CN116750276A - 物品堆叠装置以及装箱装置 - Google Patents

Abstract

一种物品堆叠装置以及装箱装置，能够提高处理能力。物品堆叠装置具备将物品载置于输送面并进行输送的输送部、以及吸附保持输送面上的物品并使所述物品移动的移载部。移载部以物品中的输送部的输送方向的下游侧成为比上游侧高的倾斜状态的方式吸附保持物品，并使倾斜状态的该物品向输送方向的下游侧移动。

Description

物品堆叠装置以及装箱装置

技术领域

本发明的一侧面涉及物品堆叠装置以及装箱装置。

背景技术

周知具备将物品载置于输送面并进行输送的输送部、以及吸附保持输送面上的物品并使其移动的移载部的物品堆叠装置。作为这一类的技术，例如，在日本特开2018-103317号公报中，记载了具备吸附保持由搬入输送机搬入的物品的吸附装置、以及在可动前端部安装有该吸附装置的机器人的装置。

发明内容

如上所述的物品堆叠装置中，例如，存在为了使得吸附保持的物品稳定地移动，而抑制该移动的速度的情况。该情况下，存在处理能力(相当于单位时间内能够处理的物品数)下降的风险。

本发明的一侧面的目的在于，提供能够提高处理能力的物品堆叠装置以及装箱装置。

本发明的一侧面的物品堆叠装置具备：输送部，将物品载置于输送面并进行输送；以及移载部，吸附保持输送面上的物品，并使所述物品移动，移载部以物品中的输送部的输送方向的下游侧成为比上游侧高的倾斜状态的方式吸附保持物品，并使倾斜状态的该物品向输送方向的下游侧移动。

该物品堆叠装置中，以物品中的输送部的输送方向的下游侧成为比上游侧高的倾斜状态(以下，也只称为“倾斜状态”)的方式吸附保持物品，并使倾斜状态的物品向输送方向的下游侧移动。所以，能够在该移动时将物品的重心移至输送方向的上游侧，即便在吸附保持的物品的移动高速化的情况下，也能够抑制惯性的影响，例如，变得能够防止物品的吸附保持被意外解除、物品被抛出。从而，能够将物品稳定地高速移动，变得能够提高处理能力。

本发明的一侧面的物品堆叠装置中，也可以是，移载部具有：机器人，包括可动前端部；以及吸附部，安装于可动前端部，吸附保持物品。该情况下，能够通过包括机器人以及吸附部的结构，实现移载部。

本发明的一侧面的物品堆叠装置中，也可以是，吸附部包括多个吸附垫，输送方向的上游侧的吸附垫中的下端位置与输送方向的下游侧的吸附垫中的下端位置不同。该情况下，通过利用这样的多个吸附垫，变得能够容易地实现倾斜状态的物品的吸附保持以及移动。

本发明的一侧面的物品堆叠装置中，也可以是，机器人包括旋转部，旋转部使吸附部绕着沿铅垂方向的轴线旋转。该情况下，通过旋转部适当地旋转吸附部，由此，能够容易地实现倾斜状态下的物品的吸附保持。

本发明的一侧面的物品堆叠装置中，也可以是，移载部使倾斜状态的一个物品以如下方式堆叠：使一个物品中的输送方向的下游侧与先前移动的其他的物品重叠。通常，已将一个物品以其下游侧与先前移动的其他的物品重叠的方式堆叠(以下，又称为“重叠堆叠”)的情况下，在惯性的影响下，一个物品容易偏离至下游侧(移动方向的前方)，根据情况，存在一个物品越过其他的物品的情况。针对这一点，本发明的一侧面中，使倾斜状态的一个物品重叠堆叠，所以变得能够稳定地实现重叠堆叠，抑制重叠堆叠时的惯性的影响。

本发明的一侧面的物品堆叠装置中，也可以是，输送部具有：第一输送部，包括第一输送面；以及第二输送部，配置在第一输送部的输送方向的下游侧，包括第二输送面，移载部使第一输送面上的物品向第二输送面上移动，第一输送面与第二输送面沿着相同的水平面配置。由此，相比于第一输送面与第二输送面之间有阶梯差的情况，变得能够抑制在使物品从第一输送面上向第二输送面上移动时产生的铅垂方向的惯性的影响。

本发明的一侧面的物品堆叠装置中，也可以是，物品是内容物容纳于袋而形成的袋体。在移动已吸附保持的袋体时，由于内容物在袋的内部活动，该移动容易变得不稳定。所以，在该情况下，能够使得物品稳定地高速移动的上述效果特别有效。

本发明的一侧面的装箱装置具备上述的物品堆叠装置。该装箱装置中，能够稳定地高速移动物品，变得能够提高处理能力。

根据本发明的一侧面，能够提高一种能够提高处理能力的物品堆叠装置以及装箱装置。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的装箱装置的简要俯视图。

图2是示出实施方式所涉及的物品堆叠装置的立体图。

图3是示出图2的吸附部的主视图。

图4A是说明基于移载单元的袋体的移载的简要主视图。图4B是示出图4A的后续的简要主视图。图4C是示出图4B的后续的简要主视图。图4D是示出图4C的后续的简要主视图。

图5是示出被重叠堆叠的多个袋体的简要主视图。

具体实施方式

以下，针对本发明的一侧面所涉及的实施方式，参照附图进行详细说明。需要说明的是，对各图中相同或相当部分施加相同附图标记，省略重复的说明。

图1是示出实施方式所涉及的装箱装置的简要俯视图。图2是示出实施方式所涉及的物品堆叠装置的立体图。如图1以及图2所示，装箱装置1是将多个袋体(物品)P堆叠，并将堆叠后的多个袋体P容纳于捆包体B而装箱的装置。袋体P是内容物容纳于袋而形成的物品。例如，袋体P是用软包装材料包装的零食等。例如，捆包体B是瓦楞纸箱等。对捆包体B以及袋体P不做特别限定，可以是各种的捆包体以及袋体。

装箱装置1具备物品堆叠装置10、物品容纳装置50、以及控制器90。物品堆叠装置10将从上游侧搬入的多个袋体P堆叠，并向下游侧搬出。物品堆叠装置10具有制品输送机(第一输送部)11、堆叠输送机(第二输送部)12、以及移载单元(移载部)13。

制品输送机11包括输送面(第一输送面)11a。制品输送机11是将袋体P载置于输送面11a并进行输送的输送部。例如，制品输送机11将从上游侧依次输送的检验结束后的袋体P朝向下游侧输送。例如，使用带式输送机作为制品输送机11。

堆叠输送机12包括输送面(第二输送面)12a。堆叠输送机12是将袋体P载置于输送面12a并进行输送的输送部。堆叠输送机12以与制品输送机11的下游侧相连的方式配置。堆叠输送机12将通过移载单元13从制品输送机11移载的多个袋体P沿着与制品输送机11相同的输送方向朝向下游侧断续地输送。例如，使用带式输送机作为堆叠输送机12。输送面11a与输送面12a沿着相同的水平面配置，这些之间没有形成阶梯差。

移载单元13吸附保持输送面11a上的一个袋体P，使其向输送面12a上移动。移载单元13具有包括可动前端部14a的机器人14、以及安装于可动前端部14a而吸附保持袋体P的吸附部15。机器人14是周知结构的并联连杆机器人。机器人14包括多个摆臂、伺服电机、以及连杆而构成。机器人14使可动前端部14a在预定可动范围内三维地移动。吸附部15以能够拆装的方式安装于可动前端部14a。机器人14包括旋转部14b，旋转部14b使安装于可动前端部14a的吸附部15绕着沿铅垂方向的轴线旋转。能够利用各种的旋转机构作为旋转部14b。

如图2以及图3所示，吸附部15包括头部30A、第一吸附垫40、以及第二吸附垫42。头部30A与鼓风机(未图示)连接。头部30A具有供第一吸附垫40安装的第一取付面30Aa、以及供第二吸附垫42安装的第二取付面30Ab。输送方向的上游侧的第一取付面30Aa位于比输送方向的下游侧的第二取付面30Ab更靠铅垂方向的下方的位置。第一吸附垫40在头部30A中的输送方向的上游侧配置有多个。第二吸附垫42在头部30A中的输送方向的下游侧配置有多个。

第一吸附垫40以及第二吸附垫42的每一个经由阀连接在与头部30A连接的管道上。第一吸附垫40以及第二吸附垫42中，通过开闭该阀，进行袋体P的吸附保持(从制品输送机11的拾取)、以及袋体P的吸附解除(向堆叠输送机12的释放)。第一吸附垫40以及第二吸附垫42分别具有伸缩性。第一吸附垫40比第二吸附垫42长。第一吸附垫40中的下端位置与第二吸附垫42中的下端位置不同。

设置在第一吸附垫40中的下端的吸引口40b位于比设置在第二吸附垫42中的下端的吸引口42b更靠铅垂方向的下方的位置。像这样，通过将第一吸附垫40的吸引口40b配置得比第二吸附垫42的吸引口42b低，从而在用吸附部15吸附保持袋体P时，能够容易地实现以成为输送方向的下游侧较高(输送方向的上游侧较低)的方式使袋体P倾斜的倾斜状态(详细内容将在后文说明)。

物品容纳装置50使通过物品堆叠装置10堆叠的多个袋体P移动至捆包体B并容纳。物品容纳装置50具有输送输送机51以及移载单元53。输送输送机51包括输送面51a。输送输送机51是将多个袋体P载置在输送面51a上输送的输送部。输送输送机51以与堆叠输送机12的下游侧相连的方式配置。输送输送机51将由堆叠输送机12输送的多个袋体P沿着与堆叠输送机12相同的输送方向，朝向下游侧输送。例如，使用带式输送机作为输送输送机51。输送面12a与输送面51a沿着相同的水平面配置，这些之间没有形成阶梯差。移载单元53吸附保持输送面51a上的多个袋体P，使其向捆包体B的内部移动。移载单元53以与移载单元13同样的方式构成。

控制器90除了省略图示的CPU，还具有ROM、RAM等的存储器。各种的输入经由操作面板输入控制器90。控制器90通过由CPU执行存储于存储器的程序，来控制装箱装置1中的各种的装置。控制器90的功能可以通过软件以及硬件的任一个来实现，也可以通过这些协作来实现。控制器90通过控制基于移载单元13的移载以及基于堆叠输送机12的输送，在堆叠输送机12的输送面12a上，以如下方式使多个袋体P堆叠(以下，又称为“重叠堆叠”或“切片堆叠(サシミ集積)”)：倾斜状态的一个袋体P在一个袋体P中的输送方向的下游侧与先前移动的其他的袋体P重叠(参照图5)。

本实施方式中，通过控制器90控制移载单元13，以输送方向的下游侧成为比上游侧高的倾斜状态的方式吸附保持袋体P，并使该倾斜状态的该袋体P向输送方向的下游侧移动。换言之，移载单元13以袋体P的输送方向的上游侧成为比下游侧低的倾斜状态的方式，吸附保持袋体P，在该倾斜状态下将袋体P向输送方向的下游侧移动。以下，也将这样的倾斜状态只称为“下游侧向上的倾斜状态”。下游侧向上的倾斜状态是以袋体P的移动方向的前侧成为比后侧高的方式(后侧成为比前侧低的方式)倾斜的状态。下游侧向上的倾斜状态是输送方向的下游侧(移动方向的前侧)相对于水平的姿态呈上浮的姿态的状态。

接下来，针对使袋体P以下游侧向上的倾斜状态移载的例子，参照图4进行说明。

首先，如图4A所示，使移载单元13的吸附部15移动至被载置在制品输送机11的输送面11a上而输送的袋体P的铅垂方向的上方。使吸附部15朝向袋体P下降并接触袋体P，通过吸附部15吸附保持袋体P。此时，吸附部15的第一吸附垫40最先与袋体P的输送方向的上游侧的端部接触。

然后，如图4B所示，使吸附部15上升并且朝向堆叠输送机12加速，并使吸附部15向输送方向的下游侧移动。此时，袋体P保持着下游侧向上的倾斜状态，向输送方向的下游侧移动。下游侧向上的倾斜状态的袋体P的重心移动至输送方向的上游侧，其行迹稳定而不摆动。

然后，如图4C所示，使吸附部15减速，并使吸附部15移动到堆叠输送机12的输送面12a上的规定位置。此时，下游侧向上的倾斜状态的袋体P的倾斜状态受到维持，行迹稳定而不摆动。最后，使吸附部15下降，进行袋体P的吸附解除。由此，如图4D所示，向堆叠输送机12的输送面12a上的袋体P的移载完成。

本实施方式中，通过使多个袋体P重叠堆叠，针对第一袋的袋体P在上述移载完成之后，微小量驱动堆叠输送机12，将第一袋的袋体P向下游侧微小量输送。其后，针对多个袋体P反复进行上述移载以及堆叠输送机12的上述微小量输送。由此，使倾斜状态的袋体P以其输送方向的下游侧与先前移动的袋体P重叠的方式堆叠，实现重叠堆叠(参照图5)。重叠堆叠中，第二袋以后的袋体P的重心在与堆叠输送机12接触的部分，所以堆叠在输送中也不会崩塌，也不会乱。

以上，物品堆叠装置10中，以下游侧向上的倾斜状态吸附保持袋体P，并使下游侧向上的倾斜状态的该袋体P向输送方向的下游侧移动。由此，在使袋体P向输送方向的下游侧移动时，能够将物品堆叠装置10的重心移至输送方向的上游侧，即使在吸附保持的袋体P的移动高速化的情况下，也能够抑制惯性的影响，例如，变得能够防止袋体P的吸附保持被意外解除、袋体P被抛出。从而，能够将袋体P稳定地高速移动，变得能够提高处理能力。

物品堆叠装置10中，移载单元13具有包括可动前端部14a的机器人14、以及安装于可动前端部14a的吸附部15。该情况下，能够通过包括机器人14以及吸附部15的结构，实现移载单元13。

物品堆叠装置10中，吸附部15包括多个第一吸附垫40以及第二吸附垫42。输送方向的上游侧的第一吸附垫40中的下端位置与输送方向的下游侧的第二吸附垫42中的下端位置不同。通过利用这样的包括多个第一吸附垫40以及第二吸附垫42的吸附部15，变得能够容易地实现下游侧向上的倾斜状态下的袋体P的吸附保持以及移动。

物品堆叠装置10中，机器人14包括使吸附部15旋转的旋转部14b。该情况下，通过由旋转部14b适当地旋转吸附部15，变得能够容易地实现下游侧向上的倾斜状态下的袋体P的吸附保持。

然而，通常，在重叠堆叠了多个袋体P的情况下，由于惯性的影响，袋体P容易向下游侧偏移，根据情况，还存在欲堆叠的袋体P越过已经移载完成的其他的袋体P的情况。针对这一点，物品堆叠装置10中，由于是重叠堆叠下游侧向上的倾斜状态的袋体P，从而变得能够稳定地实现重叠堆叠，并抑制重叠堆叠时的惯性的影响。

物品堆叠装置10具有包括输送面11a的制品输送机11、以及包括输送面12a的堆叠输送机12。移载单元13使输送面11a上的袋体P向堆叠输送机12上移动，输送面11a与输送面12a沿着相同的水平面配置。由此，相比于输送面11a与输送面12a之间具有阶梯差的情况，变得能够抑制使袋体P从输送面11a上向输送面12a上移动时所产生的铅垂方向的惯性的影响(吸附失误等)。

物品堆叠装置10中，成为对象的物品是袋体P。在将吸附保持的袋体P移动时，由于内容物在袋的内部活动，该移动容易成为不稳定的。因此，在该情况下，能够使其稳定地高速移动的上述效果特别有效。

装箱装置1具备上述的物品堆叠装置10。该装箱装置1中，也能够稳定地高速移动袋体P，变得能够提高处理能力。需要说明的是，本实施方式中，将袋体P的下游侧保持得比上游侧高，将袋体P的重心集中在上游侧，由此，即使以高速使其移动，也能够精度良好地使其成为重叠堆叠的状态。本实施方式中，例如，能够将容纳70g的巧克力的袋商品的处理能力从90bpm提高至110bpm。本实施方式中，对袋体P的内容物不做特别限定，例如，也可以是糖以及饼干等。

以上，虽然说明了实施方式，但本发明的一个方式不限定于上述实施方式。本发明的一个方式在不脱离其要旨的范围内能够进行进一步的变形。

上述实施方式中，使用了带式输送机作为输送部，但也可以使用其他的输送装置。上述实施方式中，吸附部15的具体的结构如果能够以下游侧向上的倾斜状态吸附保持即可，不做特别限定。上述实施方式中，也可以采用多轴结构的多关节机器人作为机器人14，取代并联连杆机器人。上述实施方式中，作为袋体P的堆叠方式，不仅是重叠堆叠，例如，也可以采用卍状、田字状等的堆叠方式。

Claims (8)

1.一种物品堆叠装置，其特征在于，具备：

输送部，将物品载置于输送面并进行输送；以及

移载部，吸附保持所述输送面上的所述物品，并使所述物品移动，

所述移载部以所述物品中的所述输送部的输送方向的下游侧成为比上游侧高的倾斜状态的方式吸附保持所述物品，并使所述倾斜状态的该物品向所述输送方向的下游侧移动。

2.根据权利要求1所述的物品堆叠装置，其特征在于，

所述移载部具有：机器人，包括可动前端部；以及吸附部，安装于所述可动前端部，吸附保持所述物品。

3.根据权利要求2所述的物品堆叠装置，其特征在于，

所述吸附部包括多个吸附垫，

所述输送方向的上游侧的所述吸附垫中的下端位置与所述输送方向的下游侧的所述吸附垫中的下端位置不同。

4.根据权利要求2或3所述的物品堆叠装置，其特征在于，

所述机器人包括旋转部，所述旋转部使所述吸附部绕着沿铅垂方向的轴线旋转。

5.根据权利要求1或2所述的物品堆叠装置，其特征在于，

所述移载部使所述倾斜状态的一个所述物品以如下方式堆叠：使一个所述物品中的所述输送方向的下游侧与先前移动的其他的所述物品重叠。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的物品堆叠装置，其特征在于，

所述输送部具有：第一输送部，包括第一输送面；以及第二输送部，配置在所述第一输送部的所述输送方向的下游侧，包括第二输送面，

所述移载部使所述第一输送面上的所述物品向所述第二输送面上移动，

所述第一输送面与所述第二输送面沿着相同的水平面配置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的物品堆叠装置，其特征在于，

所述物品是内容物容纳于袋而形成的袋体。

8.一种装箱装置，其特征在于，具备：

权利要求1至6中任一项所记载的物品堆叠装置。