JP2013052925A - 梱包装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態に係る梱包装置は、供給ステーション、右エンドエフェクタおよび左エンドエフェクタ、右アーム部および左アーム部、組立ステーションを備える。供給ステーションは、折り畳まれた状態の段ボールが載置される場所である。右エンドエフェクタおよび左エンドエフェクタは、物体を吸着する吸着部を備える。右アーム部および左アーム部は、それぞれ右エンドエフェクタおよび左エンドエフェクタを備える。組立ステーションは、立体的に展開された段ボールが載置される場所である。梱包装置は、供給ステーションへ載置された段ボールの両側面を各吸着部を用いて吸着し、右アーム部および左アーム部を用いて段ボールを展開させ、組立ステーションへ移動させる。
【選択図】図4B
Description
[1−1.全体構成]
図1は、第1の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る梱包装置100は、ロボット1、供給ステーション2、組立ステーション3、梱包ステーション4、台座5,6等を備える。なお、第1の実施形態において供給ステーション2、組立ステーション3および梱包ステーション4は、それぞれ第1の作業ステーション、第2の作業ステーションおよび第3の作業ステーションの一例である。
図2は、第1の実施形態に係るロボット1の構成を示す模式図である。図2に示すように、ロボット1は、右アーム部12と左アーム部13とを双腕とする双腕ロボットである。
次に、折り畳まれた状態の段ボール20を立体的に展開する展開動作について図4Aおよび図4Bを用いて説明する。図4Aおよび図4Bは、ロボット1による段ボール20の展開動作の説明図である。
次に、組立ステーション3において行われる段ボール20の組立動作について説明する。組立ステーション3では、組立動作として、固定装置30を用いて段ボール20を固定する動作、内フラップ22および外フラップ23を折り曲げる動作、外フラップ23の先端同士を粘着テープで接合する動作が行われる。
次に、梱包ステーション4において行われる収納動作について図10Aおよび図10Bを用いて説明する。図10Aおよび図10Bは、収納動作の説明図である。
次に、梱包ステーション4において行われる段ボール20の封止動作について図11A〜図11Cを用いて説明する。図11A〜図11Cは、段ボール20を封止する動作の説明図である。
ところで、梱包装置の構成は、第1の実施形態において説明した構成に限ったものではない。たとえば、上述してきた第1の実施形態では、右エンドエフェクタ14に対して貼着部141が固定的に設けられる場合の例について説明した。しかし、貼着部は、着脱可能に設けられることとしてもよい。以下では、梱包装置の他の構成例について説明する。
まず、第2の実施形態に係る梱包装置の全体構成について図13を用いて説明する。図13は、第2の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
次に、ロボット1aが備えるエンドエフェクタ14a,15aの構成について図14Aおよび図14Bを用いて説明する。
次に、第2の実施形態に係る供給ステーション2aの構成について図15を用いて説明する。図15は、第2の実施形態に係る供給ステーション2aの構成を示す模式図である。
次に、供給ステーション2aから段ボール20を取り出す動作について図17Aおよび図17Bを用いて説明する。図17Aおよび図17Bは、供給ステーション2aから段ボール20を取り出す動作の説明図である。
次に、供給ステーション2aから取り出した段ボール20の展開動作について図18A〜図18Cを用いて説明する。図18A〜図18Cは、段ボール20の展開動作の説明図である。
次に、組立ステーション3において行われる段ボール20の組立動作について説明する。組立ステーション3では、固定装置30を用いて段ボール20を固定する動作、内フラップ22および外フラップ23を折り曲げる動作、外フラップ23の先端同士を粘着テープで接合する動作が行われる。このうち、固定装置30を用いて段ボール20を固定する動作、内フラップ22および外フラップ23を折り曲げる動作は、第1の実施形態と同様である。このため、以下では、外フラップ23の先端同士を粘着テープで接合する動作について図19A〜図19Eを用いて説明する。
段ボール20は、外フラップ23a,23cに対して粘着テープTが貼着されることにより、外フラップ23a,23cによって底面が形成された状態となる。このとき、段ボール20は、外フラップ23a,23cによって形成された底面が上方を向いた状態となっている。このため、ロボット1aは、段ボール20への収納動作を行う前に、段ボール20の開口部が上向きとなるように、段ボール20を回転させる動作を行う。
11 本体部
12 右アーム部
121 アーム先端部
13 左アーム部
131 アーム先端部
14 右エンドエフェクタ
141 貼着部
141a ケーシング
141b テープ本体部
141c ローラ
141d 切断部
142 吸着部
15 左エンドエフェクタ
151 ケーシング
152 押圧部
153 吸着部
154 把持部
154a 第1鉤部
154b 第2鉤部
154c 駆動部
154d シャフト
2 供給ステーション
20 段ボール
21,21a〜21d 側面部
22,22a〜22d 内フラップ
23,23a〜23d 外フラップ
3 組立ステーション
30 固定装置
31 第1支持部
31a,31b 吸着部
32 第2支持部
32a,32b 吸着部
33 駆動部
33a シャフト
34 検知部
4 梱包ステーション
41,42 ガイド
5,6 台座
51,61 中敷き
52,62 ワーク
100 梱包装置
Claims (23)
- 折り畳まれた状態の梱包材が載置される場所である第1の作業ステーションと、
物体を吸着する吸着部を備える第1のエンドエフェクタおよび第2のエンドエフェクタと、
前記第1のエンドエフェクタを備える第1のアーム部および前記第2のエンドエフェクタを備える第2のアーム部と、
立体的に展開された梱包材が載置される場所である第2の作業ステーションと
を備え、
前記第1の作業ステーションへ載置された梱包材の両側面を前記第1のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第2のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いてそれぞれ吸着しつつ、前記第1のアーム部および前記第2のアーム部を用い、前記梱包材を展開する動作および前記梱包材を前記第2の作業ステーションへ移動させる動作を行うことを特徴とする梱包装置。 - 前記梱包材を前記第2の作業ステーションへ移動させたのち、前記梱包材の各側面に設けられたフラップを前記第1のアーム部および前記第2のアーム部を用いて前記梱包材の内側へ向かって折り曲げることを特徴とする請求項1に記載の梱包装置。
- 前記第2の作業ステーションは、
前記フラップのうち前記梱包材の底面を形成するフラップである外フラップが設けられた前記梱包材の側面を該梱包材の外側から押圧する押圧部
を備え、
前記第1のアーム部および前記第2のアーム部は、
前記フラップのうち前記外フラップよりも前記梱包材の内側に位置することとなるフラップである一対の内フラップを、前記押圧部によって押圧された前記梱包材の内側へ向かって折り曲げることを特徴とする請求項2に記載の梱包装置。 - 前記第1のエンドエフェクタは、
所定の貼着部材を貼着するための貼着部
を備え、
前記第1のアーム部は、
先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の前記外フラップの両先端部分に対して前記貼着部を用いて所定の貼着部材を貼着することを特徴とする請求項3に記載の梱包装置。 - 前記貼着部は、
前記第1のエンドエフェクタに対して着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項4に記載の梱包装置。 - 前記第1のエンドエフェクタは、
第1の挟持部を備え、前記貼着部に形成される被挟持部を前記第1の挟持部を用いて挟持することによって前記貼着部が取り付けられた状態とすることを特徴とする請求項5に記載の梱包装置。 - 前記貼着部は、
環状の芯部に対して貼着部材が多重に巻き付けられた貼着部材本体部を備え、
前記第1のエンドエフェクタが備える前記吸着部は、
前記貼着部材本体部の芯部に挿通される位置に配置されることを特徴とする請求項5または6に記載の梱包装置。 - 前記第1の作業ステーションは、
前記貼着部を保持するホルダを備えることを特徴とする請求項5,6または7に記載の梱包装置。 - 前記第2のエンドエフェクタは、
第2の挟持部を備え、
前記第2のアーム部は、
折り畳まれた状態の前記梱包材の両側面を前記第2の挟持部を用いて挟持し、挟持した前記梱包材を前記第1の作業ステーションから取り出すことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の梱包装置。 - 前記第1の作業ステーションは、
折り畳まれた状態の前記梱包材が多数積層され、
前記第1のアーム部は、
前記第1の作業ステーションに積層される梱包材のうち最上部に位置する梱包材を前記第1のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いて吸着しながら持ち上げ、
前記第2のアーム部は、
前記第1のアーム部によって持ち上げられた梱包材の両側面を第2の挟持部を用いて挟持することを特徴とする請求項9に記載の梱包装置。 - 前記第1の作業ステーションは、
水平方向に突出するフランジ部が上部に形成される枠体を備え、
前記第2のアーム部は、
前記第1の作業ステーションから前記第2の挟持部を用いて取り出した梱包材を前記枠体のフランジ部へ載置し、
前記第1のアーム部および前記第2のアーム部は、
前記フランジ部へ載置された梱包材の両側面を前記第1のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第2のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いてそれぞれ吸着しつつ、前記梱包材を展開する動作および前記梱包材を前記第2の作業ステーションへ移動させる動作を行うことを特徴とする請求項10に記載の梱包装置。 - 前記第1のアーム部は、
前記フランジ部へ載置された梱包材の上面を前記第1のエンドエフェクタで押さえ付け、
前記第2のアーム部は、
前記フランジ部へ載置された梱包材を前記第1のアーム部が押さえ付けた後、前記フランジ部へ載置された梱包材の下面を前記第2のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いて吸着することを特徴とする請求項11に記載の梱包装置。 - 前記第2のアーム部は、
前記第1のエンドエフェクタが備える貼着部の貼着部材を前記第2の挟持部で挟持して引き出し、引き出した貼着部材を前記梱包材に対して貼着することを特徴とする請求項4〜12のいずれか一つに記載の梱包装置。 - 前記第1のアーム部および前記第2のアーム部は、
それぞれ前記第1のエンドエフェクタおよび前記第2のエンドエフェクタを回転可能に保持するアーム先端部
を備え、
前記第1のエンドエフェクタおよび前記第2のエンドエフェクタは、
それぞれ前記アーム先端部の回転軸に沿って前記吸着部が設けられることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一つに記載の梱包装置。 - 前記第1のアーム部および前記第2のアーム部は、
底面が形成された状態の前記梱包材における互いに対向する側面をそれぞれ前記第1のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第2のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いて吸着した後、前記アーム先端部を回転させることを特徴とする請求項14に記載の梱包装置。 - 前記第2のアーム部は、
前記第1のアーム部によって前記梱包材へ貼着された貼着部材を押圧することを特徴とする請求項4に記載の梱包装置。 - 前記第1のアーム部は、
前記内フラップが設けられた前記梱包材の側面から前記貼着部材を貼着し始め、
前記第2のアーム部は、
前記内フラップが設けられた前記梱包材の側面に対して前記第1のアーム部が前記貼着部材を貼着している間、先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の前記外フラップを押圧することを特徴とする請求項16に記載の梱包装置。 - 前記外フラップによって底面が形成された前記梱包材に対する物品の収納作業を前記第1のアーム部および前記第2のアーム部を用いて行うことを特徴とする請求項16または17に記載の梱包装置。
- 前記第1のエンドエフェクタまたは前記第2のエンドエフェクタは、
前記物品を把持する把持部を備えることを特徴とする請求項18に記載の梱包装置。 - 前記第1のアーム部または前記第2のアーム部は、
前記梱包材の底面と略同一寸法の中敷きを前記吸着部を用いて吸着し、吸着した中敷きを前記梱包材の底面に対して斜めに傾けた状態で前記梱包材の底面へ向けて落下させることを特徴とする請求項19に記載の梱包装置。 - 前記物品の収納作業が行われる場所である第3の作業ステーション
を備え、
前記外フラップによって底面が形成された前記梱包材を前記第1のアーム部および前記第2のアーム部を用いて前記第2の作業ステーションから前記第3の作業ステーションへ移動させることを特徴とする請求項16〜20のいずれか一つに記載の梱包装置。 - 前記第1のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第2のエンドエフェクタが備える前記吸着部は、
折り畳まれた状態の前記梱包材の側面のうち、立体的に展開された状態において対向する側面同士をそれぞれ吸着することを特徴とする請求項1〜21のいずれか一つに記載の梱包装置。 - 前記第1のアーム部および前記第2のアーム部は、1つの双腕ロボットが備えるアーム部であることを特徴とする請求項1〜22のいずれか一つに記載の梱包装置。
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