JP3077563B2 - 物品処理装置 - Google Patents
物品処理装置Info
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Description
り詳しくは、ロボットを用いて搬送コンベヤ上から他の
位置に物品を受け渡す物品処理装置に関する。
ヤが搬送する物品をロボットによって保持し、該保持し
た物品を搬送コンベヤ上から他の位置に受け渡すものは
知られている。このような従来の物品処理装置では、搬
送コンベヤ一台につき一台のロボットを配設して容器の
受け渡し作業を行っている。
来の装置では、搬送コンベヤによって搬送される物品が
増加し、1台のロボットの処理能力を超えるような場合
には、搬送コンベヤを一時停止させる必要があった。換
言すると、搬送コンベヤを停止させることなく一台のロ
ボットで搬送コンベヤ上の多数の物品を処理するには限
界があり、したがって、処理能力が低いという欠点があ
った。このような欠点を解消するためには、搬送コンベ
ヤを複数並列に配設するとともに、それら各搬送コンベ
ヤ毎にそれぞれ1台のロボットを設ければよい。しかし
ながら、そのような構成を採用すると、設置スペースが
増大するとともにコストが高くなるという欠点が生じ
る。
発明は、物品を搬送する搬送コンベヤと、この搬送コン
ベヤの搬送過程に沿って設けたロボットと、搬送コンベ
ヤ上の物品の載置状態を撮影するカメラと、上記カメラ
が撮影した物品の映像をもとにしてロボットの作動を制
御する制御装置とを備え、上記ロボットによって搬送コ
ンベヤ上の物品保持位置で物品を保持し、該保持した物
品を他の位置へ受け渡すようにした物品処理装置におい
て、上記ロボットを搬送コンベヤの搬送過程に沿って複
数台設けるとともに、上記カメラを上記各ロボット毎に
配設し、また上記制御装置には、予め上流側のロボット
で保持せずに通過させるべき物品の数を設定してあり、
上記制御装置は、上記各カメラが撮影した物品の映像を
もとに、上流側のロボットが上記搬送コンベヤによって
搬送されてきた物品の一部を上記設定に基づいて保持
し、下流側のロボットが上流側のロボットによって保持
されずに通過されてきた物品を保持するように制御する
ように構成したものである。
する物品が増加しても、複数のロボットによって、それ
ぞれ物品を搬送コンベヤ上で保持して他の位置へ受け渡
すことができる。つまり、搬送コンベヤ上に供給される
物品が増加したとしても搬送コンベヤを停止させること
なく上記各ロボットによって物品を保持して受け渡すこ
とができる。そのため、搬送コンベヤを複数配設する必
要がない。したがって、設置スペースの増加を抑制して
処理能力が高い物品処理装置を提供することができる。
と、図1において、1は容器整列装置であり、搬送コン
ベヤ2が搬送する横転状態の容器3を2台のロボット1
2,12’によって排出コンベヤ4上に受け渡すと同時
に、横転状態の各容器3を矯正手段5によって正立させ
て縦一列に整列するようになっている。本実施例におけ
る容器3は、断面が略楕円形をした扁平なプラスチック
容器であり、その上端中央に口部3aを突設するととも
に、下端となる底部3bは平坦面としている。容器3の
外周部の前後には緩やかな円弧面3cが形成されてい
る。ホッパ6内に多数貯溜されている容器3は、循環走
行される傾斜フィーダ7によってホッパ6内から外部に
順次搬出された後、搬送コンベヤ2の上流側に傾斜させ
て設けたシュート8上に落下するようになっている。こ
のシュート8の中央部には、従来公知の係合ブラシ9を
回転自在に設けている。
ホッパ6から取り出されてシュート8上に落下した容器
3は、該シュート8上を下流側(右方側)にむけて滑走
した後、上記係合ブラシ9の位置を通過して搬送コンベ
ヤ2上に供給される(図2)。上述したように、本実施
例の容器3は扁平となっているので、搬送コンベヤ2上
に供給された容器3は、横転状態で搬送コンベヤ2上に
載置され、その状態において下流側に移送される。ま
た、シュート8上に落下した複数の容器3が仮に上下折
り重なった状態となっている場合には、上方側に位置す
る容器3が上記係合ブラシ9に係合することで重合状態
を阻止される。したがって、各容器3は、一層の横転状
態で搬送コンベヤ2上に供給されるようになっている。
なお、本実施例の搬送コンベヤ2は、所定の搬送速度に
よって矢印方向に走行するようになっている。
搬送過程の一側に沿って、第1ロボット12および第2
ロボット12’を順次配設したものであり、これら両ロ
ボット12、12’の作動は、各ロボット12、12’
ごとに設けた制御装置13、13’によって制御するよ
うにしている。また、搬送コンベヤ2を挟んだ両ロボッ
ト12、12’の反対側には、上記排出コンベヤ4の上
流側端部を位置させるとともに、後に詳述する矯正手段
5を設けている。上流側に配設した第1ロボット12よ
りも上流側となる搬送コンベヤ2の搬送過程の上方に
は、検出手段としてのCCDカメラ14を配置してい
る。このCCDカメラ14は、搬送コンベヤ2が搬送す
る各容器3の載置状況、つまり転倒している各容器3の
向きと転倒位置を撮影し、その映像を上流側の制御装置
13に入力するようになっている。また、第2ロボット
12’よりも上流側、すなわち両ロボット12、12’
の間となる搬送コンベヤ2の搬送過程の上方にも、CC
Dカメラ14’を配置している。このCCDカメラ1
4’も上流側のCCDカメラ14と同様に、搬送コンベ
ヤ2が搬送する各容器3の載置状況を撮影して、その映
像を下流側の制御装置13’に入力するようになってい
る。
ータリエンコーダ15を接続するとともに、矯正手段5
の駆動源にもロータリエンコーダ15’を接続してあ
り、これら各ロータリエンコーダ15、15’で検出し
たパルス信号は、上記各制御装置13、13’に入力さ
れるようになっている。上流側の制御装置13は、CC
Dカメラ14から入力される容器3の映像およびロータ
リエンコーダ15,15’からのパルス信号を基にし
て、第1ロボット12を第1保持位置Aと第1解放位置
Bとに往復移動させ、また、下流側の制御装置13’
は、CCDカメラ14’から入力される容器3の映像お
よびロータリエンコーダ15,15’からのパルス信号
を基にして、第2ロボット12’を第2保持位置A’と
第2解放位置B’とに往復移動させるようになってい
る。そして、各ロボット12,12’は、第1保持位置
A(第2保持位置A’)で容器3を保持し、第1解放位
置B(第2解放位置B’)で容器3を解放するようにな
っている。
12、12’は、鉛直方向に向けた大径の第1駆動軸1
6を備えるとともに、この第1駆動軸16の上端に水平
方向を向けた第1アーム17の基部を連結している。第
1アーム17の先端部には、鉛直方向を向けた第2駆動
軸18を回転自在に設けてあり、この第2駆動軸18に
水平方向を向けた第2アーム21の基部を連結してい
る。そして、この第2アーム21の先端部には、小径の
第3駆動軸22を回転可能に設けてあり、この第3駆動
軸22の下端部に処理ヘッド23を取り付けている。図
3に示すように、処理ヘッド23は、長方形をした板状
の支持部材24を備えており、この支持部材24は、そ
の長手方向の中央部を第3駆動軸22の下端部に連結さ
れて水平に支持されている。したがって、第3駆動軸2
2が回転すると支持部材24は水平面で正逆に回転する
ことができる。
向の中心線C上の位置で、この中心線Cの中央部、つま
り第3駆動軸22の連結位置から等距離だけ離れた2か
所に、それぞれエアシリンダ25,26を取り付けてい
る。鉛直下方に向けた各エアシリンダ25,26のピス
トンの下端部には、それぞれ保持部材としてのバキュー
ムパッド27を取り付けている。そして、本実施例で
は、これら各バキュームパッド27によって、容器3の
長手方向の中央部よりも少し底部3b側にずれた位置を
吸着保持するようにしている。各エアシリンダ25,2
6の作動は、制御装置13(13’)の制御部13A
(13A’)によって制御されるようになっており、各
エアシリンダ25,26が非作動状態の時には各バキュ
ームパッド27は上昇端に位置し、各エアシリンダ2
5,26が作動されると、各バキュームパッド27は下
降端位置まで下降されるようになっている。
圧の給排作動も制御装置13(13’)の制御部13A
(13A’)によって制御されるようになっており、制
御部13A(13A’)は各バキュームパッド27が第
1保持位置A(第2保持位置A’)から第1解放位置B
(第2解放位置B’)まで移動するまでの間は負圧を導
入するようにしてあり、第1解放位置B(第2解放位置
B’)に位置すると各バキュームパッド27への負圧の
導入を停止するようにしている。したがって、各バキュ
ームパッド27に保持されていた横転状態の各容器3
は、第1解放位置B(第2解放位置B’)において、そ
の下方側の排出コンベヤ4上に落下するようになってい
る。
3’)はデータ記憶部13B(13B’)を備えており
(図1)、このデータ記憶部13B(13B’)には、
上記各エアシリンダ25,26のバキュームパッド27
によって第1保持位置A(第2保持位置A’)で容器3
を吸着保持する際に、横転状態の容器3の長手方向が支
持部材24の長手方向と一致し、かつ口部3aが同一方
向を向けて容器3を保持するように予め記憶させてい
る。また、データ記憶部13B(13B’)には、各エ
アシリンダ25,26のバキュームパッド27による容
器3の吸着箇所が、長手方向の中央部よりも底部3a側
にずれた箇所であることも予め記憶されている。また、
本実施例では、上流側の制御装置13の制御部13A
は、第1ロボット12の作動を制御するに際して、先
ず、先頭の容器3と第2番目の容器3を上流側の第1ロ
ボット12によって第1保持位置Aで保持させるように
してあり、第3番目および第4番目の容器3は第1保持
位置Aを通過させるようにしている。他方、下流側の制
御装置13’は、第1保持位置Aを通過したのち第2保
持位置A’に到達した第3番目および第4番目の容器3
を保持するようにしている。このように、各ロボット1
2、12’によって交互に2個づつの容器3を保持して
受け渡すように構成している。
ると、上記搬送コンベヤ2が駆動された時点で、両制御
装置13、13’の制御部13A(13A’)は、第1
保持位置A(第2保持位置A’)まで第1ロボット12
(第2ロボット12’)の処理ヘッド23を予め移動さ
せる。この後、図3に示すように、上流側のCCDカメ
ラ14で撮影した横転状態の先頭の容器3’の映像が上
流側の制御装置13に入力されたら、先頭の容器3’の
映像とデータ記憶部13Bに記憶した方向とを比較し、
第1保持位置において第1ロボット12の処理ヘッド2
3を所要量だけ回転させて、先頭の容器3’を支持部材
24の長手方向と同一方向となるようにバキュームパッ
ド27で保持する(図4)。
撮影した第2番目以降の容器3の映像が制御装置13に
入力されているので、制御部13Aは、処理ヘッド23
を所要量だけ移動させて、第1ロボット12の処理ヘッ
ド23における他方のエアシリンダ26側のバキューム
パッド27によって第2番目の容器3を支持部材24と
同一方向で吸着保持する(図5)。このように、本実施
例では、先頭の容器3’と2番目の容器3の口部3aが
同一方向を向けるようにそれらの容器3’,3を処理ヘ
ッド23に保持するようにしている(図5)。上述のよ
うにして、第1ロボット12が備える処理ヘッド23の
2つのバキュームパッド27によって第1保持位置Aで
先頭の容器3’と第2の容器3を保持したら、図6に示
すように、制御部13Aは第1ロボット12の処理ヘッ
ド23を第1解放位置Bまで移動させる。このとき、支
持部材24が排出コンベヤ4の搬送方向と平行で、かつ
排出コンベヤ4の上方中央位置となるようにしている。
部13Aが第1ロボット12の処理ヘッド23を第1解
放位置Bに位置させると、バキュームパッド27に保持
された2つの容器3’,3は、その長手方向が排出コン
ベヤ4の搬送方向と同一方向に支持される。これによ
り、容器3’,3は、矯正手段5のバケット28の上方
位置で支持されることになる。この後、制御部13A
は、第1解放位置Bにおいてバキュームパッド27への
負圧の導入を停止するので、両容器3は保持状態を同時
に解放される。これにより、両容器3’,3は落下し、
矯正手段5のバケット28に係合することによって反転
されて、円弧面3cが排出コンベヤ4の搬送方向と直交
する方向となるように正立されて、バケット28内に収
納され、かつ排出コンベヤ4上に載置される。
2の処理ヘッド23が容器3を処理している間に、上流
側のCCDカメラ14で撮影した第3番目および第4番
目の容器3の映像をもとに、制御装置13の制御部13
Aは、これら第3番目および第4番目の容器3を、上記
第1ロボット12による第1保持位置Aを通過させる
(図5の想像線)。第1保持位置Aを通過した第3番目
および第4番目の容器3は、下流側のCCDカメラ1
4’によって載置状態を撮影され、それらの映像は下流
側の制御装置13’に入力される。この後、第3番目お
よび第4番目の容器3は、搬送コンベヤ2によって搬送
されることで第2ロボット12’の処理ヘッド23によ
る第2保持位置A’に到達する。そして、第3番目およ
び第4番目の容器3が第2保持位置A’に到達すると、
制御装置13’の制御部13A’は、上記第1ロボット
12の作動と同様に第2ロボット12’の作動を制御し
て、第2ロボット12’の処理ヘッド23によって順次
バキュームパッド25,26によって第3番目および第
4番目の容器3を保持する。その後、制御装置13’の
制御部13A’は、第2解放位置B’まで第2ロボット
12’の処理ヘッド23を移動させてから第3番目およ
び第4番目の容器3の保持状態を解放させる。
が第2解放位置B’で第3番目および第4番目の容器3
を解放するまでには、第1ロボット12の処理ヘッド2
3は第1開放位置Bから第1保持位置Aに復帰してお
り、かつ、次に処理すべき第5番目、第6番目の容器3
の映像は既に上流側の制御装置13に入力されている。
そして、上述した作動と同様にして、第1保持位置Aに
おいて第5番目、第6番目の容器3が第1ロボット12
の処理ヘッド23によって吸着保持されてから第1解放
位置Bまで移送されて、保持状態を解放される。解放さ
れたそれらの容器3は排出コンベヤ4上に落下し、かつ
矯正手段5のバケット28によって横転状態から正立状
態に起立される。また、この時には既に第2ロボット1
2’の処理ヘッド23は第2保持位置A’まで復帰して
おり、かつ第7番目および第8番目の容器3の映像は既
に制御装置13に入力されており、制御装置13の制御
部13Aはそれらの第7番目および第8番目の容器3を
第1保持位置Aを通過させている。そして、これら第7
番目および第8番目の容器3が第1保持位置Aを通過す
ると下流側のCCDカメラ14’によってそれらの容器
3の載置状態が撮影されて、下流側の制御装置13’に
入力される。この後、第7番目および第8番目の容器3
が第2保持位置A’まで搬送されてくると、上述と同様
にして第2ロボット12’の処理ヘッド23によって順
次吸着保持される。その後、第2ロボット12’の処理
ヘッド23は第2解放位置B’まで移動されてから、第
7番目および第8番目の容器3の保持状態を解放する。
解放されたそれらの容器3は排出コンベヤ4上に落下
し、かつ矯正手段5のバケット28によって横転状態か
ら正立状態に起立される。
13、13’は、両ロボット12、12’の作動を制御
して、それら両ロボット12、12’が保持可能な各2
個づつの容器3を交互に第1保持位置A(第2保持位置
A’)から第1解放位置B(第2解放位置B’)に受け
渡すようにしている。次に、容器3を横転状態から正立
状態に起立させる矯正手段5について説明する。図2に
および図8に示すように、第1解放位置Bおよび第2解
放位置B’となる排出コンベヤ4の載置面は、上記搬送
コンベヤ2の載置面よりも低くしてあり、この排出コン
ベヤ4の上流側端部を覆って矯正手段5を設けている。
は、排出コンベヤ4に沿って矢印方向に循環走行される
上下一対のチェン31,31を備えており、それらの走
行方向の等間隔位置に断面コの字形をした複数のバケッ
ト28を取り付けている。バケット28における移動方
向前方側のガイド部28Aは、その上方部を移動方向前
方側に向けて円弧状に傾斜させている。また、バケット
28における移動方向後方側のガイド部28Bは、その
上方部を移動方向後方側に向けて円弧状に傾斜させると
ともに、この後方側のガイド部28Bの上端部は、前方
側のガイド部28Aよりも高さを高くしている。両ガイ
ド部28A,28Bにおける下方側の部分が隔てた間隔
は、正立された容器3を支障なく収納できる寸法に設定
している。そして、図7に示すように、第1解放位置B
(第2解放位置B’)において各ロボット12、12’
の処理ヘッド23によって支持された2本の容器3,3
は、それらの長手方向が、1つ置きの各バケット28の
後方側のガイド部28Bと直交するようになり、かつそ
れらの底部3b,3bは両ガイド部28A、28Bの間
の上方に位置する。
態を解放されるので、その口部3a,3a側の円弧面3
c,3cがバケット28の後方側のガイド部28Bの上
端部に当接して反転されるようになり、その後に底部3
b,3bから両ガイド部28A、28Bの間に落下す
る。したがって、横転状態であった容器3,3は、その
口部3a,3aが上方を向け、かつ円弧面3cが排出コ
ンベヤ4の搬送方向と直交する方向となるように正立さ
れる。そして、正立した容器3,3を収納したバケット
28が下流側に移動し、それらのバケッット28の隣接
上流側となる空のバケット28が第2解放位置B’まで
移動した時点で、上述した3番目の容器3と4番目の容
器3が第2ロボット12’の処理ヘッド23によって第
2解放位置B’まで移動されるとともに、それらの容器
3の保持状態を解放するようになっている。これによ
り、3番目の容器3と4番目の容器3は、上述した先頭
の容器3と2番目の容器3を収納した各バケット28の
隣接位置となる各バケット28内に正立されてから収納
され、かつ、排出コンベヤ4上に載置される。このよう
にして、各解放位置B、B’で解放されて各バケット2
8内に収納され、かつ排出コンベヤ4によって搬送され
る容器3は、各バケット28が排出コンベヤ4上からか
ら後退することによって、排出コンベヤ4上において円
弧面3cが搬送方向と直交した縦一列に整列されて下流
側に向けて搬送される。
排出コンベヤ4の略中央部から排出コンベヤ4の外方側
にむけて伸びる板状の落下ガイド32を設けてあり、上
述した様にバケット28の両ガイド部28A,28Bの
間を落下する容器3の底部3bの落下を案内すること
で、各容器3が確実に正立されるようにしている。
っている扁平な容器3を反転させて正立させる作業と、
該正立させた容器3の水平断面における長軸が排出コン
ベヤ4と直交する方向に向きを揃える作業とを単一の装
置によって処理することができる。そのため、それら2
つの作業をそれぞれ別個の処理装置で行う必要がなく、
しかも、処理すべき容器3の大きさを変更したとしても
各構成部材の型替を行う必要がない。また、本実施例で
は、搬送コンベヤ2の搬送過程に沿って2台のロボット
12,12’を設け、それら2台のロボット12,1
2’によって搬送コンベヤ2上の容器3を交互に2個づ
つ受け渡すようにしている。換言すると、上流側の第1
ロボット12は、第3番目および第4番目の容器3を保
持することなく、それらを下流側にむけて通過させ、そ
れらの容器3は下流側の第2ロボット12’によって受
け渡すようにしている。そのため、単一のロボットによ
って受渡を行う場合に比較して、単位時間あたりの処理
能力を向上させることができる。また、搬送コンベヤ2
によって搬送される容器3の数が増加したとしても、2
台のロボット12,12’によって容器3の処理を行う
ので、搬送コンベヤ2を停止させることなく両ロボット
12,12’によって円滑に容器3を受け渡すことがで
きる。そのため、搬送コンベヤ2を増設する必要がな
い。したがって、本実施例によれば、設置スペースの増
加を抑制して、処理能力が高い容器処理装置を提供する
ことができる。
12’がそれぞれ容器3を2個づつ保持するようにして
いるが、次のような処理を行っても良い。つまり、各ロ
ボット12,12’にバキュームパッドをそれぞれ3個
づつ配設して、上流側のロボット12で先頭の容器から
順に3個の容器3を保持する一方、4番目の容器3だけ
を上流側の第1ロボット12の第1保持位置Aを通過さ
せて、該4番目の容器3だけを第2保持位置A’におい
て第2ロボット12’で保持するようにしても良い。ま
た、上述のように両ロボット12,12’にバキューム
パッドをそれぞれ3個づつ配設し、かつ上流側の第1ロ
ボット12に保持可能な最大数の3個の容器3を保持さ
せるとともに、下流側の第2ロボット12’に容器3を
2個保持させるようにしても良い。そして、これらの場
合において、仮に上流側の第1ロボット12によって2
個だけしか容器3を保持できなかった場合に、その第1
ロボット12で保持できなかった容器3を含めて、下流
側の第2ロボット12’によって合計2個(あるいは3
個)の容器3を保持するようにしても良い。このような
処理を行うことによって、容器整列装置1の処理能力を
より一層向上させることができる。また、上記実施例で
は、上流側の第1ロボット12によって先頭の容器3と
第2番目の容器3を保持するとともに、下流側の第2ロ
ボット12’によって第3番目、第4番目の容器3を順
次保持するようにしているが、保持すべき物品が柔らか
くて破損しやすい食品などである場合には、次のような
処理を行っても良い。つまり、上流側の第1ロボット1
2によって先頭の物品と第3番目の物品を保持するとと
もに、下流側の第2ロボット12’によって第2番目、
第4番目の物品を保持するようにしても良い。そのよう
に構成することで、両ロボット12,12’で柔らかい
物品を保持する際に、該物品が破損するのを防止して時
間的余裕を持って確実に保持することができる。また、
上記実施例では、搬送コンベヤ2の搬送方向に沿って2
台のロボット12,12’を配設しているが、搬送コン
ベヤ2の搬送方向に沿って3台以上のロボットを配設し
て、上述した実施例と同様に各ロボットによって物品の
受け渡しを行っても良い。さらに、上記実施例における
排出コンベヤ4および矯正手段5を省略し、それらの代
わりにケースコンベヤを配設し、ケースコンベヤが搬送
する箱内に両解放位置B、B’において両ロボット1
2,12’により物品を収納するようにしても良い。
ペースの増加を抑制して処理能力が高い物品処理装置を
提供することができるという効果が得られる。
ベヤ 3 容器 12 第1ロボ
ット 12’ 第2ロボット 13 制御装置 14 CCDカメラ 14’ CCD
カメラ
Claims (2)
- 【請求項1】 物品を搬送する搬送コンベヤと、この搬
送コンベヤの搬送過程に沿って設けたロボットと、搬送
コンベヤ上の物品の載置状態を撮影するカメラと、上記
カメラが撮影した物品の映像をもとにしてロボットの作
動を制御する制御装置とを備え、上記ロボットによって
搬送コンベヤ上の物品保持位置で物品を保持し、該保持
した物品を他の位置へ受け渡すようにした物品処理装置
において、 上記ロボットを搬送コンベヤの搬送過程に沿って複数台
設けるとともに、上記カメラを上記各ロボット毎に配設
し、また上記制御装置には、予め上流側のロボットで保
持せずに通過させるべき物品の数を設定してあり、 上記制御装置は、上記各カメラが撮影した物品の映像を
もとに、上流側のロボットが上記搬送コンベヤによって
搬送されてきた物品の一部を上記設定に基づいて保持
し、下流側のロボットが上流側のロボットによって保持
されずに通過されてきた物品を保持するように制御する
ことを特徴とする物品処理装置。 - 【請求項2】 上記制御装置は各ロボット毎に設けられ
ており、各制御装置は、上記各カメラが撮影した物品の
映像に基づいて各ロボットの作動を制御することを特徴
とする請求項1に記載の物品処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07168271A JP3077563B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 物品処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07168271A JP3077563B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 物品処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08336783A JPH08336783A (ja) | 1996-12-24 |
JP3077563B2 true JP3077563B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=15864931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP07168271A Expired - Lifetime JP3077563B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 物品処理装置 |
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