる。箱詰めエリアaaには、集積部40および保持部60が設けられる。仮置きエリアtaには、仮置きプレート50が設けられる。搬送エリアdaは、箱詰めエリアaaを部分的に取り囲むように、箱詰めエリアaaの近傍に配置される。仮置きエリアtaは、搬送エリアdaの近傍に配置される。具体的に、仮置きエリアtaは、第2コンベア20の近傍に設けられる。ロボット30は、搬送エリアdaおよび箱詰めエリアaaの上方空間に設けられる。
上流に配置された装置から送られた包装物Oは、箱詰めシステム100において、第1コンベア10に受け渡される。第1コンベア10は、包装物Oを第2コンベア20に向かって搬送する。第2コンベア20は、包装物群(物品群)Gが生成しやすい態様で包装物Oを搬送する。包装物群Gは、所定数(複数)の包装物Oからなる。すなわち、第2コンベア20は、第1コンベア10によって搬送された複数の包装物Oについて、ロボット30によって所定数の包装物Oを吸着しやすい態様で搬送する。本実施形態において、包装物群Gは、4つの包装物Oによって構成される(図1参照)。
ロボット30は、所定数(複数)の包装物群Gを集積部40に集積する。本実施形態において、所定数の包装物群Gとは、5つの包装物群Gを意味する(図6参照)。具体的に、ロボット30は、第2コンベア20によって搬送される複数の包装物Oのうち所定数の包装物O(包装物群G)を吸着保持し、箱詰めエリアaaに移送する。また、ロボット30は、第2コンベア20によって搬送される複数の包装物Oから所定数の包装物O(包装物群G)を吸着保持し、包装物群Gを仮置きプレート50の上に一時的に載置する。その後、ロボット30は、仮置きプレート50上の包装物群Gを集積部40に移送する。
保持部60は、集積部40の下方に設けられている。保持部60は、集積部40の下方で、所定数の包装物群Gを詰めるための箱Bを保持する。集積部40で集積された所定数の包装物群Gは、箱Bの中に詰められる。
(2)箱詰めシステムの詳細構成
(2-1)第1コンベア
第1コンベア10は、第2コンベア20に向けて複数の包装物Oを搬送する。具体的に、第1コンベア10は、製袋包装機によって製造された包装物Oであって、包装物検査装置を通過した包装物Oを搬送する。
(2-1)第1コンベア
第1コンベア10は、第2コンベア20に向けて複数の包装物Oを搬送する。具体的に、第1コンベア10は、製袋包装機によって製造された包装物Oであって、包装物検査装置を通過した包装物Oを搬送する。
第1コンベア10は、搬送エリアdaにおいて、所定の間隔で包装物Oを搬送する。ここで、所定の間隔とは、上流の装置から搬送されてくる包装物Oの距離間隔あるいは時間間隔を意味する。
第1コンベア10は、駆動ローラおよび従動ローラに無端ベルトが掛け渡されたベルトコンベアである。第1コンベア10は、第1の姿勢で、包装物Oを搬送する。ここで、第1の姿勢とは、上流に配置された装置から受け取ったときの包装物Oの姿勢である。すなわち、第1コンベア10は、包装物Oを、姿勢を変えずに下流に搬送する。本実施形態において、第1の姿勢とは、包装物Oの上下に位置するシール部が、搬送方向上流側および下流側にそれぞれ位置する姿勢である。言い換えると、第1の姿勢とは、包装物Oの上下方向が、搬送方向D1に沿って延びる姿勢である。
第1コンベア10は、搬送方向D1に沿って、包装物Oを搬送する。第1コンベア10は、包装物Oを連続的に搬送する。第1コンベア10は、1分間に100個から130個の速度で包装物Oを搬送可能な構成を有する。本実施形態において、第1コンベア10は、1分間に120個の速度で包装物Oを搬送する。また、第1コンベア10は、約50cm間隔で包装物Oを搬送する場合、60m/minの速度で包装物Oを下流に搬送する。
(2-2)第2コンベア
第2コンベア20は、第1コンベア10の下流に配置され、第1コンベア10から受け取った複数の包装物Oを搬送する。第2コンベア20は、第1コンベア10から受け取った複数の包装物Oを、包装物群(物品群)Gが生成しやすい態様で搬送する。上述したように、包装物群Gは、所定数(4つ)の包装物Oからなる。第2コンベア20は、ロボット30への包装物群Gの受け渡し場所として機能する。すなわち、第2コンベア20は、ロボット30が包装物群Gを吸着しやすい態様で、複数の包装物Oを搬送する。第2コンベア20も、第1コンベア10と同様、駆動ローラおよび従動ローラに無端ベルトが掛け渡されたベルトコンベアである。
第2コンベア20は、第1コンベア10の下流に配置され、第1コンベア10から受け取った複数の包装物Oを搬送する。第2コンベア20は、第1コンベア10から受け取った複数の包装物Oを、包装物群(物品群)Gが生成しやすい態様で搬送する。上述したように、包装物群Gは、所定数(4つ)の包装物Oからなる。第2コンベア20は、ロボット30への包装物群Gの受け渡し場所として機能する。すなわち、第2コンベア20は、ロボット30が包装物群Gを吸着しやすい態様で、複数の包装物Oを搬送する。第2コンベア20も、第1コンベア10と同様、駆動ローラおよび従動ローラに無端ベルトが掛け渡されたベルトコンベアである。
第2コンベア20は、図1に示すように、搬送エリアdaにおいて、上流側の端部が第1コンベア10の下流側の端部に隣接するように配置される。また、第2コンベア20は、第1コンベア10が延びる方向に対して直交する方向に延びる。すなわち、第2コンベア20による包装物Oの搬送方向D2は、第1コンベア10による包装物Oの搬送方向D1に対して直交する。すなわち、最終処理エリアにおいて、搬送エリアdaは、L字型に配置され、複数の包装物Oは、L字型に搬送される。
第2コンベア20は、高さ位置を変更可能な構成になっている。図2に示すように、第2コンベア20は、第1コンベア10によって搬送された包装物Oを、下方位置で受け止めるような高さ位置に調整される。言い換えると、第2コンベア20は、第1コンベア10に対して、所定の寸法h低い位置にくるように調整される。所定の寸法hは、包装物Oの長さ寸法に応じて適宜変更される。具体的に、包装物Oの長さ寸法が大きくなると、所定の寸法hが大きくなり、包装物Oの長さ寸法が小さくなると、所定の寸法hも小さくなる。
第2コンベア20の上流側の端部側方には、ストッパ21が設けられている。ストッパ21は、第1コンベア10から落下した包装物Oの位置を規制する。ストッパ21は、第2コンベア20のベルトの幅方向において位置調整可能な構成を有する。具体的に、ストッパ21は、第2コンベア20のベルトの上方に、ベルトから所定の間隔をあけて配置されている。ストッパ21は、第2コンベア20のベルトの幅方向において、ストッパ21から第1コンベア10の下流側端部の近傍側端部までの寸法が、包装物Oの長さl+αの長さになるように調整される(図2参照)。
第2コンベア20は、包装物Oを第2の姿勢で搬送する。ここで、第2の姿勢は、第1の姿勢とは異なる姿勢である。第2の姿勢とは、包装物Oのシール部が、第2コンベア20の搬送方向D2に直交する幅方向上下に位置する姿勢である。言い換えると、第2の姿勢とは、包装物Oの上下方向が、第2コンベア20のベルトの幅方向に沿って延びる姿勢である。すなわち、第2コンベア20の搬送方向D2に対する包装物Oの姿勢は、第1コンベア10の搬送方向D1に対する包装物Oの姿勢から、90°変化する。
第2コンベア20は、搬送方向D2に沿って包装物Oを搬送する。第2コンベア20は、センサ77による包装物Oの検知に基づいて、間欠動作を行う。第2コンベア20は、第1コンベア10と同じ速度、或いは、第1コンベア10より早い速度で包装物Oを下流に搬送する。
(2-3)ロボット
ロボット30は、第2コンベア20によって搬送される所定数(複数)の包装物O(包装物群G)を同時に保持して移送する。言い換えると、ロボット30は、第2コンベア20のベルト上の複数の包装物Oから4つの包装物Oを同時に保持して移送する。
ロボット30は、第2コンベア20によって搬送される所定数(複数)の包装物O(包装物群G)を同時に保持して移送する。言い換えると、ロボット30は、第2コンベア20のベルト上の複数の包装物Oから4つの包装物Oを同時に保持して移送する。
ロボット30は、包装物群Gを箱詰めエリアaaに設けられた集積部40に移送する。また、ロボット30は、包装物群Gを仮置きエリアtaに設けられた仮置きプレート50に移送し、その後、仮置きプレート50に移送した包装物群Gを集積部40に移送する。ロボット30は、後述する制御装置70による指令に基づき駆動される。
ロボット30は、パラレルリンクロボットである。ロボット30は、図3に示すように、主として、ベース32と、3個のサーボモータ33a,33b,33cと、3つのアーム34a,34b,34cと、吸着可動部38とを備える。
(2-3-1)ベース
ベース32は、ロボット30の上端部を構成する。ベース32は、上述したように、搬送エリアdaおよび箱詰めエリアaaの上方空間に配置される。ベース32の下方には、後述する3個のサーボモータ33a,33b,33cが均等間隔で取り付けられる。
ベース32は、ロボット30の上端部を構成する。ベース32は、上述したように、搬送エリアdaおよび箱詰めエリアaaの上方空間に配置される。ベース32の下方には、後述する3個のサーボモータ33a,33b,33cが均等間隔で取り付けられる。
(2-3-2)アームおよびサーボモータ
3つのアーム34a,34b,34cは、サーボモータ33a,33b,33cによりそれぞれ駆動される。アーム34a,34b,34cの各上端は、サーボモータ33a,33b,33cの各出力軸に連結されている。アーム34a,34b,34cの各下端は、吸着可動部38に連結されている。すなわち、アーム34a,34b,34cは、それぞれ、サーボモータ33a,33b,33cの各出力軸から吸着可動部38へと延びる。アーム34a,34b,34cの下端は、各サーボモータ33a,33b,33cの各出力軸の回転量および回転の向きが適宜制御されることにより、水平方向および鉛直方向に移動する。
3つのアーム34a,34b,34cは、サーボモータ33a,33b,33cによりそれぞれ駆動される。アーム34a,34b,34cの各上端は、サーボモータ33a,33b,33cの各出力軸に連結されている。アーム34a,34b,34cの各下端は、吸着可動部38に連結されている。すなわち、アーム34a,34b,34cは、それぞれ、サーボモータ33a,33b,33cの各出力軸から吸着可動部38へと延びる。アーム34a,34b,34cの下端は、各サーボモータ33a,33b,33cの各出力軸の回転量および回転の向きが適宜制御されることにより、水平方向および鉛直方向に移動する。
(2-3-3)吸着可動部
吸着可動部38は、所定数の包装物O(包装物群G)を吸着する。吸着可動部38は、アーム34a,34b,34cが駆動されることにより、水平方向および鉛直方向に移動する。具体的に、吸着可動部38は、アーム34a,34b,34cの下端が水平方向および鉛直方向に移動されることによって、一定の三次元空間内の任意の位置に移動可能な構成を有する。本実施形態では、吸着可動部38が一定の三次元空間内で移動することにより、第1コンベア10の下流側の領域、第2コンベア20の全領域、箱詰めエリアaa、および仮置きエリアtaの上方に、吸着可動部38が移動可能であるものとする。すなわち、ロボット30のピッキング範囲は、第1コンベア10の下流側の領域、第2コンベア20の全領域、箱詰めエリアaa、および仮置きエリアtaである。
吸着可動部38は、所定数の包装物O(包装物群G)を吸着する。吸着可動部38は、アーム34a,34b,34cが駆動されることにより、水平方向および鉛直方向に移動する。具体的に、吸着可動部38は、アーム34a,34b,34cの下端が水平方向および鉛直方向に移動されることによって、一定の三次元空間内の任意の位置に移動可能な構成を有する。本実施形態では、吸着可動部38が一定の三次元空間内で移動することにより、第1コンベア10の下流側の領域、第2コンベア20の全領域、箱詰めエリアaa、および仮置きエリアtaの上方に、吸着可動部38が移動可能であるものとする。すなわち、ロボット30のピッキング範囲は、第1コンベア10の下流側の領域、第2コンベア20の全領域、箱詰めエリアaa、および仮置きエリアtaである。
吸着可動部38は、吸着ヘッド38aおよび複数の吸着部38bを有する。吸着ヘッド38aは、ロータリシリンダ39を介して、アーム34a,34b,34cの下端に取り付けられる。吸着ヘッド38aは、鉛直方向に直交する基準面(水平面)に対する傾きを変化させる(図4の矢印A1参照)。具体的に、吸着ヘッド38aは、水平面に対して70°傾きを変化させることができる。また、吸着ヘッド38aは、水平面内で回転する(図4の矢印A2参照)。吸着ヘッド38aは、包装物群Gを箱詰めエリアaaに集積させる際に、水平面に対する傾きを変化させ、および/または、水平面内で回転する。
吸着ヘッド38aは、矩形の上面および下面と、上面および下面の間に配置された側面とからなり、上面、下面、および側面によって、内部空間が形成されている。また、吸着ヘッド38aは、連結口38cおよび図示しない複数の開口を有する。連結口38cおよび複数の開口は、内部空間と外部空間とを連通させる。連結口38cは、吸着ヘッド38aの上面に設けられる。連結口38cには、吸引ホース36が接続される。複数の開口は、吸着ヘッド38aの下面に設けられる。複数の開口のそれぞれには、吸着部38bが取り付けられる。
複数の吸着部38bのそれぞれは、包装物Oに接触する部分である。複数の吸着部38bは、それぞれ、弾性部材によって形成されている。本実施形態では、吸着ヘッド38aに15個の吸着部38bが取り付けられる。具体的に、吸着ヘッド38aの長辺方向に沿って5つの吸着部38bが取り付けられ、短辺方向に沿って3つの吸着部38bが取り付けられる。15個の吸着部38bによって、本実施形態では、先頭の包装物Oと、先頭の包装物Oに続いて搬送される3つの包装物Oとの合計4つの包装物Oが吸着される。
吸着可動部38は、包装物Oを吸着する状態(吸着状態)と、包装物Oを吸着しない状態(非吸着状態)とを切り替え可能な構成になっている。吸着可動部38が吸着状態にされることにより、吸着部38bによる包装物Oの吸着が可能になる。一方、吸着可動部38が非吸着状態に切り替えられることにより、吸着部38bによる包装物Oの吸着が不可能になる。すなわち、吸着可動部38は、吸着状態と非吸着状態とを切り替えることにより、包装物O(包装物群G)を掴んだり離したりする。
図5に示すように、吸引ホース36は、真空ポンプ(吸引ブロア)36aから延びる。吸引ホース36には、第1弁36bが取り付けられる。第1弁36bを開くことにより、吸引ホース36の内部が負圧になる。また、吸引ホース36の内部には、圧縮エア用チューブ37が設けられる。圧縮エア用チューブ37は、圧縮エア供給部37aから延びる。圧縮エア用チューブ37には、第2弁37bが取り付けられる。第2弁37bを開くことにより、圧縮エア用チューブ37に、圧縮エア供給部37aから供給される圧縮エア(高圧のエア)が流れる。
第1弁36bが開かれ、かつ、第2弁37bが閉じられることにより、吸着可動部38は、包装物Oを吸着可能な状態(吸着状態)になる。すなわち、このとき、吸着可動部38は、複数の吸着部38bで包装物群Gを吸着する。一方、第1弁36bが閉じられ、かつ、第2弁37bが開かれることにより、吸着可動部38は、包装物Oを吸着できない状態(非吸着状態)になる。すなわち、このとき、吸着可動部38は、複数の吸着部38bによる包装物群Gの吸着を解除する。
なお、吸着可動部38が包装物群Gを吸着する位置は、包装物群Gが搬送されている位置に合わせて変化される。言い換えると、ロボット30が包装物群Gを吸着する位置は、包装物群Gの搬送状況に応じて変化する。具体的に、吸着可動部38は、第2コンベア20によって搬送される複数の包装物Oのうち先頭の包装物(一つ目の包装物)Oの位置に、吸着可動部38の長辺方向における一端側の吸着部38bを位置調整する。また、吸着可動部38は、先頭の包装物Oから4つ目の包装物Oの位置に、吸着可動部38の長辺方向における他端側の吸着部38bを位置調整する。
(2-4)集積部
集積部40は、箱詰めエリアaaに設けられ、所定数の包装物群Gを集積させる。集積部40は、保持部60で保持される箱Bの上方に配置される。集積部40は、所定数の包装物群Gを集積した後、当該所定数の包装物群Gを箱Bに移動させる。本実施形態では、集積部40によって5つの包装物群Gが集積されるものとする(図1および図6(a)~(d)参照)。集積部40は、図1に示すように、主として、シャッター41、第1プッシャー42、第2プッシャー43、および第3プッシャー44からなる。
集積部40は、箱詰めエリアaaに設けられ、所定数の包装物群Gを集積させる。集積部40は、保持部60で保持される箱Bの上方に配置される。集積部40は、所定数の包装物群Gを集積した後、当該所定数の包装物群Gを箱Bに移動させる。本実施形態では、集積部40によって5つの包装物群Gが集積されるものとする(図1および図6(a)~(d)参照)。集積部40は、図1に示すように、主として、シャッター41、第1プッシャー42、第2プッシャー43、および第3プッシャー44からなる。
シャッター41は、箱Bの開口に対して開閉可能な機構である。シャッター41は、所定数の包装物群Gを集積させる集積面と、集積面を開閉させる開閉機構とを含む。集積面には、ロボット30によって移送された包装物群Gが載置される。包装物群Gは、集積面において縦積みされる。縦積みとは、図1に示すように、包装物Oの平面(正面および背面)が、集積面に対して交差するように包装物Oを並べることを意味する。シャッター41は、二枚の扉により構成されている。シャッター41は、二枚の扉が互いに近接および離反することにより開閉する構成になっている。具体的に、二枚の扉は離反させることにより、シャッター41が開き、二枚の扉が近接することにより、シャッター41が閉じられる。シャッター41は、閉じられた状態で、所定数の包装物群Gを集積可能な集積面となる。
第1プッシャー42および第2プッシャー43は、集積面上に集積された所定数の包装物群Gを集積面上の一箇所に集合させる。具体的に、第1プッシャー42は、待機位置から第1方向D3に移動して、所定数の包装物群Gに対して力を加える(図1および図9A参照)。言い換えると、第1プッシャー42は、シャッター41の開閉方向外側(所定数の包装物群Gの側方)から力を加える。第2プッシャー43は、待機位置から、第1プッシャー42の移動方向(第1方向D3)に対して直交する方向(第2方向)D4に移動して、所定数の包装物群Gに対して力を加える(図1および図9A参照)。具体的に、第2プッシャー43は、所定数の包装物群Gの積層方向下流側から上流側に移動することにより、所定数の包装物群Gに力を加える。
第3プッシャー44は、集積面上に集積された所定数の包装物群Gに対して上方から力を加え、所定数の包装物群Gを箱Bに移動させる。すなわち、第3プッシャー44の待機位置は、シャッター41の上方である。第3プッシャー44は、上下方向に回動可能な構成になっている。第3プッシャー44が下方に回動して、所定数の包装物群Gに対して上方から力を加える(図1および図6(c)参照)。
すなわち、第1プッシャー42および第2プッシャー43によって所定数の包装物群Gが集積面の一箇所に集められる(図6(a)および図6(b)参照)。その後、第3プッシャー44によって上方から所定数の包装物群Gに力が加えられる(図6(c)参照)。その後、開閉機構を駆動させて集積面を開き、集積面上の所定数の包装物群を箱Bに移動させる(図6(d)参照)。
(2-5)仮置きプレート
仮置きプレート50は、包装物群Gを一時的に載置する場所である。仮置きプレート50は、上述したように、仮置きエリアtaに設けられる。仮置きプレート50は、包装物群Gが載置可能なように、第2コンベア20が延びる方向に沿って延びる。仮置きプレート50は、少なくとも一の包装物群Gを載置可能である。仮置きプレート50は、複数の包装物群Gを載置可能な構成を有していてもよい。仮置きプレート50に載置された包装物群Gは、所定のタイミングで集積部40の集積面に移動される。ここで、所定のタイミングとは、ロボット30が後述する制御装置70から指令(第3指令)を受けたタイミングである。
仮置きプレート50は、包装物群Gを一時的に載置する場所である。仮置きプレート50は、上述したように、仮置きエリアtaに設けられる。仮置きプレート50は、包装物群Gが載置可能なように、第2コンベア20が延びる方向に沿って延びる。仮置きプレート50は、少なくとも一の包装物群Gを載置可能である。仮置きプレート50は、複数の包装物群Gを載置可能な構成を有していてもよい。仮置きプレート50に載置された包装物群Gは、所定のタイミングで集積部40の集積面に移動される。ここで、所定のタイミングとは、ロボット30が後述する制御装置70から指令(第3指令)を受けたタイミングである。
(2-6)保持部
保持部60は、箱Bを保持する機構である。上述したように、保持部60は、箱詰めエリアaaに設けられる。具体的に、保持部60は、集積部40の集積面の下方に配置される。また、保持部60は、箱Bの開口を上方に向けて箱Bを保持する。保持部60は、箱Bの開口がシャッター41の下方位置にくるように箱Bを保持する。すなわち、保持部60は、集積面の下方で、集積面に対して開口が向けられた箱Bを保持する。
保持部60は、箱Bを保持する機構である。上述したように、保持部60は、箱詰めエリアaaに設けられる。具体的に、保持部60は、集積部40の集積面の下方に配置される。また、保持部60は、箱Bの開口を上方に向けて箱Bを保持する。保持部60は、箱Bの開口がシャッター41の下方位置にくるように箱Bを保持する。すなわち、保持部60は、集積面の下方で、集積面に対して開口が向けられた箱Bを保持する。
(2-7)制御装置
制御装置70は、上述したように、第1コンベア10、第2コンベア20、ロボット30および集積部40のそれぞれの動作を制御する。制御装置70は、CPU、ROM、およびRAM等から構成されている。
制御装置70は、上述したように、第1コンベア10、第2コンベア20、ロボット30および集積部40のそれぞれの動作を制御する。制御装置70は、CPU、ROM、およびRAM等から構成されている。
図7に、制御装置70の制御ブロックを示す。図7に示すように、制御装置70は、箱詰めシステム100に含まれる各構成と電気的に接続され、各構成との間で信号の送受信を行う。具体的に、制御装置70は、第1コンベア10および第2コンベア20を制御して、包装物Oを搬送させる。また、制御装置70は、ロボット30を制御して所定数の包装物群Gを箱詰めエリアaa(集積面)または仮置きエリアtaに移送させる。また、制御装置70は、集積部40を制御して、所定数の包装物群Gを箱B内に移動させる。さらに、制御装置70は、センサ77と電気的に接続されている。センサ77は、任意の場所に設置される。センサ77は、任意の場所を包装物Oが通過したタイミングを把握する。本実施形態では、図1に示すように、第1コンベア10の下流側の端部近傍に設けられている。
また、制御装置70は、包装物情報特定部71、第1指令生成部72、第2指令生成部73、第3指令生成部74、および指令部75として機能する。
(2-7-1)包装物情報特定部
包装物情報特定部71は、センサ77によって得られた情報に基づき、第2コンベア20によって搬送されている包装物Oの数や先頭の包装物Oの場所を特定する。先頭の包装物Oの場所とは、第2コンベア20のベルト上の包装物Oの位置である。包装物情報特定部71によって記憶された情報は、制御装置70内に記憶され、随時更新される。
包装物情報特定部71は、センサ77によって得られた情報に基づき、第2コンベア20によって搬送されている包装物Oの数や先頭の包装物Oの場所を特定する。先頭の包装物Oの場所とは、第2コンベア20のベルト上の包装物Oの位置である。包装物情報特定部71によって記憶された情報は、制御装置70内に記憶され、随時更新される。
(2-7-2)第1指令生成部
第1指令生成部72は、搬送エリアdaから箱詰めエリアaaへと包装物群Gを直接移送させるための指令(第1指令)を生成する。第1指令生成部72は、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがある場合に、第1指令を生成する。また、第1指令生成部72は、箱詰めエリアaaにおいて、所定数の包装物群Gの集積が可能な状況のときに、第1指令を生成する。言い換えると、第1指令生成部72は、シャッター41の集積面上に包装物群Gを載置可能なタイミングで第1指令を生成する。
第1指令生成部72は、搬送エリアdaから箱詰めエリアaaへと包装物群Gを直接移送させるための指令(第1指令)を生成する。第1指令生成部72は、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがある場合に、第1指令を生成する。また、第1指令生成部72は、箱詰めエリアaaにおいて、所定数の包装物群Gの集積が可能な状況のときに、第1指令を生成する。言い換えると、第1指令生成部72は、シャッター41の集積面上に包装物群Gを載置可能なタイミングで第1指令を生成する。
具体的に、第1指令は、シャッター41が閉じられており、集積処理が完了していないときに生成される。なお、このとき、第1プッシャー42、第2プッシャー43、および第3プッシャー44は待機位置にあるものとする。より具体的に、第1指令は、シャッター41が閉じられ、かつ、第1プッシャー42、第2プッシャー43、および第3プッシャー44が待機位置にあるときであって、所定数の包装物群Gについての集積処理が完了していないときに生成される(図9Dおよび図9F参照)。
(2-7-3)第2指令生成部
第2指令生成部73は、搬送エリアdaから仮置きエリアtaに包装物群Gを移送するための指令(第2指令)を生成する。すなわち、第2指令は、箱詰めエリアaaとは異なるエリアに包装物群Gを移送するための指令である。第2指令生成部73は、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがある場合に、第2指令を生成する。また、第2指令生成部73は、箱詰めエリアaaにおいて、包装物群Gの集積が不可能な状況のときに、第2指令を生成する。言い換えると、第2指令生成部73は、シャッター41の集積面上に包装物群Gが載置不可能なタイミングで第2指令を生成する。すなわち、第2指令は、集積部40の集積面上に新たに所定数の包装物群Gが載置するための準備が整っていないときに生成される。
第2指令生成部73は、搬送エリアdaから仮置きエリアtaに包装物群Gを移送するための指令(第2指令)を生成する。すなわち、第2指令は、箱詰めエリアaaとは異なるエリアに包装物群Gを移送するための指令である。第2指令生成部73は、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがある場合に、第2指令を生成する。また、第2指令生成部73は、箱詰めエリアaaにおいて、包装物群Gの集積が不可能な状況のときに、第2指令を生成する。言い換えると、第2指令生成部73は、シャッター41の集積面上に包装物群Gが載置不可能なタイミングで第2指令を生成する。すなわち、第2指令は、集積部40の集積面上に新たに所定数の包装物群Gが載置するための準備が整っていないときに生成される。
具体的に、第2指令は、先の所定数の包装物群Gについての集積処理が終了した後から、シャッター41の集積面に次の所定数の包装物群Gが集積可能になるまでの間に生成される。より具体的に、第2指令は、第1プッシャー42、第2プッシャー43、および第3プッシャー44が待機位置にないとき、または、シャッター41が閉じられた状態に無いときに生成される(図9C参照)。
(2-7-4)第3指令生成部
第3指令生成部74は、仮置きエリアtaから箱詰めエリアaaへと包装物群Gを移送するための指令(第3指令)を生成する。第3指令生成部74は、一の集積処理の開始後、かつ、一の集積処理の終了前であって、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがない場合に、第3指令を生成する。第3指令生成部74は、箱詰めエリアaaにおいて、所定数の包装物群Gの集積が不可能な状況が解消された後、第3指令を生成する。言い換えると、第3指令生成部74は、シャッター41の集積面上に包装物群Gが載置可能なタイミングで第3指令を生成する。具体的に、第3指令は、シャッター41の集積面上に新たに所定数の包装物群Gを載置するための準備が整ったときに生成される。
第3指令生成部74は、仮置きエリアtaから箱詰めエリアaaへと包装物群Gを移送するための指令(第3指令)を生成する。第3指令生成部74は、一の集積処理の開始後、かつ、一の集積処理の終了前であって、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがない場合に、第3指令を生成する。第3指令生成部74は、箱詰めエリアaaにおいて、所定数の包装物群Gの集積が不可能な状況が解消された後、第3指令を生成する。言い換えると、第3指令生成部74は、シャッター41の集積面上に包装物群Gが載置可能なタイミングで第3指令を生成する。具体的に、第3指令は、シャッター41の集積面上に新たに所定数の包装物群Gを載置するための準備が整ったときに生成される。
(2-7-5)指令部
指令部75は、箱詰めエリアaaに包装物群Gを集積させるために、第1指令、第2指令、および第3指令をロボット30に実行させる。
指令部75は、箱詰めエリアaaに包装物群Gを集積させるために、第1指令、第2指令、および第3指令をロボット30に実行させる。
指令部75は、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがある場合であって、箱詰めエリアaaに所定数の包装物群Gの集積が可能な期間、ロボット30に第1指令を実行させる。
また、指令部75は、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがある場合であって、箱詰めエリアaaに所定数の包装物群Gの集積が可能になるまでの期間、ロボット30に第2指令を実行させる。すなわち、指令部75は、先の所定数の包装物群Gについての集積処理が完了して、シャッター41の開閉が終了するまで、ロボット30に第2指令を実行させる。言い換えると、指令部75は、シャッター41が開かれて所定数の包装物群Gが箱Bに移動され、さらに、シャッター41が閉じられて集積面として機能しうるまでの間、ロボット30に第2指令を実行させる。
また、指令部75は、ロボット30に第2指令を実行させた後に第1指令を少なくとも一度実行させ、その後、第3指令を実行させる。具体的に、指令部75は、第1の包装物群Gを仮置きエリアta(仮置きプレート50の上)に移送するようにロボット30に指令した後、第1の包装物群Gとは別の第2の包装物群Gを箱詰めエリアaa(シャッター41の上)に移送するようにロボット30に少なくとも一回は指令する。その後、指令部75は、第1の包装物群Gを仮置きエリアta(仮置きプレート50の上)から箱詰めエリアaa(シャッター41の上)に移送させる。
なお、指令部75は、ロボット30に包装物群Gを吸着させる際、包装物情報特定部71によって特定された包装物情報に基づいて、包装物群Gを吸着させるようロボット30に指令する。具体的に、指令部75は、第2コンベア20上の先頭の包装物Oの位置に合わせて吸着可動部38が移動するようにロボット30に指令する。すなわち、先頭の包装物Oが第2コンベア20の上流側(前端部近傍)にある場合、指令部75は、吸着可動部38を第2コンベア20の上流側に移動させるようにロボット30に指令する。一方、先頭の包装物Oが第2コンベア20の下流側(後端側近傍)にある場合には、指令部75は、吸着可動部38を第2コンベア20の下流側に移動させるようにロボット30に指令する。ロボット30は、指令に基づき、先頭の包装物Oの位置にあわせてアーム34a,34b,34cを駆動させる。
また、指令部75は、包装物群Gを箱詰めエリアaaに移送させる際、吸着ヘッド38aの傾きおよび回転等を調整するようロボット30に適宜指令する。
(3)箱詰めシステムの動作
次に、本実施形態に係る箱詰めシステム100において、一の箱Bに所定数の包装物群Gが箱詰めされるまでの動作について説明する。上述したように、本実施形態では、5つの包装物群Gが集積部40によって箱Bに詰められる。
次に、本実施形態に係る箱詰めシステム100において、一の箱Bに所定数の包装物群Gが箱詰めされるまでの動作について説明する。上述したように、本実施形態では、5つの包装物群Gが集積部40によって箱Bに詰められる。
まず、第1コンベア10のベルト上の包装物Oは、第1コンベア10の下流側の端部まで搬送されると、第1コンベア10の下流側の端部から落下して第2コンベア20のベルト上に移動する(図1、図2、および図9A参照)。さらに、第2コンベア20のベルト上に移動した包装物Oは、第2コンベア20の下流側の端部に向けて搬送される。その後、例えば、図8に示すようなフローで、箱詰め処理が実行される。
まず、ステップS11において、集積部40によって集積された包装物群Gの数nをカウントするためのカウンターをセットする。具体的に、n=1を入力する。その後、ステップS12に進む。
ステップS12では、搬送エリアdaに包装物群Gがあるか否かが判定される。具体的に、本実施形態では、上述したように、第2コンベア20のベルト上に、包装物群Gを生成しうる所定数の包装物Oがあるか否かが判定される。ステップS12において、第2コンベア20のベルト上の包装物Oから包装物群Gが生成できると判定された場合には、ステップS13に進む。言い換えると、第2コンベア20のベルト上に、所定数の包装物Oがあるものと判定されると、ステップS13に進む。
ステップS13では、包装物群Gが箱詰めエリアaaに移送可能か否かが判定される。すなわち、ステップS13では、集積部40によって包装物群Gを集積可能な状態になっているか否かが判定される。ここで、包装物群Gが集積可能な状態とは、先に集積された所定数の包装物群Gが箱Bに移送された後にシャッター41が閉じられた状態を指す。例えば、図9Bおよび図9Cに示す例では、所定数の包装物群Gが箱Bに移送された後、シャッター41がまだ完全に閉じられていない。したがって、集積部40は、まだ、新たに包装物群Gを集積可能な状態にはなっていない。ステップS13において、箱詰めエリアaaへの包装物群Gの移送が不可能であると判定された場合には、ステップS14に進む。
ステップS14では、包装物群Gが搬送エリアdaから仮置きエリアtaへ移送される。すなわち、ステップS14では、第2コンベア20のベルト上の包装物群Gが、仮置きプレート50の上に移送される。このとき、制御装置70の指令部75は、ロボット30に対して第2指令を実行させる。これにより、図9Cに示すように、ロボット30は、包装物群Gを生成する所定数の包装物Oを吸着保持し、仮置きエリアtaの仮置きプレート50に移送する。具体的に、ロボット30は、第2コンベア20のベルト上の所定数の包装物O(包装物群G)を吸着保持し、仮置きプレート50の上に包装物群Gを移動させて吸着状態を解除する。その後、ステップS12に戻る。
一方、ステップS13において、箱詰めエリアaaに包装物群Gの移送が可能であると判定された場合には、ステップS15に進む。
ステップS15では、包装物群Gが搬送エリアdaから箱詰めエリアaaへ移送される。すなわち、ステップS15では、第2コンベア20のベルト上の包装物群Gが、集積部40のシャッター41(集積面)の上に移送される。具体的に、ロボット30は、第2コンベア20のベルト上の所定数の包装物O(包装物群G)を吸着保持し、閉じられたシャッター41(集積面)の上に包装物群Gを移動させて吸着状態を解除する。言い換えると、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがあると判断された場合であって、箱詰めエリアaaへの包装物群Gの移送が可能な場合には、ロボット30に対して第1指令を実行させる。これにより、図9Dに示すように、ロボット30は、第2コンベア20のベルト上にある所定数の包装物O(包装物群G)を吸着保持し、箱詰めエリアaaの集積面に移送する。その後、ステップS19に進む。
一方、ステップS12において、搬送エリアdaに包装物群Gがないと判定された場合には、ステップS16に進む。すなわち、ステップS12において、第2コンベア20のベルト上に所定数の包装物Oがなく、その結果、包装物群Gが生成できないと判定された場合には、ステップS16に進む。
ステップS16では、仮置きエリアtaに包装物群Gがあるか否かが判定される。すなわち、ステップS16では、仮置きプレート50上に包装物群Gが載置されているか否かが判定される。ステップS16において、仮置きプレート50上に包装物群Gが載置されていないと判定された場合には、ステップS12に戻る。一方、ステップS16において、仮置きプレート50上に包装物群Gが載置されていると判定された場合には、ステップS17に進む。
ステップS17では、ロボット30によって第2指令が実行された後、第1指令が実行されたか否かが判定される。すなわち、ステップS17では、一の包装物群(第1の包装物群)Gが搬送エリアdaから仮置きエリアtaに移送された後、別の包装物群(第2の包装物群)Gが搬送エリアdaから箱詰めエリアaaに移送されたか否かが判定される。ステップS17において、第1指令が実行されていない場合には、ステップS12に戻る。一方、ステップS17において、第1指令が実行されている場合には、ステップS18に進む。すなわち、仮置きエリアtaに載置された包装物群Gを箱詰めエリアaaに移送する前に、搬送エリアdaから箱詰めエリアaaへの包装物群Gの移送がされている場合(図9D参照)には、ステップS18に進む。
ステップS18では、包装物群Gが仮置きエリアtaから箱詰めエリアaaへ移送される。すなわち、ステップS18では、仮置きプレート50上の包装物群Gが、集積部40のシャッター41(集積面)の上に移送される(図9E参照)。具体的に、ロボット30は、仮置きプレート50上の包装物群Gを吸着保持し、閉じられたシャッター41(集積面)の上に包装物群Gを移動させて吸着状態を解除する。その後、ステップS19に進む。
ステップS19では、n=5か否かが判定される。すなわち、搬送エリアdaから箱詰めエリアaaへ移送した包装物群Gの数が、所定数(5つ)に達したか否かが判定される。ステップS19において、n=5ではなかった場合、すなわち、n<5であった場合には、ステップS20に進む。
ステップS20では、n=n+1を入力する。その後、ステップS12に戻る。すなわち、ロボット30は、所定数の包装物群G(本実施形態では、5つの包装物群G)が集積面上で集積されるまで、第2コンベア20または仮置きプレート50から集積面に包装物群Gを移動させる(図9F参照)。
一方、ステップS19において、n=5であった場合には、ステップS21に進む。
ステップS21では、箱詰め処理が指令される。すなわち、第1プッシャー42および第2プッシャー43が駆動されて、所定数の包装物群Gが、集積面の一箇所に集合される(図6(b)および図9A参照)。また、第3プッシャー44が駆動されて、所定数の包装物群Gに対して上方から力が加えられる(図6(c)参照)。その後、シャッター41が開かれ、所定数の包装物群Gが箱Bに移送される(図6(d)参照)。このとき、第1プッシャー42、第2プッシャー43、および第3プッシャー44は、待機位置に戻る。所定数の包装物群Gの箱Bへの移送が完了すると、シャッター41が閉じられる(図9Bおよび図9C参照)。
(4)箱詰めシステムの特徴
(4-1)
上記実施形態に係る箱詰めシステム100は、第1コンベア10および第2コンベア20(搬送装置)と、ロボット30と、制御装置70とを備える。第1コンベア10および第2コンベア20は、搬送エリアdaにおいて所定の間隔で包装物(物品)Oを搬送する。ロボット30は、複数の包装物Oからなる包装物群(物品群)Gを同時に保持して移送する。制御装置70は、ロボット30を制御して包装物群Gを箱詰めエリアaaに集積させる。制御装置70は、第1指令生成部72と、第2指令生成部73と、第3指令生成部74と、指令部75とを有する。第1指令生成部72は、搬送エリアdaから箱詰めエリアaaへと包装物群Gを直接移送させるための第1指令を生成する。第2指令生成部は、搬送エリアdaから箱詰めエリアaaとは異なる仮置きエリアtaに包装物群Gを移送するための第2指令を生成する。第3指令生成部74は、仮置きエリアtaから箱詰めエリアaaへと包装物群Gを移送するための第3指令を生成する。指令部75は、箱詰めエリアaaに包装物群Gを集積させるために、第1指令、第2指令、および第3指令をロボット30に実行させる。
(4-1)
上記実施形態に係る箱詰めシステム100は、第1コンベア10および第2コンベア20(搬送装置)と、ロボット30と、制御装置70とを備える。第1コンベア10および第2コンベア20は、搬送エリアdaにおいて所定の間隔で包装物(物品)Oを搬送する。ロボット30は、複数の包装物Oからなる包装物群(物品群)Gを同時に保持して移送する。制御装置70は、ロボット30を制御して包装物群Gを箱詰めエリアaaに集積させる。制御装置70は、第1指令生成部72と、第2指令生成部73と、第3指令生成部74と、指令部75とを有する。第1指令生成部72は、搬送エリアdaから箱詰めエリアaaへと包装物群Gを直接移送させるための第1指令を生成する。第2指令生成部は、搬送エリアdaから箱詰めエリアaaとは異なる仮置きエリアtaに包装物群Gを移送するための第2指令を生成する。第3指令生成部74は、仮置きエリアtaから箱詰めエリアaaへと包装物群Gを移送するための第3指令を生成する。指令部75は、箱詰めエリアaaに包装物群Gを集積させるために、第1指令、第2指令、および第3指令をロボット30に実行させる。
上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、搬送装置(第1コンベア10および第2コンベア20)によって包装物Oを連続的に下流に搬送する。また、一のロボット30が、第2コンベア20によって搬送される複数の包装物O(包装物群G)を保持して移送する。箱詰めシステムの処理能力を高めるためには、搬送装置やロボットの駆動速度を上げる方法が考えられる。また、箱詰め処理の効率を向上させるために、包装物群は一群ずつ箱に詰められるのではなく、所定数の包装物群が一度に箱に詰められることが好ましい。この場合、所定数の包装物群を、予め所定のエリアに集積させ、所定のエリアに集積された所定数の包装物群が、所定のエリアから箱へ移送される。ここで、所定数の包装物群を、所定のエリアから箱へ移送している間、所定のエリアへの包装物群の移送を行うことはできない。すなわち、箱詰め処理を実行している間、新たな集積処理を実行することができず、集積処理は一時的に停止する。しかし、搬送装置によって包装物は搬送され続ける。したがって、搬送装置を低速で駆動したり、搬送装置を停止させたりする必要が生じる。搬送装置の速度を低減させたり、搬送装置を停止させたりすると、箱詰めシステムの処理能力が下がる。したがって、搬送装置およびロボットの駆動速度を上げた場合であっても、箱詰め処理の速度を必ずしも上げることはできない。
しかし、上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、搬送エリアdaで搬送される所定数の包装物O(包装物群G)を、箱詰めエリアaaへ直接移送可能であり、かつ、仮置きエリアtaへも移送可能である。これにより、箱詰めエリアaaへ移送できない場合には、仮置きエリアtaに包装物群Gを仮置きすることができる。そのため、搬送装置(第1コンベア10および第2コンベア20)の速度を低減させたり、集積処理を一時的に停止したりする必要がない。その結果、箱詰め処理の高速化を実現することができる。
(4-2)
上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、指令部75は、箱詰めエリアaaにおいて包装物群(物品群)Gの集積が可能になるまでの期間、搬送エリアdaから仮置きエリアtaに包装物群Gが移送されるように第2指令を実行させる。これにより、集積が可能になるまでの期間は、仮置きエリアtaにおいて包装物群Gを生成することができる。
上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、指令部75は、箱詰めエリアaaにおいて包装物群(物品群)Gの集積が可能になるまでの期間、搬送エリアdaから仮置きエリアtaに包装物群Gが移送されるように第2指令を実行させる。これにより、集積が可能になるまでの期間は、仮置きエリアtaにおいて包装物群Gを生成することができる。
(4-3)
上記実施形態に係る箱詰めシステム100は、シャッター41と、第1プッシャー42および第2プッシャー43(プッシャー)と、保持部60とをさらに備える。シャッター41は、包装物群(物品群)Gを集積させる集積面と、集積面を開閉させる開閉機構とを含む。第1プッシャー42および第2プッシャー43は、集積面で集積された包装物群Gに力を加えて集積面の一箇所で集合させる。保持部60は、集積面の下方で箱Bを保持する。箱Bは、集積面に対して開口が向けられている。また、シャッター41は、第1プッシャー42および第2プッシャー43によって包装物群Gが集積面の一箇所に集められた後、開閉機構を駆動させて集積面を開閉し、集積面上の包装物群Gを箱Bに移動させる。また、指令部75は、シャッター41が開閉するまで、第2指令を実行させる。
上記実施形態に係る箱詰めシステム100は、シャッター41と、第1プッシャー42および第2プッシャー43(プッシャー)と、保持部60とをさらに備える。シャッター41は、包装物群(物品群)Gを集積させる集積面と、集積面を開閉させる開閉機構とを含む。第1プッシャー42および第2プッシャー43は、集積面で集積された包装物群Gに力を加えて集積面の一箇所で集合させる。保持部60は、集積面の下方で箱Bを保持する。箱Bは、集積面に対して開口が向けられている。また、シャッター41は、第1プッシャー42および第2プッシャー43によって包装物群Gが集積面の一箇所に集められた後、開閉機構を駆動させて集積面を開閉し、集積面上の包装物群Gを箱Bに移動させる。また、指令部75は、シャッター41が開閉するまで、第2指令を実行させる。
上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、開閉可能なシャッター41の集積面が閉じられているときにシャッター41の集積面の上に所定数の包装物群Gが集積される。集積面上の所定数の包装物群Gは、第1プッシャー42および第2プッシャー43によって集積面上の一箇所に集積される。その後、集積面が開かれる。集積面の下方には、集積面に向かって開口を有する箱Bが保持されている。そのため、集積面が開かれると、所定数の包装物群Gが、箱Bに直接移送される。上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、所定数の包装物群Gが、集積面から箱Bに移送されるまでの時間を利用して、仮置きエリアtaで効果的に包装物群Gを生成することができる。
(4-4)
上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、指令部75は、第2指令を実行させた後に第1指令を少なくとも一度実行させ、その後、第3指令を実行させる。包装物群Gは、仮置きエリアtaに移送された後、時間を空けて、箱詰めエリアaaに移送される。
上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、指令部75は、第2指令を実行させた後に第1指令を少なくとも一度実行させ、その後、第3指令を実行させる。包装物群Gは、仮置きエリアtaに移送された後、時間を空けて、箱詰めエリアaaに移送される。
具体的に、上記実施形態では、一の包装物群(第1の包装物群)Gを搬送エリアdaから仮置きエリアtaへ移送した後、別の包装物群(第2の包装物群)Gを少なくとも一つ搬送エリアdaから箱詰めエリアaaへ移送させる。その後、仮置きエリアtaの包装物群(第1の包装物群)Gを箱詰めエリアaaに移送させる。このようにして、第1の包装物群Gの仮置きエリアtaへの移送後、当該第1の包装物群Gの箱詰めエリアaaへの移送までに時間を空ける。時間を空けることにより、箱詰めエリアaaは、新たに、所定数の包装物群Gの集積が可能な状態になる。すなわち、時間を空けることによって、箱詰めエリアaaに包装物群Gの集積が可能になるまでの時間を十分に確保することができる。
(4-5)
上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、搬送装置として、第1コンベア(第1搬送装置)10と、第2コンベア(第2搬送装置)20とを有する。第1コンベア10は、包装物(物品)Oを上流装置から受け取り、第1の姿勢の包装物Oを、所定の間隔で搬送する。第2コンベア20は、第1コンベア10の下流に配置され、第1コンベア10によって搬送された包装物Oを、第1の姿勢とは異なる第2の姿勢で搬送する。また、ロボット30は、第2コンベア20によって搬送される第2の姿勢の複数の包装物Oからなる包装物群Gを同時に保持して移送する。第2コンベア20は、ロボット30による複数の包装物O(包装物群G)の保持がしやすい態様で、それぞれの包装物Oを搬送する。これにより、ロボット30に対して効果的に複数の包装物Oを保持させることができる。
上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、搬送装置として、第1コンベア(第1搬送装置)10と、第2コンベア(第2搬送装置)20とを有する。第1コンベア10は、包装物(物品)Oを上流装置から受け取り、第1の姿勢の包装物Oを、所定の間隔で搬送する。第2コンベア20は、第1コンベア10の下流に配置され、第1コンベア10によって搬送された包装物Oを、第1の姿勢とは異なる第2の姿勢で搬送する。また、ロボット30は、第2コンベア20によって搬送される第2の姿勢の複数の包装物Oからなる包装物群Gを同時に保持して移送する。第2コンベア20は、ロボット30による複数の包装物O(包装物群G)の保持がしやすい態様で、それぞれの包装物Oを搬送する。これにより、ロボット30に対して効果的に複数の包装物Oを保持させることができる。
(4-6)
また、上記実施形態では、ロボット30は、包装物群(物品群)Gを保持する位置は、包装物群Gが搬送される位置に合わせて変化させる。ロボット30は、所定の位置に包装物群Gが搬送されてくるのを待って所定の位置にある包装物群Gを保持するのではなく、包装物群Gが生成可能になった位置へ吸着可動部38を移動させて包装物群Gを保持する。すなわち、第2コンベア20によって搬送される複数の包装物Oによって包装物群Gが生成可能な場合には、ロボット30は、包装物群Gを構成する所定数の包装物Oのうち、先頭の包装物Oの搬送位置に合わせて吸着可動部38を移動させる。これにより、効果的に箱詰め処理を実行することができる。
また、上記実施形態では、ロボット30は、包装物群(物品群)Gを保持する位置は、包装物群Gが搬送される位置に合わせて変化させる。ロボット30は、所定の位置に包装物群Gが搬送されてくるのを待って所定の位置にある包装物群Gを保持するのではなく、包装物群Gが生成可能になった位置へ吸着可動部38を移動させて包装物群Gを保持する。すなわち、第2コンベア20によって搬送される複数の包装物Oによって包装物群Gが生成可能な場合には、ロボット30は、包装物群Gを構成する所定数の包装物Oのうち、先頭の包装物Oの搬送位置に合わせて吸着可動部38を移動させる。これにより、効果的に箱詰め処理を実行することができる。
(5)変形例
(5-1)変形例A
上記実施形態では、第1コンベア10および第2コンベア20としてベルトコンベアを採用するが、第1コンベア10および第2コンベア20として、ベルトを用いずに多数のローラが並ぶローラコンベアを採用してもよい。
(5-1)変形例A
上記実施形態では、第1コンベア10および第2コンベア20としてベルトコンベアを採用するが、第1コンベア10および第2コンベア20として、ベルトを用いずに多数のローラが並ぶローラコンベアを採用してもよい。
(5-2)変形例B
上記実施形態では、第2コンベア20は、高さ位置を変更可能な構成になっており、第2コンベア20の高さ位置は、包装物Oの長さ寸法に応じて適宜変更される。
上記実施形態では、第2コンベア20は、高さ位置を変更可能な構成になっており、第2コンベア20の高さ位置は、包装物Oの長さ寸法に応じて適宜変更される。
ここで、第2コンベアの高さ位置を変更する代わりに、上記実施形態に係るストッパ21とは異なる構成を有するストッパ121を採用してもよい。
ストッパ121もまた、第2コンベア20のベルトの上方に、ベルトから所定の間隔をあけて配置されている。また、ストッパ121も、第2コンベア20のベルトの幅方向において位置調整可能な構成を有する。
具体的に、図10に示すように、ストッパ121は、主として、垂直プレート121aと、水平可動プレート121bと、エアシリンダ121cとからなるものとする。
垂直プレート121aは、第1コンベア10から落下した包装物Oの位置を規制する。垂直プレート121aは、ベルトの搬送面に対して直交する方向に延びる。垂直プレート121aは、エアシリンダ121cに取り付けられた支持部121dによって支持される。水平可動プレート121bは、第1コンベア10から落下した包装物Oを下方から受け止める。また、水平可動プレート121bは、包装物Oを第2コンベア20のベルト上に移動させる。水平可動プレート121bは、包装物Oを滑らせながら第2コンベア20のベルト上に移動させることが可能な素材で形成されており、例えば、樹脂材からなる。水平可動プレート121bは、断面形状がL字型の部材であり、長辺部分が、ベルトの搬送面に対して水平に延び、短辺部分が、エアシリンダ121cと連結されている。水平可動プレート121bは、エアシリンダ121cの駆動により、垂直プレート121aに対して相対的に駆動される。具体的に、水平可動プレート121bは、エアシリンダ121cが駆動されることにより、短辺部分を垂直プレート121aから遠ざかる方向に移動させる。ここで、垂直プレート121aから遠ざかる方向は、第1コンベア10の下流端から遠ざかる方向と一致する。
第1コンベア10から包装物Oが落下すると、当該包装物Oを水平可動プレート121bで受け取る(図11(a)参照)。その後、エアシリンダ121cが駆動し、水平可動プレート121bは、第1コンベア10の下流側端部から遠ざかる方向に移動し、包装物Oを第2コンベア20に受け渡す(図11(b)参照)。言い換えると、水平可動プレート121b上の包装物Oは、水平可動プレート121bがエアシリンダ121cによって駆動されることにより、水平可動プレート121b上から第2コンベア20のベルト上へ滑り落ちる。
これにより、上記実施形態に示したような第2コンベア20の高さ位置を変更する構成をとることなく、異なるサイズの包装物Oを第2コンベア20で好適に受け取ることが可能になる。
(5-3)変形例C
また、上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、第1コンベア10に代えて、機長を伸縮させることが可能な第1コンベア(シャトルコンベア)110が採用されてもよい(図12参照)。この構成によっても、第2コンベア20の高さ位置を変更することなく、異なるサイズの包装物Oを第2コンベア20で好適に受け取ることが可能になる。
また、上記実施形態に係る箱詰めシステム100では、第1コンベア10に代えて、機長を伸縮させることが可能な第1コンベア(シャトルコンベア)110が採用されてもよい(図12参照)。この構成によっても、第2コンベア20の高さ位置を変更することなく、異なるサイズの包装物Oを第2コンベア20で好適に受け取ることが可能になる。
(5-4)変形例D
上記実施形態では、箱詰めエリアaaに、所定数の包装物O(包装物群G)を移送する場合の例を説明した。具体的に、箱詰めエリアaaの集積部40が包装物群Gの集積可能な状態になっていないときに、包装物群Gをシャッター41(集積面)の上ではなく、一時的に仮置きエリアtaの仮置きプレート50の上に載置する。
上記実施形態では、箱詰めエリアaaに、所定数の包装物O(包装物群G)を移送する場合の例を説明した。具体的に、箱詰めエリアaaの集積部40が包装物群Gの集積可能な状態になっていないときに、包装物群Gをシャッター41(集積面)の上ではなく、一時的に仮置きエリアtaの仮置きプレート50の上に載置する。
ここで、上記実施形態に係る箱詰めシステム100は、上記包装物Oよりも大型の包装物(大袋)LOを箱詰めする場合にも採用することができる。このとき、箱詰めシステム100は、仮置きプレート50を有さない構成としてもよい(図13参照)。この場合には、仮置きプレート50に代えて、第2コンベア20を包装物LOの仮置きに利用する。また、ロボット30は、第2コンベア20のベルト上の包装物LOではなく、第1コンベア10のベルト上の包装物LOを吸着保持する。第2コンベア20は、駆動されていても駆動されていなくてもよい。また、ロボット30は、所定数の包装物Oではなく、一の大型の包装物LOを吸着保持し、箱詰めエリアaaの集積部40が包装物群Gの集積可能な状態になっていないときに、大型の包装物LOを第2コンベア20のベルトの上に載置する。
すなわち、箱詰めエリアaaにおける包装物LOの集積が不可能な場合には、包装物LOは、第1コンベア10のベルトの上の包装物LOを第2コンベア20のベルトの上に移送し、箱詰めエリアaaにおける包装物LOの集積が可能になれば、第2コンベア20のベルト上の包装物LOをシャッター41の集積面の上に移送する。
このように、箱詰めシステム100は、小さい包装物(小袋)Oだけではなく、大きい包装物(大袋)LOの箱詰めにも用いることができる。
10,110 第1コンベア
20 第2コンベア
21,121 ストッパ
30 ロボット
38 吸着可動部
40 集積部
41 シャッター
42 第1プッシャー(プッシャー)
43 第2プッシャー(プッシャー)
44 第3プッシャー
70 制御装置
71 包装物情報特定部
72 第1指令生成部
73 第2指令生成部
74 第3指令生成部
75 指令部
100 箱詰めシステム
O 包装物(小袋)(物品)
LO 包装物(大袋)
G 包装物群(物品群)
B 箱
20 第2コンベア
21,121 ストッパ
30 ロボット
38 吸着可動部
40 集積部
41 シャッター
42 第1プッシャー(プッシャー)
43 第2プッシャー(プッシャー)
44 第3プッシャー
70 制御装置
71 包装物情報特定部
72 第1指令生成部
73 第2指令生成部
74 第3指令生成部
75 指令部
100 箱詰めシステム
O 包装物(小袋)(物品)
LO 包装物(大袋)
G 包装物群(物品群)
B 箱
Claims (6)
- 搬送エリアにおいて所定の間隔で物品を搬送する搬送装置と、
複数物品からなる物品群を同時に保持して移送するロボットと、
前記ロボットを制御して前記物品群を箱詰めエリアに集積させる制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記搬送エリアから前記箱詰めエリアへと前記物品群を直接移送させるための第1指令を生成する第1指令生成部と、
前記搬送エリアから前記箱詰めエリアとは異なる仮置きエリアに前記物品群を移送するための第2指令を生成する第2指令生成部と、
前記仮置きエリアから前記箱詰めエリアへと前記物品群を移送するための第3指令を生成する第3指令生成部と、
前記箱詰めエリアに前記物品群を集積させるために、前記第1指令、前記第2指令、および前記第3指令を前記ロボットに実行させる指令部と、
を有する、
箱詰めシステム。 - 前記指令部は、前記箱詰めエリアにおいて前記物品群の集積が可能になるまでの期間、前記搬送エリアから前記仮置きエリアに前記物品群が移送されるように前記第2指令を実行させる、
請求項1に記載の箱詰めシステム。 - 前記物品群を集積させる集積面と、前記集積面を開閉させる開閉機構とを含む、シャッターと、
前記集積面で集積された前記物品群に力を加えて前記集積面の一箇所で集合させるプッシャーと、
前記集積面の下方で前記集積面に対して開口が向けられた箱を保持する保持部と、
さらに備え、
前記シャッターは、前記プッシャーによって前記物品群が前記集積面の一箇所に集められた後、前記開閉機構を駆動させて前記集積面を開閉し、前記集積面上の前記物品群を前記箱に移動させ、
前記指令部は、前記シャッターが開閉するまで、前記第2指令を実行させる、
請求項2に記載の箱詰めシステム。 - 前記指令部は、前記第2指令を実行させた後に前記第1指令を少なくとも一度実行させ、その後、前記第3指令を実行させる、
請求項1から3のいずれかに記載の箱詰めシステム。 - 前記搬送装置は、
前記物品を上流装置から受け取り、第1の姿勢の前記物品を、前記所定の間隔で搬送する第1搬送装置と、
前記第1搬送装置の下流に配置され、前記第1搬送装置によって搬送された前記物品を、前記第1の姿勢とは異なる姿勢である第2の姿勢で搬送する第2搬送装置と、
を有し、
前記ロボットは、前記第2搬送装置によって搬送される前記第2の姿勢の複数の前記物品からなる前記物品群を同時に保持して移送する、
請求項1から4のいずれかに記載の箱詰めシステム。 - 前記ロボットが前記物品群を保持する位置は、前記物品群が搬送される位置に合わせて変化させる、
請求項5に記載の箱詰めシステム。
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- 2014-03-11 JP JP2014047194A patent/JP6426354B2/ja active Active
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- 2015-01-30 EP EP15760967.8A patent/EP3118125A4/en not_active Withdrawn
- 2015-01-30 US US15/123,600 patent/US20170073097A1/en not_active Abandoned
- 2015-01-30 WO PCT/JP2015/052738 patent/WO2015137005A1/ja active Application Filing
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