JP6360645B2 - 物品の整列収納方法及び整列収納装置 - Google Patents
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Description
(1−1)物品供給コンベアから供給される物品を受取りこれを一列に整列させる作業工程と、一列に整列された物品を整列状態のままトレーに収納する作業工程には、物品を挟んだり押圧したりする動作が存在しないことから、物品が軟弱物、例えば、おにぎり、焼き菓子、生菓子、果実等であっても、これを押し潰すとか変形させたりすることなく本来の形状を維持したまま整列収納させることができる。
(2−1)物品を1個ずつ供給する物品供給コンベアと、上記物品供給コンベアから供給される物品を受け取る略筐体状の物品受取ハンドと、アーム先端に上記物品受取ハンドが取り付けられたロボットアームを備えるとともに、上記ロボットアームを、上記物品受取ハンドを上記物品供給コンベアの走行方向前方側に配置した状態で、上記物品供給コンベアから供給される物品を一個ずつ受け取るとともに、該物品を受け取る毎に上記物品受取ハンドを上記物品の厚さに略相当する寸法ずつ下方へ移動させて該物品受取ハンド内に上記複数個の物品を上下方向に一列に整列させる物品受取動作と、該物品受取ハンド内の一列に整列した複数の物品をその整列状態のままトレー側へ移し入れて収納する物品収納動作を実行するように構成したことで、物品供給コンベアから供給される物品を受取ってこれを一列に整列させる作業工程と、一列に整列された物品を整列状態のままトレーに収納する作業工程には、物品を挟んだり押圧したりする動作が存在せず、この結果、物品が軟弱物、例えば、おにぎり、焼き菓子、生菓子、果実等であっても、これを押し潰すとか変形させたりすることなく本来の形状を維持したまま整列収納させることができる。
上記物品供給部Aは、図1、図2に示すように、上流側コンベア装置1とその下流側に連設された物品供給コンベア装置2で構成される。
上記上流側コンベア装置1は、図示しない製造ラインで作られるおにぎり9を上記物品供給コンベア装置2まで移送し、これを上記物品供給コンベア装置2側へ移載するものであって、コンベア15とその両側に設置されたガイドバー16を備えて構成される(図8、図9参照)。
上記物品供給コンベア装置2は、図1、図2及び図8、図9のそれぞれに示すように、上記上流側コンベア装置1のコンベア15の下流端にその上流端部20aを接近させて配置されたコンベア20を備えており、上流側コンベア装置1の上記コンベア15から正立姿勢で順次移送されるおにぎり9を上記コンベア20によって受け取って走行方向前方側へ順次移送し、これを次述の物品受取ハンド4側へ受け渡すものである。そして、その際、上記おにぎり9の移送終期、即ち、上記おにぎり9が上記コンベア20の下流端部20b寄り位置に達した時点以降おいて、該おにぎり9を正立姿勢から次第に側方に傾倒させ(図10〜図12において鎖線図示するおにぎり9Bの姿勢を参照)、この傾倒姿勢で上記物品受取ハンド4側へ受け渡すようになっている。
ように上記コンベア20の上流側の他側縁に、且つ上記第1ガイドバー21よりも低位に位置するようにして設けられている。
以上のように構成された上記物品供給コンベア装置2では、図10〜図12に示すように、上記上流側コンベア装置1側から上記コンベア20の上流端部20a側に正立姿勢で順次移載されるおにぎり9(図10〜図12で鎖線図示するおにぎり9A)は、上記第1ガイドバー21と第2ガイドバー22及び第4ガイドバー24のガイド作用を受けながら、正立姿勢のまま上記コンベア20の下流側へ移送される。
上記物品整列収納部Bは、アーム先端に後述の物品受取ハンド4を取り付けた左右一対のロボットアーム3を備えて構成され、上記物品受取ハンド4に上記物品供給コンベア装置2から順次供給される複数個(この実施形態では10個)のおにぎり9を一列整列にさせるとともに、この整列した複数個のおにぎり9をその整列状態のまま別設置のトレー7に収納するものである。なお、以下においては、説明の便宜上、一列に整列した10個のおにぎりを「おにぎり群90」という。
上記ロボットアーム3は、図1〜図3に示すように、旋回体31と第1アーム32と第2アーム33を備えて多次元方向に移動可能に構成されたものであって、取付基台30に固定されている。また、このロボットアーム3の先端、即ち、上記第2アーム33の先端には、次述の物品受取ハンド4が取り付けられている。
(a)物品受取ハンド4の構成
先ず、おにぎり9の受取り・整列に供される上記物品受取ハンド4の構成について説明する。
上記物品受取ハンド4では、上記物品供給コンベア装置2側から所定間隔で順次供給される上記おにぎり9を1個ずつ、最大10個まで受け取ってこれらを一列に整列させておにぎり群90とする。この場合、
(イ)おにぎり9の受取りに際しては、上記物品受取ハンド4の位置及び姿勢を、上記物品供給コンベア装置2との関係において設定する(位置・姿勢の初期設定)とともに、
(ロ)初期設定後におけるおにぎり9の受取動作中においては、上記物品受取ハンド4の上記物品供給コンベア装置2に対する相対位置を、おにぎり9の受取個数の増加に追従して変化させる(受取位置の制御)必要がある。以下、この物品受取ハンド4の位置・姿勢の初期設定と、該物品受取ハンド4の受取位置の制御についてそれぞれ説明する。
先ず、上記物品受取ハンド4の上記物品供給コンベア装置2に対する位置及び姿勢の初期設定について説明する。
上記物品受取ハンド4と上記コンベア20の相対位置であるが、この実施形態では、上記コンベア20から傾倒姿勢で且つ所定速度で物品受取ハンド4側へ放出されるおにぎり9を、さほど衝撃を与えることなく且つ傾倒姿勢を保持した状態で上記物品受取ハンド4に受け取るために、図10に示すように、上記コンベア20の走行方向(略水平方向)における該コンベア20の先端と上記物品受取ハンド4の底壁42との間の横方向間隔「S」と、図11に示すように上下方向における上記コンベア20の上面と上記物品受取ハンド4の下側の側壁43との間の縦方向間隔「H」を、それぞれ設定している。
上記コンベア20に対する上記物品受取ハンド4の姿勢(上記「初期設定位置」における姿勢)であるが、この物品受取ハンド4の姿勢は、上記コンベア20側から物品受取ハンド4側に受け取ったおにぎり9を、該物品受取ハンド4の上記底壁42と上記形状調整材44の上記物品受面45の二面のそれぞれに沿わせて一列にきれいに整列させ且つこの整列状態を保持させるという観点から設定される。
上記物品受取ハンド4の位置・姿勢の初期設定を行った後、おにぎり9の受取り動作が行われるが、このおにぎり9の上記物品受取ハンド4への受取りは、上記コンベア20側から順次1個ずつ供給されるおにぎり9を、順次1個ずつ積み上げて一列に整列させて行われることは既述の通りである。
物品収納動作は、上記「物品受取動作」において上記物品受取ハンド4内に10個のおにぎり9を一列に整列させてなる上記おにぎり群90を、その整列状態のままトレー7側へ移し入れて収納する動作であって、上記「物品受取動作」と同様に、上記ロボットアーム3を用いて行われる。
即ち、少なくとも最初の一列のおにぎり群90の移し入れ時には、図13に示すように、上記物品受取ハンド4の開口面4aを上記トレー7の下位側の側壁7a側へ向けた姿勢で移し入れ動作を行う(以下、「第1の動作方向」という)一方、少なくとも最後の一列の上記おにぎり群90の移し入れ時には、図15に示すように、上記物品受取ハンド4の開口面4aを上記トレー7の上位側の側壁7b側へ向けた姿勢で移し入れ動作を行う(以下、「第2の動作方向)」という)ことを基本としている。なお、この実施形態では、図13〜図15に示すように、最初の一列から三列までの移し入れ時には「第1の動作方向」を採用し、第4列から最後の列までの移し入れ時には「第2の動作方向」を採用している。
上記トレー管理部Cは、図1及び図2に示すように、アームの先端にトレー把持ハンド6を備えたロボットアーム5を備えて構成され、該ロボットアーム5によって上記トレー7の管理を行うものである。
即ち、上記ロボットアーム5は、トレーストック部10にストックされた空のトレー7を上記トレー把持ハンド6によって把持し、これを上記物品整列収納部Bの上記トレー載置台8へ載置するトレー載置作業と、おにぎり群90の収納が完了した満杯のトレー7を上記トレー把持ハンド6によって把持して上記トレー載置台8から取り出し、これをトレー仮置き部11に仮置きする仮置き作業を行う。
以上のように上記物品供給部Aと上記物品整列収納部B及び上記トレ−管理部Cを備えて構成される整列収納装置Zの全体を通じた作業の流れは以下の通りである。
上記物品受取ハンド4に保持された上記おにぎり群90は、10個のおにぎり9が一列に整列した形体のまま、上記ロボットアーム3によって、上記トレ−管理部Cのトレー載置台8に載置された上記トレー7に順次収納される。
また、満杯のトレー7が上記トレー載置台8から取り除かれると、これに代わって、トレーストック部10にストックされていた空のトレー7が上記ロボットアーム5によって上記トレー載置台8に載置される。
上記実施形態においては、整列収納装置Zで処理される物品として、三角形のおにぎり9を例にとって説明しているが、本願発明における物品はこの三角形のおにぎり9に限定されるものではなく、上記物品受取ハンド4の形状調整材44における物品受面45の形状を変更することで、形状的に特徴がある物品、例えば、円形のおにぎりとか、長方形状のカステラ、球状の饅頭等の物品の整列収納に適用できるものである。
また、上記物品受取ハンド4は、必ずしも上記形状調整材44を備える必要はなく、該形状調整材44の装着の有無に拘わらず、例えば、焼き菓子、生菓子、果実、野菜等の軟弱物品の整列収納に広く適用できるものである。
2 ・・物品供給コンベア装置
3 ・・ロボットアーム
4 ・・物品受取ハンド
5 ・・ロボットアーム
6 ・・トレー把持ハンド
7 ・・トレー
8 ・・トレー載置台
9 ・・物品(おにぎり)
10 ・・トレーストック部
11 ・・トレー仮置き部
15 ・・コンベア
16 ・・ガイドバー
20 ・・コンベア
21〜24 ・・ガイドバー
30 ・・取付基台
31 ・・旋回体
32〜33 ・・アーム
44 ・・形状調整材
45 ・・物品受面
90 ・・おにぎり群
A ・・物品供給部
B ・・物品整列収納部
C ・・トレー管理部
Z ・・整列収納装置
Claims (10)
- 複数個の略三角形状の物品を一列に整列させた状態でトレー内に収納する物品の整列収納方法であって、
ロボットアームに備えられた略筐体状の物品受取ハンドを物品供給コンベアの走行方向前方に位置させ、該物品供給コンベア上を、その一つの底面を該物品供給コンベアに当接させた正立姿勢で移送される上記複数個の物品をその移送終期において側方へ傾倒させて傾倒姿勢とし、この傾倒姿勢のまま上記物品受取ハンド内に一個ずつ受け取るとともに、該物品を受け取る毎に上記物品受取ハンドを上記物品の厚さに略相当する寸法ずつ下方へ移動させることで該物品受取ハンド内に上記複数個の物品を上下方向に一列に整列させ、
しかる後、上記物品受取ハンドを上記トレー側に移動させ、該物品受取ハンド内に一列に整列している上記複数の物品をその整列状態のまま上記トレー側へ移し入れて収納することを特徴とする物品の整列収納方法。 - 上記物品受取ハンドを上記物品供給コンベアの前方に位置させるとき、
該物品受取ハンドが鉛直線に対して、上記物品供給コンベアの走行方向の前方側と側方側の二方向へそれぞれ傾斜するように該物品受取ハンドの姿勢を設定し、この設定姿勢において上記物品受取ハンド内に上記物品を受け取ることを特徴とする請求項1に記載の物品の整列収納方法。 - 複数個の物品を一列に整列させた状態でトレー内に収納する物品の整列収納方法であって、
複数個の物品を受け取る略筐体状の物品受取ハンドを備えたロボットアームを用い、
上記物品受取ハンドを物品供給コンベアの走行方向前方に位置させた状態で該物品受取ハンド内に上記物品供給コンベアから順次供給される物品を一個ずつ受け取るとともに、該物品を受け取る毎に上記物品受取ハンドを上記物品の厚さに略相当する寸法ずつ下方へ移動させることで該物品受取ハンド内に上記複数個の物品を上下方向に一列に整列させ、
しかる後、上記物品受取ハンドを上記トレー側に移動させ、該物品受取ハンド内に一列に整列している上記複数の物品をその整列状態のまま上記トレー側へ移し入れて収納するに際して、
少なくとも最初の一列の物品の移し入れ時には上記物品受取ハンドの開口面を上記トレーの一方の側壁側へ向けた姿勢で行う一方、少なくとも最後の一列の物品の移し入れ時には上記物品受取ハンドの開口面を上記トレーの他方の側壁側へ向けた姿勢で行うことを特徴とする物品の整列収納方法。 - 複数個の物品を一列に整列させた状態でトレー内に収納する物品の整列収納方法であって、
複数個の物品を受け取る略筐体状の物品受取ハンドを備えたロボットアームを用い、
上記物品受取ハンドを物品供給コンベアの走行方向前方に位置させた状態で該物品受取ハンド内に上記物品供給コンベアから順次供給される物品を一個ずつ受け取るとともに、該物品を受け取る毎に上記物品受取ハンドを上記物品の厚さに略相当する寸法ずつ下方へ移動させることで該物品受取ハンド内に上記複数個の物品を上下方向に一列に整列させ、
しかる後、上記物品受取ハンドを上記トレー側に移動させ、該物品受取ハンド内に一列に整列している上記複数の物品をその整列状態のまま上記トレー側へ移し入れて収納するに際して、上記複数の物品の上記トレーへの移し入れを、上記物品の先端部を該トレーの底面に接触させながら行うことを特徴とする物品の整列収納方法。 - 略三角形状の物品を1個ずつ供給する物品供給コンベアと、
上記物品供給コンベアから供給される物品を受け取る略筐体状の物品受取ハンドと、
アーム先端に上記物品受取ハンドが取り付けられたロボットアームを備えた物品の整列収納装置であって、
上記物品供給コンベアは、上記物品をその一つの底面を上記物品供給コンベアに当接させた正立姿勢で送給するとともに、送給終期においては該物品を側方へ傾倒させた状態で送給し、
上記ロボットアームは、上記物品供給コンベアから傾倒姿勢で供給される物品を一個ずつ受け取るとともに、該物品を受け取る毎に上記物品受取ハンドを上記物品の厚さに略相当する寸法ずつ下方へ移動させて該物品受取ハンド内に上記複数個の物品を上下方向に一列に整列させる物品受取動作と、
該物品受取ハンド内の一列に整列した複数の物品をその整列状態のままトレー側へ移し入れて収納する物品収納動作を実行するように構成されていることを特徴とする物品の整列収納装置。 - 上記ロボットアームが2基並設されていることを特徴とする請求項5に記載の物品の整列収納装置。
- 上記物品受取ハンドは、上記物品供給コンベアの走行方向前方側への配置状態において、鉛直線に対して、上記物品供給コンベアの走行方向の前方側と側方側の二方向へそれぞれ傾斜していることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の物品の整列収納装置。
- 上記物品受取ハンドの上記物品供給コンベアの走行方向の前方側への傾斜角は5°〜30°、及び側方側への傾斜角は10°〜40°であることを特徴とする請求項7に記載の物品の整列収納装置。
- 物品を1個ずつ供給する物品供給コンベアと、
上記物品供給コンベアから供給される物品を受け取る略筐体状の物品受取ハンドと、
アーム先端に上記物品受取ハンドが取り付けられたロボットアームを備えるとともに、
上記ロボットアームは、上記物品受取ハンドを上記物品供給コンベアの走行方向前方側に配置した状態で、上記物品供給コンベアから供給される物品を一個ずつ受け取るとともに、該物品を受け取る毎に上記物品受取ハンドを上記物品の厚さに略相当する寸法ずつ下方へ移動させて該物品受取ハンド内に上記複数個の物品を上下方向に一列に整列させる物品受取動作と、
該物品受取ハンド内の一列に整列した複数の物品をその整列状態のままトレー側へ移し入れて収納する物品収納動作を実行するように構成され、
さらに、上記物品受取ハンドは、その開口面からの奥行寸法が、該奥行方向における上記物品の幅寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする物品の整列収納装置。 - 物品を1個ずつ供給する物品供給コンベアと、
上記物品供給コンベアから供給される物品を受け取る略筐体状の物品受取ハンドと、
アーム先端に上記物品受取ハンドが取り付けられたロボットアームを備えるとともに、
上記ロボットアームは、上記物品受取ハンドを上記物品供給コンベアの走行方向前方側に配置した状態で、上記物品供給コンベアから供給される物品を一個ずつ受け取るとともに、該物品を受け取る毎に上記物品受取ハンドを上記物品の厚さに略相当する寸法ずつ下方へ移動させて該物品受取ハンド内に上記複数個の物品を上下方向に一列に整列させる物品受取動作と、
該物品受取ハンド内の一列に整列した複数の物品をその整列状態のままトレー側へ移し入れて収納する物品収納動作を実行するように構成され、
さらに、上記物品受取ハンドには上記物品が当接する物品受面が設けられるとともに、該物品受面の形状を変更可能としたことを特徴とする物品の整列収納装置。
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