JP7437221B2 - 移載装置 - Google Patents

Description

本発明は、トレイに収容された対象物を取り出して箱詰めする移載装置に関する。

例えば、特開２０１４－５０３７号公報には、袋状容器を一旦集積し、搬送用の箱に箱詰めする袋状容器の移載装置が開示されている。この袋状容器の移載装置では複数の袋状容器をそれぞれ、独立して２枚のプレートで挟んで保持する。そして、袋状容器を立てた状態で保持した２枚のプレートが複数個集積される。そして、各袋状容器の上部をそれぞれチャックで同時に掴み、箱詰めする。

特開２０１４－５０３７号公報

特開２０１４－５０３７号公報に記載の袋状容器の移載装置では、搬送される袋状容器を１つずつプレートで挟んで搬送する搬送作業が必要になり、作業工数が多くなる。また、袋状容器を立てる工程があり、袋状容器が立たない場合、正確な数の袋状容器を箱詰めできなくなる虞がある。

そこで、本発明は、少ない工数で対象物を確実に移載することができる移載装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る移載装置は、収容トレイに並べられた袋状容器を搬送用箱に移載する移載装置であって、前記収容トレイを搬送するトレイ搬送部と、前記収容トレイに並べられた前記袋状容器を１つずつ前記トレイ搬送部のトレイ搬送方向と直交する方向の一方側に配置された前記搬送用箱に移載する移載機構と、前記収容トレイに並べられた前記袋状容器の少なくとも一部を撮像して撮像データを生成する撮像部と、制御部と、を有する。前記撮像部は、前記移載機構が前記袋状容器を移載する毎に撮像を行い、前記制御部は、前記撮像データにおいて全体を認識可能な袋状容器を判別し、前記全体を認識可能な袋状容器を取り出し対象の袋状容器とし、前記移載機構は、前記制御部の指示に基づいて前記取り出し対象の袋状容器を前記収容トレイから前記搬送用箱に移載する。

このように構成することで、袋状容器を移載するごとに撮像部で収容トレイ内の袋状容器を撮像し、取り出し対象の袋状容器を決定するため、移載機構が精度よく袋状容器を取り出すことができる。これにより、袋状容器を立てるといった作業が不要になるため、工数を減らすことが可能である。

上記構成において、前記移載機構は、３個のリンク部が周方向に等間隔に配列されるとともに、３個の前記リンク部の先端が１つの作業部に連結されたパラレルリンクロボットを有する。前記撮像部は、前記移載機構に取り付けられるとともに中心軸を中心とする周方向において２個のリンク部の間に配置される撮像素子を有する。この構成によると、撮像素子が、移載機構の近傍に配置されるため、袋状容器と移載機構との位置をより正確に取得することができる。これにより、移載機構が取り出し対象の袋状容器を正確に取り出すことができる。

上記構成において、前記移載機構を複数個有するとともに、前記撮像部は、前記移載機構毎に取り付けられ、複数個の前記移載機構は、前記トレイ搬送部に沿って並んで配置され、複数の前記袋状容器は、前記収容トレイ内に前記トレイ搬送方向および前記トレイ搬送方向と交差する方向に２次元配列されており、複数の前記移載機構の個数は、前記収容トレイにおける前記袋状容器の前記トレイ搬送方向と交差する方向の配列数よりも少なくてもよい。このような構成によれば、移載機構の数を減らすことで、移載装置の構成を簡略化でき、もって装置の小型化、低コスト化を実現できる。

上記構成において、前記全体を認識可能な袋状容器が複数個あるとき、前記制御部は、前記全体を認識可能な袋状容器のうち最もトレイ搬送方向下流側にあるものを優先し、さらにその中でも、最も前記一方側の袋状容器を優先して前記取り出し対象の袋状容器とする。このように、優先順位をつけて袋状容器を取り出すことで、トレイ搬送方向に並べられたいずれの移載機構も搬送方向に並んだ１列の袋状容器を取り出すとともに、一部他の列の袋状容器を取り出すように動作させることができる。これにより、袋状容器を取り出すときの移載機構の動作のばらつきが発生しにくく、効率よく袋状容器を移載することができる。

上記構成において、平面視において、すべての前記撮像部の撮像範囲の当該撮像部が取り付けられた前記移載機構に対する位置は同じであり、前記制御部は、前記撮像範囲の一部を認識範囲として前記撮像データにおける前記認識範囲の画像処理に基づいて前記取り出し対象の袋状容器を決定し、前記制御部は、トレイ搬送方向下流側の前記撮像部の前記認識範囲を、トレイ搬送方向上流側の前記撮像部の前記認識範囲よりもトレイ搬送方向と交差する方向の他方側を含んで設定してもよい。このように構成することで、すべての移載機構に対応する撮像部を同じ形状、移載機構に対して同じ位置に取り付けることが可能である。これにより、移載装置の構成を簡略化することができる。また、下流側の撮像部になるときに、新しい列を加えるように調整する。これにより、袋状容器の取り出し開始時に、取り出し可能な袋状容器が発見できない不具合を抑制できる。

上記構成において、平面視において、トレイ搬送方向の下流側の前記撮像部の撮像範囲の当該撮像部が取り付けられた前記移載機構に対する位置は、トレイ搬送方向の上流側の前記撮像部の撮像範囲の当該撮像部が取り付けられた前記移載機構に対する位置よりも前記トレイ搬送方向と交差する方向の他方側を含んで設定されていてもよい。

上記構成の移載装置は、複数の前記収容トレイを収容し、各前記収容トレイに並べられた複数の前記袋状容器の収納物を加熱して滅菌する滅菌処理装置から搬出された前記収容トレイに並べられた複数の前記袋状容器を前記搬送用箱に移載してもよい。

本発明にかかる移載装置によれば、少ない工数で対象物を確実に移載することができる。

本発明にかかる移載装置の正面図である。 移載装置の平面配置を示す概略図である。 移載装置の機能ブロック図である 袋状容器が並べられた収容トレイの平面図である。 図４に示す収容トレイの断面図である。 袋状容器が詰められた搬送用箱の一例を示す図である。 移載機構の正面図である。 移載機構の側面図である。 移載機構の平面図である。 収容トレイから搬送用箱に袋状容器を箱詰めするときの作業部および吸着ユニットの位置を示す図である。 変形例の移載装置の平面配置を示す概略図である。 まちのない袋状容器を並べた収容トレイの平面図である。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明にかかる移載装置１００の正面図である。図２は、移載装置１００の平面配置を示す概略図である。図３は、移載装置１００の機能ブロック図である。図１、図２に示すとおり、本実施形態の移載装置１００では、トレイ搬送部１にて搬送される収容トレイ３００の搬送方向であるトレイ搬送方向Ｔｒ１は、右から左である。なお、トレイ搬送方向Ｔｒ１において、右側を上流側、左側を下流側として説明する。また、図２に示すとおり、本実施形態の移載装置１００では、箱搬送部２にて搬送される搬送用箱４００の搬送方向である箱搬送方向Ｔｒ２は、右から左である。なお、箱搬送方向Ｔｒ２において、右側を上流側、左側を下流側として説明する。

本発明にかかる移載装置１００は、スタンディングパウチと呼ばれる袋状容器２００を収容トレイ３００から搬送用箱４００に移載する移載装置である。袋状容器２００は、縦方向の下部にまちを有し、縦方向の下部に収納物が溜まって膨らむ。これにより、袋状容器２００はそれ自体が起立して配置可能である。

＜移載装置１００＞
図１～図３に示すように、移載装置１００は、トレイ搬送部１と、箱搬送部２（図２参照）と、移載機構３と、撮像部４と、移載用搬送部５（図２参照）と、制御部６（図３参照）と、を有する。移載装置１００は、トレイ搬送部１にて搬送される収容トレイ３００に並べて収容された袋状容器２００を１つずつ取り出して、搬送用箱４００（図２参照）に収容する。

移載装置１００は、躯体部１０１と、保持体部１０２（後述する図７～図９参照）とを有する。躯体部１０１は、例えば、鋼材等の剛性が高い材料で形成された柱、梁、筋交等を組み合わせた構造を有する。移載装置１００において、躯体部１０１は、トレイ搬送方向Ｔｒ１に沿って配置され躯体部１０１の内部にトレイ搬送部１が配置される。

図２に示すように、移載装置１００では、トレイ搬送方向Ｔｒ１に沿って、トレイ搬送部１の一方側、ここでは、搬送方向の下流側に向かって右側に箱搬送部２が配置される。箱搬送部２は、トレイ搬送方向Ｔｒ１と同じ向きに搬送用箱４００を搬送する。移載装置１００では、トレイ搬送方向Ｔｒ１に沿って配置された４か所の移載部Ｐ１～Ｐ４が設けられる。移載部Ｐ１～移載部Ｐ４それぞれには、移載用搬送部５が設けられるとともに、躯体部１０１の上部に配置された保持体部１０２を介して移載機構３が取り付けられる。また、移載部Ｐ１～移載部Ｐ４それぞれには、移載機構３および保持体部１０２に固定される撮像部４も配置される。移載機構３および撮像部４の詳細については後述する。

袋状容器２００は、例えば、液状、ゲル状の流動性を有する食品、医薬品、衛生用品等の収納物が収納されて、密閉される。袋状容器２００に物品を充填、密封する装置では、袋状容器２００に雑菌、ウィルス等が侵入しないように処理が行われる。しかしながら、雑菌、ウィルスの侵入を完全に阻止することは難しい。そのため、移載装置１００を含む袋状容器２００の製造装置（不図示）では、物品が充填されて密封された複数の袋状容器２００が並べられた複数の収容トレイ３００を滅菌処理装置Ｈｄ（図１参照）に収容し、加熱により滅菌を行う。なお、収容トレイ３００は、加熱によって変形しにくい樹脂材料や金属材料で形成されていることが好ましい。

収容トレイ３００は、袋状容器２００を滅菌処理装置Ｈｄで滅菌処理するのに適した形状であり、搬送に適していない場合がある。また、収容トレイ３００は、加熱による滅菌処理のための構成である。このことからも、搬送に適していない場合もある。そこで、本実施形態にかかる移載装置１００では、収容トレイ３００に並べられた袋状容器２００を移載機構３で取り出し、搬送に適した搬送用箱４００に移載する、つまり、袋状容器２００を搬送用箱４００に箱詰めする。ここで、収容トレイ３００および搬送用箱４００における袋状容器２００の状態を説明する。

＜収容トレイ３００および搬送用箱４００＞
図４は、袋状容器２００が並べられた収容トレイ３００の平面図である。図５は、図４に示す収容トレイ３００の断面図である。図４において、トレイ搬送方向Ｔｒ１は右から左であり、上方が袋状容器２００を移載する搬送用箱４００が配置される側である。すなわち、図４において、袋状容器２００は、上方に移載される。

図４、図５に示すように、収容トレイ３００は、上部が開口した、いわゆる、番重と呼ばれる箱体である。収容トレイ３００は、平面視において長方形状である。収容トレイ３００は、長手方向Ｎｘがトレイ搬送方向Ｔｒ１となるようにトレイ搬送部１に配置されて、トレイ搬送方向Ｔｒ１に搬送される。

図４に示す収容トレイ３００において、トレイ搬送方向Ｔｒ１の上流側且つ箱搬送部２と反対側の角部を原点Ｎ０とし、収容トレイ３００の原点Ｎ０に対する対角を基準点Ｎ１とする。袋状容器２００は、収容トレイ３００に並べられた状態で滅菌処理装置Ｈｄ（図１参照）に収容され、加熱により殺菌される。滅菌処理装置Ｈｄにおいて、収容トレイ３００内の全ての袋状容器２００の収納物を過不足なく加熱する必要がある。袋状容器２００の収納物が上下に重なっていると、重なっている部分に熱が伝わりにくく、加熱がばらつく場合がある。そのため、収容トレイ３００に袋状容器２００を収容する場合、なるべく、袋状容器２００の収納物同士が重ならないように配置することが好ましい。

スタンディングパウチである袋状容器２００は縦方向下部に収納物が溜まる。一方で縦方向上部には収納物が溜まりにくい。そのため、収容トレイ３００に袋状容器２００を並べるとき、袋状容器２００の縦方向の下部と縦方向の上部とを上下に重ねて並べても、収納物の厚みが厚くなりにくい。そのため、収納物を過不足なく加熱できる。つまり、収容トレイ３００に、袋状容器２００を袋状容器２００の縦方向に並べるときに、縦方向の約半分が重なるように並べることが可能である。

図５に示すように、収容トレイ３００では、袋状容器２００の縦方向が収容トレイ３００の長手方向Ｎｘと一致させた状態で並べられる。具体的には、トレイ搬送方向Ｔｒ１の下流側、つまり、原点Ｎ０側からトレイ搬送方向Ｔｒ１に下流側に、すでに並べられている袋状容器２００の縦方向における上半分の上に、次の袋状容器２００の縦方向における下半分を重ねる。

そして、７個の袋状容器２００を並べた後、８個目の袋状容器２００は、縦方向における下部がトレイ搬送方向Ｔｒ１の下流側となるように配置する。図４、図５に示す通り、８個目の袋状容器２００の縦方向の上半部と７個目の袋状容器２００の縦方向の上半分とが重なる。トレイ搬送方向Ｔｒ１の最も下流側の袋状容器２００の縦方向における上下を逆に向けることで、袋状容器２００の縦方向の上部が収容トレイ３００の外部にはみ出しにくい。そのため、滅菌処理装置Ｈｄ内で収容トレイ３００を重ねたとき、袋状容器２００が収容トレイ３００に挟まれることを抑制できる。

以下の説明において、収容トレイ３００の長手方向に並べられた８個の袋状容器２００を袋状容器の列として説明する。図４に示すとおり、収容トレイ３００では、５列の袋状容器の列が形成される。各袋状容器の列の区別が必要な場合、袋状容器２００を移載する搬送用箱４００が配置される側から第１列３０１、第２列３０２、第３列３０３、第４列３０４、第５列３０５とする。すなわち、収容トレイ３００では、長手方向Ｎｘに沿って８個、短手方向Ｎｙに沿って５個、合計４０個の袋状容器２００が並べられている。

一方で、袋状容器２００の内部は、前後に並べたシートの外縁部を固着したシール部で密閉されている。収容トレイ３００にならべたとき、短手方向Ｎｙに隣り合う袋状容器２００のシール部が重なっても内部の収納物の加熱のばらつきは抑制される。そして、袋状容器２００のシール部は、柔軟性を有している。そのため、袋状容器２００のシール部が重なっている状態で、重なった下部の袋状容器２００を上方に移動した場合でも、上部に重なった袋状容器２００は移動しにくいまたは移動しない。そのため、シール部のみが重なる場合は、袋状容器２００の重なり状態から外すものとする。

なお、収容トレイ３００における袋状容器２００の配列は、上述に限定されるものではない。加熱による滅菌処理を行うときに、加熱状態にばらつきが少なく、開口側から見て各袋状容器２００を確認できる配列方法を広く採用することができる。また、袋状容器２００をまったく重ならないように配置してもよい。

図６は、袋状容器２００が詰められた搬送用箱４００の一例を示す図である。搬送用箱４００に詰められた袋状容器２００は、中央で縦方向の上端の薄い部分が重なるように、図６における左右方向に交互に２個ずつ合計４個、配置する。搬送用箱４００では図６に示す配列が紙面奥行き方向に２段配置されている。図６に示す状態において、搬送用箱４００は、配置方向の中央に凹んだ部分が形成される。この凹んだ部分に、厚み方向に縦方向の上下が互い違いになるように２個の袋状容器２００を配置する。以上のような配置とすることで、搬送用箱４００に１０個の袋状容器２００を詰めて収容することが可能である。

搬送用箱４００に袋状容器２００を図６に示すように詰めることで、袋状容器２００と搬送用箱４００および袋状容器２００同士の間に形成される隙間を抑制できる。そのため、搬送用箱４００を搬送するとき、搬送用箱４００内部で袋状容器２００が移動しにくく、袋状容器２００および袋状容器２００の内部に収納された収納物が傷みにくい。また、袋状容器２００の内部での移動を抑制することで、搬送用箱４００の重心が変化しにくいため、搬送が容易である。

＜トレイ搬送部１＞
本実施形態の移載装置１００において、収容トレイ３００は、トレイ搬送部１にてトレイ搬送方向Ｔｒ１に搬送される。ここで、トレイ搬送部１について説明する。トレイ搬送部１は、トレイ搬送方向Ｔｒ１に沿って延びる。トレイ搬送部１は、例えば、チェーンコンベヤであり、チェーン１１と、駆動スプロケット１２と、従動スプロケット１３と、モーター１４と、を有する（図１参照）。

駆動スプロケット１２は、トレイ搬送方向Ｔｒ１の下流側の端部に配置される。従動スプロケット１３は、トレイ搬送方向Ｔｒ１の上流側の端部に配置される。駆動スプロケット１２の回転軸および従動スプロケット１３の回転軸は、いずれもトレイ搬送方向と直交する方向に延び、平行に配置される。そして、チェーン１１は、駆動スプロケット１２と従動スプロケット１３のそれぞれと噛み合うとともに、無端状に連結される。また、チェーン１１には、所定の周期で収容トレイ３００の後方を押すように配置された押圧部材（不図示）が取り付けられる。

駆動スプロケット１２は、モーター１４と接続される。モーター１４は、制御部６と接続している。モーター１４は、制御部６にて制御される。制御部６によるモーター１４の制御としては、回転開始、回転停止、速度増減、緊急停止、正転逆転切替等を挙げることができるが、これ以外の制御が行われてもよい。

駆動スプロケット１２は、モーター１４から伝達される駆動力にて回転される。そして、駆動スプロケット１２が回転することで、チェーン１１が回転される。チェーン１１の上部は、トレイ搬送方向Ｔｒ１に沿って移動し、チェーン１１に取り付けられた押圧部材（不図示）にて押され、収容トレイ３００はトレイ搬送方向Ｔｒ１に移動する。

なお、収容トレイ３００の下面は、トレイ搬送方向Ｔｒ１に沿って延びる図示を省略したガイド部材にて、ガイドされている。これにより、収容トレイ３００は、一定の向きを維持した状態で、トレイ搬送方向Ｔｒ１に移動することができる。

従動スプロケット１３は、チェーン１１の回転を支持する。従動スプロケット１３には、チェーン１１の弛みをとるためのテンショナー（不図示）が備えられていてもよい。

トレイ搬送部１では、収容トレイ３００を載せ替えるタイミングで、１秒から数秒の間停止する。トレイ搬送部１における収容トレイ３００の配置ピッチは、複数の収容トレイ３００のトレイ搬送方向Ｔｒ１の下流側の一部が、各移載部Ｐ１～Ｐ４の撮像部４の後述する撮像素子４１の撮像範囲Ｔａに同時に入った状態で停止するように設定されている。移載部Ｐ１～Ｐ４のトレイ搬送方向Ｔｒ１の間隔は、収容トレイ３００のトレイ搬送方向Ｔｒ１の間隔の整数倍である。

そして、収容トレイ３００の載せ替えのためにトレイ搬送部１を停止するとき、収容トレイ３００は、各移載部Ｐ１～Ｐ４のそれぞれで停止する。このとき、各移載部Ｐ１～Ｐ４では、袋状容器２００の収容トレイ３００から搬送用箱４００への移載作業を開始する。移載作業の詳細については、後述する。

＜箱搬送部２＞
箱搬送部２は、例えば、配送業者の配送に適した形状の搬送用箱４００を搬送する。なお、搬送用箱４００は、配送業者の配送に限定されず、別途、設けられた搬送装置による搬送に適した形状の箱であってもよい。本実施形態の移載装置１００において、搬送用箱４００としては、例えば、段ボール等の紙で形成された蓋つきの箱を用いる。

図２に示すように、箱搬送部２は、搬入搬送部２１と、搬出搬送部２２とを有する。搬入搬送部２１および搬出搬送部２２は、搬送用箱４００を円滑に移動させるベルトコンベヤである。しかしながら、これに限定されるものではなく、搬送用箱４００を円滑に移動させることができる構成を広く採用することができる。

搬入搬送部２１は、箱搬送方向Ｔｒ２に搬送用箱４００を搬送し、搬送用箱４００を各移載部Ｐ１～Ｐ４に供給する。搬入搬送部２１は、トレイ搬送部１に沿うとともに、移載部Ｐ１～Ｐ４に近接して配置される。搬入搬送部２１にて搬送される搬送用箱４００は、移載部Ｐ１～Ｐ４に到達したときに、箱搬送方向Ｔｒ２と直交する方向に移動されて、移載用搬送部５に載置される。搬入搬送部２１は、制御部６に制御される搬入用モーター２１１（図３参照）にて駆動される。

搬出搬送部２２は、箱搬送方向Ｔｒ２に搬送用箱４００を搬送し、各移載部Ｐ１～Ｐ４で袋状容器２００が箱詰めされた搬送用箱４００を搬出する。搬出搬送部２２は、搬入搬送部２１よりもトレイ搬送部１から遠い位置に配置されるがこれに限定されない。搬送用箱４００は、移載部Ｐ１～Ｐ４において移載用搬送部５の後述する第２中間搬送部５２にて箱搬送方向Ｔｒ２と直交する方向に移動されて、搬出搬送部２２に配置される。搬出搬送部２２は、制御部６に制御される搬出用モーター２２１（図３参照）にて駆動される。

＜移載用搬送部５＞
箱搬送部２は、各移載部Ｐ１～Ｐ４のそれぞれに搬送用箱４００を供給する。そのため、箱搬送部２に配置された状態の搬送用箱４００に直接、袋状容器２００を箱詰めすると、箱搬送方向Ｔｒ２の下流側で、空箱と箱詰めされた箱とが混在し、箱詰めが混乱しやすい。そこで、本実施形態にかかる移載装置１００では、移載部Ｐ１～Ｐ４のそれぞれに、箱搬送部２から搬送用箱４００を受け取り、箱詰めを行うための移載用搬送部５を備えている（図２参照）。

移載用搬送部５は、第１中間搬送部５１と、第２中間搬送部５２とを有する。第１中間搬送部５１は、箱搬送部２の搬入搬送部２１とトレイ搬送部１との間に配置される。第１中間搬送部５１は、ベルトコンベヤであり、制御部６にて制御される第１モーター５１１（図３参照）からの駆動力によって駆動される。第１中間搬送部５１は、上部に載置された搬送用箱４００を箱搬送方向に移動させる。第１中間搬送部５１の搬送速度は、箱搬送部２の搬入搬送部２１および搬出搬送部２２よりも低速である。

移載用搬送部５には、搬入搬送部２１にて搬入されている搬送用箱４００を第１中間搬送部５１に向けて移動させる移動部材（不図示）を有する。移動部材は、例えば、搬送用箱４００を第１中間搬送部５１に向けて押すものであってもよいし、斜めに配置されたガイドで第１中間搬送部５１に向けて移動させるものであってもよい。

第１中間搬送部５１は、上部に載置した搬送用箱４００が、移載機構３の後述する作業部３３の作業範囲Ｗａを横切るように配置されている。第１中間搬送部５１に載置された搬送用箱４００が作業範囲Ｗａにある間に、移載機構３によって、袋状容器２００が搬送用箱４００に箱詰めされる。

第２中間搬送部５２は、第１中間搬送部５１の箱搬送方向Ｔｒ２の下流側に配置される。第１中間搬送部５１に載置されて搬送された搬送用箱４００は、第１中間搬送部５１の下流部で第２中間搬送部５２に載せ替えられる。第２中間搬送部５２は、箱搬送方向Ｔｒ２と交差する方向、ここでは、直交する方向に延びる。第２中間搬送部５２は、ベルトコンベヤであり、制御部６により駆動される第２モーター５２１（図３参照）からの駆動力によって駆動される。

第２中間搬送部５２は、内部に袋状容器２００が箱詰めされた搬送用箱４００を搬出搬送部２２に搬送する。つまり、搬送用箱４００は、第２中間搬送部５２の搬送方向の下流側の端部で、搬出搬送部２２に乗り換える。なお、第２中間搬送部５２と搬入搬送部２１とは、交差する。移載用搬送部５では、第２中間搬送部５２を傾斜させることで搬入搬送部２１と、立体交差させてもよい。しかしながら、これに限定されず、第１中間搬送部５１の搬送方向下流端で、搬入搬送部２１にて搬送される搬送用箱４００をよけるができる高さで搬送用箱４００を第２中間搬送部５２に載せ替えてもよい。第２中間搬送部５２と搬入搬送部２１とが交錯しない構成を広く採用できる。

搬送用箱４００は、袋状容器２００を箱詰めするとき、上部の蓋が開いた状態である。搬送用箱４００の上部の蓋を、移載用搬送部５で閉じるようにしてもよいし、搬出搬送部２２で搬送する途中で閉じるようにしてもよい。

＜移載機構３および撮像部４＞
移載部Ｐ１～Ｐ４それぞれに配置されて、袋状容器２００の箱詰めに用いられる移載機構３および撮像部４について、図面を参照して説明する。図７は、移載機構３の正面図である。図８は、移載機構３の側面図である。図９は、移載機構３の平面図である。なお、図７～図９には、躯体部１０１および保持体部１０２の一部を表示している。図７では、吸着ユニット３７を作業部３３から離した状態を示している。また、移載部Ｐ１～Ｐ４に配置される移載機構３および撮像部４は、実質上同じ構成であるそのため、移載機構３および撮像部４は、それぞれを代表した構成を示している。

移載機構３は、トレイ搬送部１にて搬送される収容トレイ３００に並べられた袋状容器２００を取り出すとともに、移載用搬送部５にて搬送される搬送用箱４００に箱詰めする。移載機構３は、複数のリンク部３２（ここでは、３個）を有する、いわゆる、パラレルリンクロボットを有する。

図７～図９に示すように、移載機構３は、本体部３１と、リンク部３２と、作業部３３と、アクチュエータ３４と、上ヒンジ部３５と、下ヒンジ部３６と、吸着ユニット３７と、吸引配管３８と、を有する。

図９に示すように、本体部３１は、平面視において、円形である。本体部３１の径方向外縁部には、径方向外側に突出した固定部３１１が３個備えられている。固定部３１１は、中心軸Ｃｘを中心に周方向に等間隔で配置される。固定部３１１は、躯体部１０１の上部に取り付けられた保持体部１０２の上面と接触し、保持体部１０２に固定される。なお、固定部３１１の保持体部１０２への固定方法は、例えば、ねじ止め、溶接等を挙げることができるがこれらに限定されない。固定部３１１を保持体部１０２に強固に固定できる固定方法を広く採用することができる。

移載機構３は、３個のリンク部３２を有する。３個のリンク部３２は、平面視において中心軸Ｃｘを中心とする周方向に等間隔で配置される。リンク部３２は、周方向において隣合う固定部３１１の中央に配置される。

リンク部３２は、上リンク部３２１と、下リンク部３２２とを有する。上リンク部３２１は、アーム部材であり、本体部３１の下面に設けられたアクチュエータ３４から径方向外側に突出する。下リンク部３２２は、２本のバーで形成されており、上リンク部３２１の径方向端部に上ヒンジ部３５を介して回転可能に取り付けられる。３個の下リンク部３２２の下端部は、作業部３３に取り付けられる。

作業部３３は、３個の下ヒンジ部３６が周方向に等間隔で配列される。３個の下リンク部３２２は、３個の下ヒンジ部３６それぞれを介して、作業部３３に回転可能に取り付けられる。作業部３３には、３個の下リンク部３２２が回転可能に取り付けられる。

図９に示すように、３個のリンク部３２のうちの一つは、平面視において、トレイ搬送部１の搬送方向と直交する方向で、トレイ搬送部１から離れる方向に延びる。上リンク部３２１は、アクチュエータ３４によって、径方向内側の端部を中心に径方向外側の端部が上下に回動される。アクチュエータ３４は、制御部６からの指示に基づいて、上リンク部３２１を動作させる。

アクチュエータ３４の動作によって、上リンク部３２１が移動されることで、下リンク部３２２が上リンク部３２１に連動して移動する。作業部３３は、３個のアクチュエータ３４を適切に移動させることで、３個のリンク部３２によって、所定の範囲で移動される。なお、作業部３３が移動可能な範囲が作業範囲Ｗａ（図２等参照）である。移載機構３において作業部３３は、同じ姿勢を維持した状態で、平面視、円形の作業範囲Ｗａ内を移動可能である。同じ姿勢を維持した状態とは、例えば、作業部３３の中心軸が本体部３１の中心軸Ｃｘと略平行な状態を維持した状態である。本実施形態の移載機構３では、取り上げた袋状容器２００の水平面に対する角度が変化しないように、搬送用箱４００に移載可能な状態であればよい。

吸着ユニット３７は、作業部３３の下部に配置される。吸着ユニット３７は、内部に上下に延びる筒状であり、吸引配管３８が連通されている。吸着ユニット３７の下端部は、一定の範囲で伸縮可能な蛇腹部３７１を有する。蛇腹部３７１の下端部は、柔軟な部材で形成されており、袋状容器２００の外面と接触したとき、密着可能な構成となっている。

吸引配管３８は、移載機構３の外部に配置された、不図示の真空ポンプに接続されている。吸引配管３８は、１つのリンク部３２に沿って取り付けられており、先端が吸着ユニット３７に接続される。吸引配管３８は、先端から空気を吸引する。例えば、吸着ユニット３７の蛇腹部３７１の先端が袋状容器２００の外面に接触している状態で、吸引配管３８で空気を吸引することで、吸着ユニット３７の内部の空気が減少する。これにより、吸着ユニット３７が袋状容器２００を吸着する。吸引配管３８から空気を吸引する力を強くすることで、吸着ユニット３７は、袋状容器２００を持ち上げることが可能となる。

本実施形態では、３個のリンクを備えるパラレルリンクロボットを有する移載機構３を用いるが、これに限定されない。例えば、４個のリンクを備えるパラレルリンクロボットを用いてもよいし、多関節ロボットを用いてもよい。これら以外にも、収容トレイ３００から搬送用箱４００に袋状容器２００を迅速に安定して移載可能な機構を広く採用することができる。本発明にかかる移載装置１００では、軽量で、高速であるとともに、可動範囲が広いパラレルリンクロボットを用いた移載機構３が好ましい。

図７～図９に示すように、撮像部４は、撮像素子４１と、照明部４２と、保持体４３とを有する。撮像素子４１は、ここでは、デジタルカメラである。撮像素子４１は、トレイ搬送部１によって搬送される収容トレイ３００に並べられた袋状容器２００を撮像する。撮像素子４１は、図４に一点鎖線で示す撮像範囲Ｔａの撮像を行う。

また、各移載部Ｐ１～Ｐ４のそれぞれに配置される撮像部４の撮像素子４１の撮像範囲Ｔａの移載機構３に対する位置は、同じである。つまり、収容トレイ３００を撮像したときに、撮像範囲Ｔａは、全ての袋状容器の列３０１～３０５の少なくとも一部が撮影できるように設定される。また、トレイ搬送方向Ｔｒ１の幅は、袋状容器の列の一部が入るように設定される。

図２、図４に示すように、撮像範囲Ｔａの一部が、制御部６の後述する処理回路６１で画像処理を行う認識範囲Ｓｓ１～Ｓｓ４である。認識範囲Ｓｓ１～Ｓｓ４は、移載部Ｐ１～Ｐ４によって異なる。認識範囲Ｓｓ１は、第１列３０１～第３列３０３の袋状容器のトレイ搬送方向Ｔｒ１と直交する方向の幅が全部入るように設定される。認識範囲Ｓｓ２は、第１列３０１～第３列３０３の袋状容器のトレイ搬送方向Ｔｒ１と直交する方向の幅が全部入るように設定される。認識範囲Ｓｓ３は、第１列３０１～第４列３０４の袋状容器のトレイ搬送方向Ｔｒ１と直交する方向の幅が全部入るように設定される。そして、認識範囲Ｓｓ４は、すべての列３０１～３０５の袋状容器の全てのトレイ搬送方向Ｔｒ１と直交する方向の幅が全部入るように設定される。

このようにトレイ搬送方向Ｔｒ１の下流側の認識範囲を袋状容器２００を移載する搬送用箱４００と反対側に広げるように設定することで、トレイ搬送方向Ｔｒ１の上流側で取り逃した袋状容器２００を発見することが容易になる。これにより、袋状容器２００の取り逃しを抑制できる。

撮像素子４１によって撮像された撮像データは、停止画であってもよいし、動画であってもよい。照明部４２は、撮像素子４１によって撮像される領域、すなわち、撮像範囲Ｔａに光を当てる。照明部４２は、撮像素子４１よりも下方に配置されている。照明部４２は、複数のＬＥＤを配列して形成されており、撮像素子４１の画角から外れた位置で、撮像範囲Ｔａに光を照射可能な位置に配置される。なお、照明の光源は、ＬＥＤに限定されない。

保持体４３は、撮像素子４１および照明部４２を保持する。保持体４３は、第１保持部４３１と、第２保持部４３２と、第３保持部４３３と、を有する。第１保持部４３１は、本体部３１の下方に配置される。第１保持部４３１は、板状の部材である。第１保持部４３１には、撮像素子４１および照明部４２が取り付けられる。

第１保持部４３１は、第２保持部４３２を介して本体部３１の下面に固定される。また、第１保持部４３１の第２保持部４３２と連結する側と反対側の端部は、第３保持部４３３を介して保持体部１０２に固定される。撮像素子４１および照明部４２は、保持体４３に保持される。そして、保持体４３の第１保持部４３１、第２保持部４３２および第３保持部４３３は、例えば、鋼材等の弾性係数が高い材料で形成される。

これにより、撮像素子４１および照明部４２の移載機構３の動作に伴う振動が抑制される。なお、第１保持部４３１、第２保持部４３２および第３保持部４３３は、変形しにくい、振動が伝達しにくい断面形状を採用することも可能である。変形しにくい形状の場合、アルミニウム合金等、鋼材よりも弾性係数が低い材料で形成されてもよい。これにより、軽量化が可能である。

図９に示すように、平面視において、撮像素子４１は、移載機構３の３本のリンク部３２のうち、２つのリンク部３２に周方向に挟まれる部分に配置される。そして、撮像素子４１の画角は、移載機構３が待機状態のとき、撮像素子４１を挟む２つのリンク部３２が入らないように設定される。これにより、撮像部４は、平面視において移載機構３の作業範囲Ｗａの内部に撮像範囲Ｔａを設定している。

＜制御部６＞
制御部６は、移載装置１００の各部の動作を制御する。図３に示すように、制御部６は、トレイ搬送部１のモーター１４と、箱搬送部２の搬入用モーター２１１および搬出用モーター２２１と、接続する。また、各移載部Ｐ１～Ｐ４に配置された移載機構３の３個のアクチュエータ３４と、撮像部４の撮像素子４１および照明部４２と、移載用搬送部５の第１モーター５１１および第２モーター５２１も、それぞれ、独立して制御部６と接続する。

制御部６は、例えば、処理回路６１と、記憶回路６２とを有する。処理回路６１は、各種情報を処理する回路であり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算回路を有する。また、処理回路６１は、処理結果に基づいて、上述の各部の駆動を制御する。処理回路６１が行う処理の一つは、撮像素子４１から送られる撮像データの画像処理である。

記憶回路６２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導体メモリー、フラッシュメモリー等の可搬性を有するメモリーおよびハードディスク等の記憶媒体を含むまたは接続される回路である。記憶回路６２で、制御プログラムまたは処理プログラム等の各種プログラムを記憶しておき、必要に応じて処理に対応したプログラムを呼び出すとともに処理回路６１でプログラムを動作させて、処理を行うようにしてもよい。制御部６において、撮像素子４１からの撮像データを一旦、記憶回路６２に記憶し、記憶回路６２から処理回路６１に送るようにしてもよい。

処理回路６１は、各移載部Ｐ１～Ｐ４に配置された撮像素子４１から撮像データを取得する。処理回路６１は、移載部Ｐ１～Ｐ４から送られた撮像データの画像処理を行う認識範囲Ｓｓ１～Ｓｓ４（図４等参照）を変更している。

＜移載装置１００の動作＞
以下に本実施形態にかかる移載装置１００の動作について図面を参照して説明する。図１０は、収容トレイ３００から搬送用箱４００に袋状容器２００を箱詰めするときの作業部３３および吸着ユニット３７の位置を示す図である。図１０では、図示を容易にするために、移載機構３の作業部３３および吸着ユニット３７の周囲の矩形に囲まれた部分のみを図示している。実際の移載機構３では、３個のリンク部３２の上リンク部３２１および下リンク部３２２の角度を調整することで、作業部３３および吸着ユニット３７を、作業範囲Ｗａ内の任意の位置に移動させている。

図１０では、収容トレイ３００の断面を示しており、紙面厚さ方向が、トレイ搬送方向Ｔｒ１である。図１０において、収容トレイ３００は、紙面手前側から紙面奥側に搬送される。

図１０には、作業部３３および吸着ユニット３７を囲んだ長方形を４個示している。各長方形に困れた作業部３３および吸着ユニット３７は、袋状容器２００を収容トレイ３００から搬送用箱４００に移載するときの代表的な位置を示している。すなわち、作業部３３および吸着ユニット３７は、位置Ｎｐ１～位置Ｎｐ４に移動する。

図１０に示す位置Ｎｐ１は、ニュートラル位置である。つまり、移載機構３は、例えば、電源ＯＮされて予備動作が終了した後、作業部３３および吸着ユニット３７を位置Ｎｐ１に移動させて待機する。位置Ｎｐ１は、例えば、図８等に示すような、作業部３３および吸着ユニット３７が本体部３１の中心軸上で本体部３１の直下に配置される状態である。換言すると、位置Ｎｐ１は、平面視において、作業部３３および吸着ユニット３７が作業範囲Ｗａの中心に配置される位置である。

本実施形態にかかる移載機構３において、作業部３３および吸着ユニット３７は、袋状容器２００を収容トレイ３００から搬送用箱４００に移載するごとに、位置Ｎｐ１に戻る。また、移載機構３は、作業部３３および吸着ユニット３７を位置Ｎｐ１に戻した後、電源ＯＦＦされるようにしてもよい。

そして、位置Ｎｐ２は、収容トレイ３００に並べられた袋状容器２００を収容トレイ３００から取り出すときの作業部３３および吸着ユニット３７の位置である。位置Ｎｐ２は、搬送用箱４００から最も遠い第５列３０５の袋状容器を取り出し対象の袋状容器２０１として吸着している状態を示している。つまり、移載機構３を用いることで、作業部３３および吸着ユニット３７は、位置Ｎｐ１から位置Ｎｐ２までの間に配置される、換言すると、第１列３０１から第５列３０５に含まれる袋状容器２００を吸着し、取り出し可能である。

そして、位置Ｎｐ２で取り出し対象の袋状容器２０１を吸着した後、作業部３３および吸着ユニット３７は、位置Ｎｐ１よりも上方の位置Ｎｐ３に移動する。作業部３３および吸着ユニット３７が位置Ｎｐ３にあるとき、吸着ユニット３７の蛇腹部３７１の下端部に吸着された袋状容器２００は、搬送用箱４００の収容トレイ３００側の壁部の上端を越える。

搬送用箱４００の壁部の上端が収容トレイ３００の上端よりも高いため、位置Ｎｐ３は、位置Ｎｐ１よりも高い位置になっている。例えば、搬送用箱４００の上端が、図１０に示す状態よりも低く設定されている場合、位置Ｎｐ３は、図１０に示す位置よりも低くてもよい。位置Ｎｐ３は、移載時における、取り出し対象の袋状容器２０１の収容トレイ３００および搬送用箱４００と接触を抑制できる位置であればよい。つまり、位置Ｎｐ３は、図１０に示す位置Ｎｐ３に限定されない。

位置Ｎｐ３としては、収容トレイ３００、搬送用箱４００またはその他の部材のうち最も上部にあるものの上端と蛇腹部３７１に吸着された袋状容器２００の下端との間に一定以上の間隔が形成される位置を広く採用できる。

そして、作業部３３および吸着ユニット３７は、位置Ｎｐ４に移動して、取り出し対象の袋状容器２０１を搬送用箱４００の内部に収容する。なお、位置Ｎｐ４は、搬送用箱４００の内部の袋状容器２００の箱詰め状態に応じ、予め決められた位置に取り出し対象の袋状容器２０１を配置するように適宜調整される。

移載装置１００において、移載機構３は、以上のような動作で収容トレイ３００に並べられた袋状容器２００を搬送用箱４００の内部に移載する。図１０を参照した説明では、移載機構３の作業部３３および吸着ユニット３７のトレイ搬送方向Ｔｒ１と直交する方向および鉛直方向の動作を説明した。実際の移載装置１００では、収容トレイ３００はトレイ搬送方向Ｔｒ１に移動しており、搬送用箱４００は箱搬送方向Ｔｒ２に移動している（図２参照）。そのため、移載機構３では、トレイ搬送方向Ｔｒ１、つまり、箱搬送方向Ｔｒ２にも移動する。

各移載部Ｐ１～Ｐ４では、撮像部４の撮像素子４１で収容トレイ３００に収容されている袋状容器２００を撮像する。そして、撮像された撮像データに対して制御部６の処理回路６１で画像処理を行った後、取り出し対象の袋状容器２０１を決定する。制御部６は、アクチュエータ３４を駆動させて、作業部３３および吸着ユニット３７を取り出し対象の袋状容器２０１の上方（図１０の位置Ｎｐ２の上方）に移動させる。そして、作業部３３および吸着ユニット３７の蛇腹部３７１で取り出し対象の袋状容器２０１を吸着して収容トレイ３００から取り出し、搬送用箱４００に詰める。

収容トレイ３００がトレイ搬送方向Ｔｒ１に移動しているため、移載機構３で袋状容器２００を収容トレイ３００から袋状容器２００を取り出し、搬送用箱４００に移載した後、次の袋状容器２００の取り出しを開始するまでに、収容トレイ３００は搬送される。つまり、移載機構３で取り出し対象の袋状容器２０１を収容トレイ３００から取り出す毎に、移載機構３に対する収容トレイ３００の位置、つまり、収容トレイ３００に並べられた袋状容器２００の位置が変化する。

そのため、各移載部Ｐ１～Ｐ４において、撮像素子４１は、袋状容器２００を収容トレイ３００から搬送用箱４００に移載するごとに、撮像を行う。ここで、撮像素子４１による撮像のタイミングについて説明する。図７等に示すように、撮像部４は、移載機構３の本体部３１の下方に配置されている。特に、撮像素子４１は、本体部３１の直下に配置される。そのため、作業部３３および吸着ユニット３７が収容トレイ３００に袋状容器２００を吸着する位置Ｎｐ２にあるとき、撮像素子４１と中心軸Ｃｘを挟んで反対側に配置されるリンク部３２が撮像素子４１の画角内に入ってしまい、撮像を邪魔することがあり得る。

各移載部Ｐ１～Ｐ４において、搬送された収容トレイ３００から最初の取り出し対象の袋状容器２０１を取り出す前、作業部３３および吸着ユニット３７は、位置Ｎｐ１（図１０参照）、すなわち、ニュートラル位置にある。撮像素子４１は、作業部３３および吸着ユニット３７が位置Ｎｐ１にあるときに収容トレイ３００の最初の撮像を行う。上述するとおり、作業部３３および吸着ユニット３７が位置Ｎｐ１にあるときには、リンク部３２は、撮像素子４１の画角から外れる。同様に作業部３３および吸着ユニット３７が位置Ｎｐ３および位置Ｎｐ４にあるとき、撮像素子４１と中心軸Ｃｘを挟んで反対側に配置されるリンク部３２は、外側に移動している。そのため、いずれのリンク部３２も撮像素子４１の画角に入らない。

以上のことから、制御部６は、作業部３３および吸着ユニット３７が位置Ｎｐ１よりも搬送用箱４００側にあるときに、撮像素子４１に指示を送り、収容トレイ３００に並べられた袋状容器２００を撮像する。撮像素子４１によって撮像可能な期間としては、作業部３３および吸着ユニット３７が位置Ｎｐ１を越えて位置Ｎｐ４に到達し、位置Ｎｐ４から位置Ｎｐ１に戻るまでの間である。なお、作業部３３および吸着ユニット３７が位置Ｎｐ１に戻ったタイミングで撮像するようにしてもよい。

制御部６は、画像処理にて取り出し対象の袋状容器２０１（図１０参照）を決定した後、現在の作業部３３の位置と、収容トレイ３００のトレイ搬送方向Ｔｒ１の速度から、吸着ユニット３７で袋状容器２００を吸着する位置を決定する。そして、その位置に対して最短の距離で作業部３３および吸着ユニット３７が移動するように、アクチュエータ３４を制御する。

＜収容トレイ３００内における袋状容器２００の取り出しの優先順位について＞
図４に示すように、収容トレイ３００では、トレイ搬送方向Ｔｒ１に８個並べた袋状容器の列がトレイ搬送方向Ｔｒ１と直交する方向に５列並んで配列される。一方、移載装置１００の移載部Ｐ１～Ｐ４は４か所である。そのため、各移載部Ｐ１～Ｐ４の移載機構３を、それぞれトレイ搬送方向Ｔｒ１に沿って並んだ袋状容器２００の列のいずれか１列の袋状容器２００だけを取り出すように動作させた場合、収容トレイ３００内のすべての袋状容器２００を取り出すことはできない。

本実施形態の移載装置１００では、予め決められた規則に従って決定される取り出し対象の袋状容器を取り出すことで、移載部Ｐ１～Ｐ４の移載機構３で収容トレイ３００内の全ての袋状容器２００を取り出している。以下に、収容トレイ３００内に並べられた複数の袋状容器２００から取り出し対象の袋状容器２０１を決める方法の概略について説明する。

図４に示すように、収容トレイ３００において、複数の袋状容器２００は一部が重なった状態で並べられる。例えば、重なりが下の袋状容器２００を取り出す場合、上に重なった袋状容器２００が、取り出される袋状容器２００によって持ち上げられて移動してしまう。

持ち上げられて移動した袋状容器２００が収容トレイ３００内で散乱する場合がある。袋状容器２００が散乱すると、作業部３３および吸着ユニット３７の動線が複雑になり、取り残しが発生する虞がある。また、収容トレイ３００から外部に漏れる虞もあり、外部に漏れてしまうと搬送用箱４００に箱詰めができなくなる。

そのため、本実施形態の移載装置１００では、各移載部Ｐ１～Ｐ４に搬送された収容トレイ３００に収容された袋状容器２００を取り出すとき、上に重ねられた袋状容器２００を下の袋状容器２００よりも優先する。

より具体的には以下のとおりである。収容トレイ３００において、複数の袋状容器２００は、順に重ねられて配置される。最も上の袋状容器２００には、その上に配置される袋状容器２００が存在しない。そのため、収容トレイ３００において、重なりが最も上の袋状容器を取り出し対象の袋状容器とする。

移載装置１００において、処理回路６１は、撮像素子４１で撮像された画像データに対して画像処理を行った後、取り出し対象の袋状容器２０１を決定する。撮像素子４１は、収容トレイ３００の上方から収容トレイ３００を撮像している。そのため、最も上の袋状容器２００は、平面視において、袋状容器の外縁部分の全周を認識可能、換言すると、袋状容器２００の全体を認識可能である。以下の説明において、全体を認識可能な袋状容器と称する場合、とくに、断りのない限り、平面視における状態で全体を認識可能であるものとする。移載機構３による収容トレイ３００内の袋状容器２００を取り出す場合、全体を認識可能な袋状容器を、取り出し対象の袋状容器とする。

収容トレイ３００に収容されている袋状容器２００の配置状態によっては、全体を認識可能な袋状容器が複数存在する場合がある。全体を認識可能な袋状容器が複数存在する場合、全体を認識可能な袋状容器のうち、トレイ搬送方向Ｔｒ１の最も下流側にあるものを取り出し対象の袋状容器とする。さらに、トレイ搬送方向Ｔｒ１の位置が同じまたは略同じ全体を認識可能な袋状容器が複数ある場合、袋状容器２００を移載する搬送用箱４００に最も近いものを取り出し対象の袋状容器とする。

以上をまとめると次のとおりである。全体を認識可能な袋状容器を探す。全体を認識可能な袋状容器が１つの場合、その袋状容器を取り出し対象の袋状容器とする。全体を認識可能な袋状容器が複数ある場合、トレイ搬送方向Ｔｒ１の最も下流側にあるものを取り出し対象の袋状容器とする。さらに、トレイ搬送方向Ｔｒ１における同じ位置または略同じ位置に、トレイ搬送方向Ｔｒ１の最も下流側にある全体を認識可能な袋状容器が複数個ある場合、これらの全体を認識可能な袋状容器のうち、搬送用箱４００に最も近い側を取り出し対象の袋状容器とする。

例えば、図４に示す収容トレイ３００の場合、各列３０１～３０５のトレイ搬送方向Ｔｒ１の最も下流側に、１つずつ全体を認識可能な袋状容器２０２が配置される。つまり、図４に示す収容トレイ３００では、全体を認識可能な袋状容器２０２が５個、すなわち、複数存在する。そのため、５個の全体を認識可能な袋状容器２０２のうち、最も搬送用箱４００に近い側、つまり、第１列３０１のトレイ搬送方向Ｔｒ１の最も下流側の袋状容器を取り出し対象の袋状容器２０１とする。

本実施形態の移載装置１００では、処理回路６１は、認識範囲Ｓｓ１～Ｓｓ４内の袋状容器において、上述したような規則に従って、各移載部Ｐ１～Ｐ４における取り出し対象の袋状容器２０１を決定する。

処理回路６１は、上述のとおり、移載部Ｐ１に移動した収容トレイ３００において、第１列３０１のトレイ搬送方向Ｔｒ１の下流端の袋状容器を最初の取り出し対象の袋状容器２０１と決定する。移載部Ｐ１では、収容トレイ３００の第１列３０１の全ての袋状容器２００と、第２列３０２の２個の袋状容器２００が、搬送用箱４００に箱詰めされる。

移載部Ｐ２では、移載部Ｐ１と同様、第１列３０１から第３列３０３が認識範囲Ｓｓ２である。詳細は省略するが、処理回路６１は、移載部Ｐ２に移動した収容トレイ３００において、第３列３０３のトレイ搬送方向Ｔｒ１の下流側の端部の袋状容器を最初の取り出し対象の袋状容器２０１と決定する。移載部Ｐ２では、第２列３０２および第３列３０３から１０個の袋状容器２００が搬送用箱４００に箱詰めされる。

移載部Ｐ３では、第１列３０１から第４列３０４が認識範囲Ｓｓ３である。なお、通常、移載部Ｐ１および移載部Ｐ２で、第１列３０１および第２列３０２の袋状容器２００は、すべて取り出される。しかしながら、振動や衝撃等の外乱によって、袋状容器２００が、第１列３０１、第２列３０２側に移動する場合もある。このような場合に備えて、認識範囲Ｓｓ３は、第１列３０１～第４列３０４としている。

詳細は省略するが、処理回路６１は、移載部Ｐ３に移動した収容トレイ３００において、第４列３０４のトレイ搬送方向Ｔｒ１の下流端の袋状容器を最初の取り出し対象の袋状容器２０１と決定する。上述のような外乱が発生しない場合（以下通常の場合とする）移載部Ｐ３では、第３列３０３および第４列３０４から１０個の袋状容器２００が搬送用箱４００に箱詰めされる。

移載部Ｐ４では、すべての列３０１から３０５を認識範囲Ｓｓ４とする。通常、移載部Ｐ１～移載部Ｐ３で、第１列３０１～第３列３０３の袋状容器２００は、すべて取り出される。しかしながら、上述のような外乱で袋状容器２００が第１列３０１～第３列３０３側に移動している場合、または、移載部Ｐ１～移載部Ｐ３までの間で取りこぼしている場合がある。このような場合に備えて、移載部Ｐ４では、認識範囲Ｓｓ４を第１列３０１～第５列３０５としている。

詳細は省略するが、処理回路６１は、移載部Ｐ２に移動した収容トレイ３００において、第５列３０５のトレイ搬送方向Ｔｒ１の下流端の袋状容器を最初の取り出し対象の袋状容器２０１と決定する。通常の場合、移載部Ｐ４では、第４列３０４および第５列３０５から１０個の袋状容器２００が搬送用箱４００に箱詰めされる。

収容トレイ３００が各移載部Ｐ１～Ｐ４に到達したときに、各移載部Ｐ１～Ｐ４における認識範囲Ｓｓ１～Ｓｓ４でトレイ搬送方向Ｔｒ１の最も下流側に袋状容器が配置される。このようにすることで、移載部Ｐ１～Ｐ４のいずれにおいても、各列の搬送方向最も下流側に配置された袋状容器を取り出し対象の袋状容器とすることができる。そのため、収容トレイ３００が各移載部Ｐ１～Ｐ４における移載可能位置に移動した直後に、取り出し対象の袋状容器２００を判別することが可能である。

これにより、各移載部Ｐ１～Ｐ４において、収容トレイ３００が移載可能な範囲に移動すると同時に移載機構３で袋状容器２００を取り出すことができる。そのため、収容トレイ３００の搬送速度を高めても、搬送用箱４００に決められた数の袋状容器２００を箱詰めできる。これにより、収容トレイ３００から搬送用箱４００への袋状容器２００の箱詰めのタクトタイムを短くできる。

本実施形態の移載装置１００では、各撮像のタイミングにおいて、得られた撮像データの認識範囲に画像処理を行った後に、取り出し対象の袋状容器を決定する。つまり、移載機構３で袋状容器２００を取り出す毎に、撮像を行い、取り出し対象の袋状容器を決定する。例えば、振動、衝撃等の外乱によって、収容トレイ３００内の袋状容器２００の並びが崩れた場合でも、移載機構３は、取り出しに適切な袋状容器を取り出すことが可能である。これにより、それ以上並びが崩れることを抑制でき、移載しきれない袋状容器２００が収容トレイ３００に残ることを抑制できる。

また、各移載部Ｐ１～Ｐ４において、移載機構３は各移載部Ｐ１～Ｐ４毎に決められた列の袋状容器２００を中心に移載を行う。そして、収容トレイ３００がトレイ搬送方向Ｔｒ１に移動しているため、取り出し対象の袋状容器２０１を取り出す位置（例えば、図１０に示す位置Ｎｐ２）の位置Ｎｐ１に対する位置を一定の範囲内に収めることができる。これにより、各移載部Ｐ１～Ｐ４における、移載機構３の動線を単純化でき、各移載部Ｐ１～Ｐ４において、安定して且つ短時間で移載処理を完了できる。

＜第１変形例＞
変形例の移載装置１００ａについて図面を参照して説明する。図１１は、変形例の移載装置１００ａの平面配置を示す概略図である。変形例の移載装置１００ａでは、撮像部４ａの位置が移載部Ｐ１～Ｐ４毎に異なる点で、移載装置１００と異なる。移載装置１００ａのこれ以外の構成は、移載装置１００と実質上同じ構成である。移載装置１００ａの移載装置１００と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明を省略する。

移載装置１００ａにおいて、制御部６の処理回路６１は、撮像部４ａからの撮像データの全体を認識範囲として、画像処理を行う。そのため、移載部Ｐ１では、収容トレイ３００の第１列３０１、第２列３０２および第３列３０３が撮像範囲Ｔａ１に入るように撮像素子４１ａを配置する。そして、移載部Ｐ２でも移載部Ｐ１の撮像範囲Ｔａ１と同じの撮像範囲Ｔａ２となるように撮像素子４１ａを配置する。

そして、移載部Ｐ３では、第２列３０２から第４列３０４が撮像範囲Ｔａ３に入るように撮像素子４１ａを配置する。移載部Ｐ４では、すべての列３０１～３０５が撮像範囲Ｔａ４に入るように撮像素子４１ａを配置する。このように、撮像範囲Ｔａ１～Ｔａ４を設定することでも上述の移載装置１００と同様の効果を得ることができる。

なお、撮像範囲Ｔａ４は、撮像範囲Ｔａ１～Ｔａ３よりも広い。撮像範囲Ｔａ４は、１つの撮像素子４１ａで撮像するようにしているが、これに限定されない。例えば、複数の撮像素子４１ａを設けて、複数の撮像素子４１ａで同時に撮像した撮像データに対して画像処理を施して、撮像範囲Ｔａ４とするようにしてもよい。

＜第２変形例＞
図１２は、まちのない袋状容器５００を並べた収容トレイ６００の平面図である。袋状容器５００は、いわゆる、平型パウチであり、収納物は、平面視において略均一に配置される。袋状容器５００では、全体的に略均一の厚みになっているため、一部を重ねて配置しても、収納物の厚さを小さく抑えることが可能である。そのため、収容トレイ６００では、袋状容器５００は、一部が重なるように配置されている。なお、収容トレイ６００は、収容トレイ３００と同様の構成であり、長手方向Ｎｘがトレイ搬送方向Ｔｒ１に沿う方向であり、短手方向Ｎｙが長手方向Ｎｘと直交する。

袋状容器５００および収容トレイ６００における袋状容器５００の配置について説明する。袋状容器５００は、平面視横長の長方形状である。袋状容器５００は、袋状容器２００に比べて正方形に近い形状であり、平面視の大きさが袋状容器２００よりも大きい。そのため、収容トレイ６００には、収容トレイ６００の短手方向Ｎｙに５個並べられた袋状容器が、長手方向に６段配置される。以下の説明において、収容トレイ６００の長手方向Ｎｘに並べられた袋状容器５００を袋状容器の列とし、袋状容器２００を移載する搬送用箱４００に近い側から第１列６０１、第２列６０２、第３列６０３、第４列６０４および第５列６０５とする。各列は、収容トレイ６００の長手方向Ｎｘに並べられた袋状容器５００を有する。

各袋状容器５００、袋状容器２００を移載する搬送用箱４００が配置される側に配置される袋状容器２００の縦方向の下部を、配置されている袋状容器５００の縦方向の上部の上方に重ねて並べられる。そのため、収容トレイ６００において、袋状容器２００を移載する搬送用箱４００が配置される側に配される袋状容器の列は、袋状容器２００を移載する搬送用箱４００と反対側に配される袋状容器の列の上に配置される。

収容トレイ６００のように、短手方向に重ねて袋状容器５００を並べた場合であっても、各移載部Ｐ１～Ｐ４における移載機構３は、トレイ搬送方向Ｔｒ１に並べられた袋状容器の列を中心に移載を行う。取り出し対象の袋状容器を決定する規則は、収容トレイ３００並べられた袋状容器２００から取り出し対象の袋状容器を決定する規則と同じで会う。

そのため、移載部Ｐ１では第１列６０１および第２列６０２の袋状容器５００から、移載部Ｐ２では第２列６０２および第３列６０３の袋状容器５００から、移載部Ｐ３では第３列６０３および第４列６０４の袋状容器５００から、移載部Ｐ４では第４列６０４および第５列６０５の袋状容器５００から、それぞれ、取り出し対象の袋状容器を決定する。

各移載部Ｐ１～Ｐ４において、移載機構３は各移載部Ｐ１～Ｐ４毎に決められた列の袋状容器５００を中心に移載を行う。そして、収容トレイ６００がトレイ搬送方向Ｔｒ１に移動しているため、取り出し対象の袋状容器を取り出す位置（例えば、図１０に示す位置Ｎｐ２）の位置Ｎｐ１に対する位置を一定の範囲内に収めることができる。これにより、各移載部Ｐ１～Ｐ４における、移載機構３の動線を単純化でき、各移載部Ｐ１～Ｐ４において、安定して且つ短時間で移載処理を完了できる。

上述した移載装置１００では、トレイ搬送方向Ｔｒ１の上流側にある移載部の移載機構３が、下流側にある移載部の移載機構３に比べて、収容トレイ３００または６００の搬送用箱４００から近い列の袋状容器２００または５００から取り出している。しかしながら、これに限定されず、上流側が下流側に比べて、搬送用箱４００から遠い列の袋状容器２００または５００を取り出すようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

本発明の移載装置は、例えば、平積みのトレイから重ねて収容する箱への対象物の詰め替えを行う装置として利用可能である。

１００ 移載装置
１００ａ 移載装置
１０１ 躯体部
１０２ 保持体部
２００ 袋状容器
２０１ 取り出し対象の袋状容器
２０２ 全体を認識可能な袋法容器
３００ 収容トレイ
３０１ 第１列
３０２ 第２列
３０３ 第３列
３０４ 第４列
３０５ 第５列
４００ 搬送用箱
５００ 袋状容器
６００ 収容トレイ
６０１ 第１列
６０２ 第２列
６０３ 第３列
６０４ 第４列
６０５ 第５列
１ トレイ搬送部
１１ チェーン
１２ 駆動スプロケット
１３ 従動スプロケット
１４ モーター
２ 箱搬送部
２１ 搬入搬送部
２１１ 搬入用モーター
２２ 搬出搬送部
２２１ 搬出用モーター
３ 移載機構
３１ 本体部
３１１ 固定部
３２ リンク部
３２１ 上リンク部
３２２ 下リンク部
３３ 作業部
３４ アクチュエータ
３５ 上ヒンジ部
３６ 下ヒンジ部
３７ 吸着ユニット
３７１ 蛇腹部
３８ 吸引配管
４ 撮像部
４１ 撮像素子
４２ 照明部
４３ 保持体
４３１ 第１保持部
４３２ 第２保持部
４３３ 第３保持部
４ａ 撮像部
４１ａ 撮像素子
５ 移載用搬送部
５１ 第１中間搬送部
５１１ 第１モーター
５２ 第２中間搬送部
５２１ 第２モーター
６ 制御部
６１ 処理回路
６２ 記憶回路
Ｐ１ 移載部
Ｐ２ 移載部
Ｐ３ 移載部
Ｐ４ 移載部

Claims (5)

1. 収容トレイに並べられた袋状容器を搬送用箱に移載する移載装置であって、
   前記収容トレイを搬送するトレイ搬送部と、
   前記収容トレイに並べられた前記袋状容器を１つずつ前記トレイ搬送部のトレイ搬送方向と直交する方向の一方側に配置された前記搬送用箱に移載する移載機構と、
   前記収容トレイに並べられた前記袋状容器の少なくとも一部を撮像して撮像データを生成する撮像部と、
   制御部と、を有し、
   前記撮像部は、前記移載機構が前記袋状容器を移載する毎に撮像を行い、
   前記制御部は、前記撮像データにおいて全体を認識可能な袋状容器を判別し、前記全体を認識可能な袋状容器を取り出し対象の袋状容器とし、
   前記移載機構は、前記制御部の指示に基づいて前記取り出し対象の袋状容器を前記収容トレイから前記搬送用箱に移載し
   前記移載機構を複数個有するとともに、前記撮像部は、前記移載機構毎に取り付けられ、
   複数個の前記移載機構は、前記トレイ搬送部に沿って並んで配置され、
   複数の前記袋状容器は、前記収容トレイ内に前記トレイ搬送方向および前記トレイ搬送方向と交差する方向に２次元配列されており、
   複数の前記移載機構の個数は、前記収容トレイにおける前記袋状容器の前記トレイ搬送方向と交差する方向の配列数よりも少なく、
   平面視において、すべての前記撮像部の撮像範囲の当該撮像部が取り付けられた前記移載機構に対する位置は同じであり、
   前記制御部は、前記撮像範囲の一部を認識範囲として前記撮像データにおける前記認識範囲の画像処理に基づいて前記取り出し対象の袋状容器を決定し、
   前記制御部は、トレイ搬送方向下流側の前記撮像部の前記認識範囲を、トレイ搬送方向上流側の前記撮像部の前記認識範囲よりもトレイ搬送方向と交差する方向の他方側を含んで設定する移載装置。
2. 収容トレイに並べられた袋状容器を搬送用箱に移載する移載装置であって、
   前記収容トレイを搬送するトレイ搬送部と、
   前記収容トレイに並べられた前記袋状容器を１つずつ前記トレイ搬送部のトレイ搬送方向と直交する方向の一方側に配置された前記搬送用箱に移載する移載機構と、
   前記収容トレイに並べられた前記袋状容器の少なくとも一部を撮像して撮像データを生成する撮像部と、
   制御部と、を有し、
   前記撮像部は、前記移載機構が前記袋状容器を移載する毎に撮像を行い、
   前記制御部は、前記撮像データにおいて全体を認識可能な袋状容器を判別し、前記全体を認識可能な袋状容器を取り出し対象の袋状容器とし、
   前記移載機構は、前記制御部の指示に基づいて前記取り出し対象の袋状容器を前記収容トレイから前記搬送用箱に移載し
   前記移載機構を複数個有するとともに、前記撮像部は、前記移載機構毎に取り付けられ、
   複数個の前記移載機構は、前記トレイ搬送部に沿って並んで配置され、
   複数の前記袋状容器は、前記収容トレイ内に前記トレイ搬送方向および前記トレイ搬送方向と交差する方向に２次元配列されており、
   複数の前記移載機構の個数は、前記収容トレイにおける前記袋状容器の前記トレイ搬送方向と交差する方向の配列数よりも少なく、
   平面視において、トレイ搬送方向の下流側の前記撮像部の撮像範囲の当該撮像部が取り付けられた前記移載機構に対する位置は、トレイ搬送方向の上流側の前記撮像部の撮像範囲の当該撮像部が取り付けられた前記移載機構に対する位置よりも前記トレイ搬送方向と交差する方向の他方側を含んで設定されている移載装置。
3. 前記移載機構は、
   ３個のリンク部が周方向に等間隔に配列されるとともに、３個の前記リンク部の先端が１つの作業部に連結されたパラレルリンクロボットを有し、
   前記撮像部は、前記移載機構に取り付けられるとともに中心軸を中心とする周方向において２個のリンク部の間に配置される撮像素子を有する請求項１又は請求項２に記載の移載装置。
4. 前記全体を認識可能な袋状容器が複数個あるとき、前記制御部は、前記全体を認識可能な袋状容器のうち最もトレイ搬送方向下流側にあるものを優先し、さらにその中でも、トレイ搬送方向と直交する方向の一方側の端部または他方側の端部の袋状容器を優先して前記取り出し対象の袋状容器とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の移載装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の移載装置であって、
   複数の前記収容トレイを収容し、各前記収容トレイに並べられた複数の前記袋状容器の収納物を加熱して滅菌する滅菌処理装置から搬出された前記収容トレイに並べられた複数の前記袋状容器を前記搬送用箱に移載する移載装置。

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