(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
非特許文献1のパレタイズシステムでは、作業者がダンボールケースをケースコンベアに載せる。この場合、ダンボールケースの姿勢が定まらず、ダンボールケースは、様々な姿勢で受渡位置まで搬送される。そのため、受渡位置では、搬送されてきたダンボールケースを所定の姿勢に整えてロボットがダンボールケースを掴みやすくする必要があり、受渡位置でのダンボールの位置決めに時間を費やす必要がある。そうすると、ダンボールの受渡時間が長くなってしまう。
【0005】
また、非特許文献1のパレタイズシステムでは、ケースコンベアの受渡位置とパレットコンベアの積付位置とが互いに離れた場所に位置している。具体的には、ロボットの垂直方向に延在する旋回軸(第1軸)を中心として周方向に約90度離れた場所に受渡位置と積付位置とが位置している。そのため、受渡位置と積付位置との間の距離が長く、ダンボールケースを受渡位置から積付位置までの移送時間が長くなってしまう。
【0006】
これらダンボールケース1つ当たりの受渡時間及び移送時間は、数秒程度である。しかし、複数のダンボールケースをパレットに積み付ける場合、位置決め作業及び移送作業が繰り返し行われるため、パレットへの積み付け時間が長くなる。
【0007】
そこで本発明は、ワークをパレットに積み付ける際の積み付け時間を短縮することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のパレタイズシステムは、ワークを搬送するワークコンベアと、前記ワークコンベアによって搬送された前記ワークを受渡位置まで位置決めして送り出す送り出し装置と、パレットを積付位置まで搬送するパレットコンベアと、前記受渡位置に位置する前記ワークを取ってそれを前記積付位置に位置する前記パレットに積載するパレタイズ用ロボットとを備え、前記パレットコンベア及び前記送り出し装置は、前記積付位置と前記受渡位置とが平面視で隣接するように配置されているものである。
【0009】
本発明に従えば、送り出し装置により位置決めされたワークをパレタイズ用ロボットが取るようになっているので、受渡位置にてワークの姿勢を整える補正作業を行う必要がない。それ故、受渡位置まで搬送されてからワークを取るまでの時間を短くすることができる。また、前記積付位置と前記受渡位置とが隣接しているので、受渡位置から積付位置までワークの移動距離を短くすることができる。これにより、1つのワークを積載する際のパレタイズ用ロボットの動作距離を短くして動作時間を短くすることができる。このように受渡位置まで搬送されてからワークを取るまでの時間及びパレタイズ用ロボットの動作時間を短くすることができ、単位時間当たりにワークの積み付け量を増加させることができる。
【0010】
上記発明において、前記パレットコンベアは、第1方向に延在し、且つ前記第1方向に前記パレットを搬送するように構成され、前記送り出し装置は、前記第1方向に延在し、且つ前記第1方向に前記ワークを送り出すように構成され、前記パレットコンベアと前記送り出し装置は、平面視で部分的に重なるように上下に2階層で設置され、且つ前記積付位置と前記受渡位置とが前記第1方向に隣接するように構成されていることが好ましい。
【0011】
上記構成に従えば、パレタイズシステムの設置面積を小さくすることができる。
【0012】
上記発明において、前記ワークコンベアによって搬送される第1のワークを前記段積位置で受けて持ち上げ、その後に前記ワークコンベアによって前記段積位置に搬送された第2のワークの上に前記第1のワークを載せて段積みする段積装置を有し、前記送り出し装置は、前記段積位置にて段積みされた前記第1及び第2のワークを送り出すように構成されていることが好ましい。
【0013】
上記構成に従えば、ワークを段積みし、段積みされたワークを位置決めしながら受渡位置に搬送することができる。これにより、パレタイズ用ロボットが段積みや、段積みされたワーク同士の位置決めを行う必要がなく、パレタイズ用ロボットの動作時間を短くすることができる。
【0014】
上記発明において、前記段積装置は、前記パレットコンベア及び前記送り出し装置に平面視で重なるようにそれらの上に設けられていることが好ましい。
【0015】
上記構成に従えば、パレタイズシステムの設置面積を小さくすることができる。
【0016】
上記発明において、前記段積装置を制御する段積用制御ユニットを備え、前記段積装置は、前記段積位置より前記第1方向前側の位置に対して進退し、進出位置において前記ワークコンベアにより搬送される前記第1及び第2のワークを段積位置に位置するように受けて止め、且つ退避位置において前記第1及び第2のワークの通過を許容するストッパ部材と、前記ストッパ部材により受けて止められた前記第1のワークを挟持部材に挟持させる挟持機構と、前記挟持部材を昇降させる昇降機構とを有し、前記制御ユニットは、前記昇降機構により前記挟持機構を降下させ、前記挟持機構を介して前記ストッパ部材に止められた前記第1のワークを前記挟持部材により挟持させ、前記昇降機構により挟持機構を上昇させて前記第1のワークを持ち上げ、且つ前記ストッパ部材により前記第2のワークを前記段積位置に止められた後に前記挟持機構を介して前記挟持部材に前記第1のワークを解放させて前記第2のワークの上に前記第1のワークを載せるように構成されていることが好ましい。
【0017】
上記構成に従えば、制御ユニットの制御により自動的にワークを段積みすることができる。また、搬送されてくる第1及び第2のワークを同じストッパ部材によって受け止めることで、ワーク同士の搬送方向の端部を揃えて制止させることができる。これにより、段積みされるワーク同士の搬送方向にずれて配置されることを防ぐことができる。
【0018】
上記発明において、前記昇降機構は、前記ストッパ部材を昇降させるように構成されており、前記制御ユニットは、前記挟持部材と前記ストッパ部材とにより第1のワークを挟持させ、前記昇降機構により前記挟持部材と前記ストッパ部材とを同期させて上昇させることで前記第1のワークを持ち上げるように構成されていることが好ましい。
【0019】
上記構成に従えば、ストッパ部材をワークの受け止め動作と挟持動作に兼用しているので、部品点数を低減することができる。
【0020】
上記発明において、前記送り出し装置の動作を制御する送り出し用制御装置を備え、前記送り出し装置は、前記第1方向に前記ワークコンベアから前記受渡位置まで前記ワークが移動可能なように設けられたワーク移動路と、前記段積位置に位置する前記ワークを前記第1方向に押して、前記ワーク移動路上を前記受渡位置へと移動させる送り出し機構と、を有し、前記送り出し機構は、前記ワーク移動路の両側に位置して前記ワークに対して近接及び離隔可能であり、近接位置において前記ワークを前記第1方向後側から押すことが可能なように構成された一対の送り出し部材と、前記一対の送り出し部材を前記ワークに対して近接及び離隔するように移動させる接離機構と、前記接離機構を前記第1方向に移動させる移動機構と、を有し、前記送り出し制御ユニットは、前記ワークコンベアからローラ機構に前記ワークが搬送されると、前記接離機構により前記一対の送り出し部材を前記ワークに近接させ、その後前記移動機構により前記接離機構を前記第1方向に移動させて、前記一対の送り出し部材により前記ワークを押して前記受渡位置へと送り出させるように構成されていることが好ましい。
【0021】
上記構成に従えば、送り出し用制御ユニットによりワークを送り出すことができる。
【0022】
上記構成において、前記一対の送り出し部材は、前記ワークに近接する際に前記ワークを挟持して位置決めするように構成されていることが好ましい。
【0023】
上記構成に従えば、送り出し用制御ユニットにより送り出し作業を行わせることで、ワークの送り出しと位置決めとを同時に行うことができる。これにより、位置決めのための時間を省くことができる。
【0024】
上記発明において、前記ワーク移動路は、複数のローラが前記第1方向に間隔をあけて配置されており、前記パレタイズ用ロボットは、互いに近接及び離隔する一対のハンドを有し、前記一対のハンドを近接させることによって前記受渡位置のワークを把持するようになっており、前記一対のハンドは、その先端部に他方のハンドに向かって突設された掛止部を夫々有し、且つ隣接する前記ローラの間に挿入可能に構成されていることが好ましい。
【0025】
上記構成に従えば、一対のハンドでワークを挟持する際に掛止部をワークの下方位置に入れて掛けることができる。これにより、挟持したワークを掛止部により下方から支持することができるので、一対のハンドからワークがずり落ちてしまうことを防ぐことができる。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、ワークをパレットに積み付ける際の積み付け時間を短縮することができる。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下では、前述する図面を参照しながら、本件発明の実施形態のパレタイズシステム1について説明する。以下の説明において使用する方向の概念は、説明の便宜上で使用するものであって、必ずしもその方向に限定されるものではない。更に、以下に説明するパレタイズシステム1は、本発明の一つの実施形態に過ぎない。従って、本発明は、実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、又は変更が可能である。
【0029】
[パレタイズシステム]
ダンボール製造工場等において製造されるダンボールケースは、シート形状のダンボールを所定の外形にカッティングすることによって製造される。製造されたダンボールケースは、シート形状のまま積み重ねられて結束され、それをパレット3の上にパレタイズされる。このように結束されたダンボールケースであるワーク2をパレタイズするべく、ダンボール製造工場等には、パレタイズシステム1が設けられている。パレタイズシステム1は、
図1乃至4に示すようにパレットコンベア10と、ワークコンベア20と、段積ユニット30と、パレタイズ用ロボット40とを備えている。なお、
図1は、後述するローラ装置34を紙面に平行な断面で切断して示し、
図3では、段積装置31及びローラ装置34を省略している。
【0030】
[パレットコンベア]
パレットコンベア10は、左右方向に延在しており、前後方向(即ち、幅方向)に離れて位置する支持フレーム11の間に複数のローラ12が架設されている。なお、図面において、支持フレーム11に設けられている複数のローラのうちいくつかのローラ12の符号について図示を省略する。後述するローラ22及びローラ52についても同様である。ローラ12は、左右方向に互いに間隔をあけて設けられており、図示しないモータ等の駆動機器によって支持フレーム11に対して回動駆動するように構成されている。
【0031】
また、パレットコンベア10は、その上にパレット3を載せるようになっており、ローラ12を回動させることでパレット3を右側から左側へと搬送するように構成されている。また、パレットコンベア10の各所には、図示しないストッパが設けられている。ストッパは、例えば積付位置13に設けられ、右側から搬送されるパレット3は、積付位置13にて止まるようになっている。このように構成されるパレットコンベア10の上には、ワークコンベア20が設けられている。
【0032】
[ワークコンベア]
ワークコンベア20は、左右方向に延在しており、平面視でパレットコンベア10と重なるように位置している。ワークコンベア20の幅は、パレットコンベア10の幅より狭くなっており、図示しない支持台に支持されている一対の支持フレーム21を有している。一対の支持フレーム21は、互いに幅方向に離れて位置しており、その間に複数のローラ22が設けられている。ローラ22は、左右方向に互いに間隔をあけて設けられており、図示しないモータ等の駆動機器によって支持フレーム21に対して回動駆動するように構成されている。ワークコンベア20は、その上にワーク2を載せることができるようになっており、ローラ22を回転駆動させることでワーク2を右側から左側へと搬送するように構成されている。このように構成されるワークコンベア20には、左側に隣接するように段積ユニット30が設けられている。
【0033】
[段積ユニット]
段積ユニット30は、ワークコンベア20により搬送されてくるワーク2を上下方向に段積みして受渡位置まで移送するためのユニットであり、送り出し装置31と、段積装置32とを備えている。送り出し装置31は、ワークコンベア20により搬送されるワーク2を受渡位置まで移送するための装置であり、ローラ機構33とプッシャー機構34とを有している。
【0034】
[送り出し装置]
送り出し装置31のローラ機構33は、ワークコンベア20の左端に繋がるように設けられており、ワークコンベア20から右方向に延在している。このように配置されるローラ機構33は、ワークコンベア20と同様にパレットコンベア10の上方に配置され、それと平面視で重なるように位置している。つまり、パレットコンベア10とローラ機構33とが上下方向に2階層で設置されている。このように2階層で設置することによって、パレタイズシステム1全体の設置面積を低減することができる。以下では、このように設置されているローラ機構33の構成について説明する。
【0035】
[ローラ機構]
ワーク移動路であるローラ機構33は、基台35に支持されている枠体51を有している。枠体51は、幅方向に離れて位置する一対の側フレーム51a,51aを有しており、これら側フレーム51a,51aの間には、複数のローラ52が設けられている。ローラ52は、左右方向に互いに間隔をあけた状態で回転するように一対の側フレーム51a,51aに設けられている。このように構成されるローラ機構33は、その上にワーク2が載せられるようになっており、ワーク2が押されることでその上をすべるように移動するようになっている。
【0036】
このように構成されているローラ機構33では、枠体51の上面の左端部がワーク2を受け渡すための受渡位置53となっており、受渡位置53がパレットコンベア10の積付位置13と平面視で左右方向に隣接するように位置している。具体的には、ローラ機構33の左端、つまり枠体51の左端が積付位置13と平面視で重ならないように左右方向に隣接して位置している。そして、この枠体51の左端には、受渡位置用ストッパ機構54が設けられている。受渡位置用ストッパ機構54は、枠体51の上面より上方向に延びるストッパ部材54aを有しており、このストッパ部材54aによって受渡位置53まで移送されたワーク2を受け止めるように構成されている。また、受渡位置用ストッパ機構54は、駆動機器54bを有しており、駆動機器54bによってストッパ部材54aを回動させて幅方向一方(例えば、前側)に倒すように構成されている。
【0037】
また、ローラ機構33の枠体51の下部には、ワークコンベア20側である右端寄りの位置に待機用ストッパ機構56が設けられている。待機用ストッパ機構56は、ストッパ部材56aを有しており、ストッパ部材56aは、隣接するローラ52の間から上方に突出するように配置されている。ワークコンベア20によって搬送されてくるワーク2は、このストッパ部材56aによって止められて、待機位置55にて待機するようになっている。また、待機用ストッパ機構56は、アクチュエータ56bを有しており、アクチュエータ56bは、ストッパ部材56aを上下方向に動かしてローラ52の間から突出するストッパ部材56aを引込めたり突出させたりするように構成されている。このストッパ部材56aを引込めることで、ワークコンベア20によって押されたワーク2が待機位置55から待機位置55と受渡位置53との間に存在する段積位置57へと搬送される。このようにして段積位置57へと搬送されたワーク2は、プッシャー機構34によって受渡位置53へと移送されるようになっている。
【0038】
[プッシャー機構]
送り出し機構であるプッシャー機構34は、段積位置57に位置するワーク2を位置決めしつつ、そのワーク2を受渡位置53に移送するように構成されている。プッシャー機構34は、移送機構61と接離機構62とを有している。移送機構61は、基体63と移送体64とを有している。基体63は、左右方向に延在しており、ローラ機構33の下方に位置して基台35に設けられている。この基体63は、左右方向の長さがローラ機構33のそれと略一致し、平面視でローラ機構33と中心線が略一致するように部分的に重ねて配置されている。このように配置される基体63の上には、ラックアンドピニオン機構を介して移送体64が載せられており、移送体64は、左右方向に移動するように構成されている。また、移送体64には、モータ等の駆動機器が設けられており、駆動機器は、移送体64に設けられるピニオンギアを駆動させて移送体64を左右方向に移動させるように構成されている。
【0039】
このように構成される移送体64は、幅方向に延在しており、その上面には、一対のスライドレール64a,64aが設けられている。一対のスライドレール64a,64aは、左右方向に延在しており、前後方向に離して設けられている。また、一対のスライドレール64a,64aには、接離機構62を構成する2つのスライド部材64b,64bが前後方向にスライドするように設けられている。2つのスライド部材64b,64bは、互いに前後方向に離して配置されており、スライド部材64bには、ベルト等の駆動機器(図示せず)が設けられている。この駆動機器は、2つのスライド部材64b,64bを近接及び離隔するように移動させ、2つのスライド部材64b,64bを同期して動かすようになっている。このように構成されるスライド部材64b,64bには、プッシャー部材65が前後対称に配置されるように夫々設けられている。
【0040】
送り出し部材であるプッシャー部材65は、支持部65aと、プッシャー板65bとを有している。支持部65aは、
図2に示すように側面視で大略C字状に形成されており、他方のプッシャー部材65の支持部65aと前後対称になるようにスライド部材64bの上部に設けられている。更に詳細に説明すると、2つの支持部65aは、その下端側の先端部分がスライド部材64bに夫々固定されており、その先端部分同士が互いに対向するように配置されている。また、支持部65aの上端側の先端部分は、ローラ機構33の上面より高く位置しており、そこにはプッシャー板65bが設けられている。
【0041】
プッシャー板65bは、ワーク2を位置決めし、また移送するための板である。ワーク2は、本実施形態において平面視で大略矩形状に形成されたシート状のダンボールケースを積み重ねてそれを結束したものであり、大略直方体形状に形成されている。プッシャー板65bは、このような形状を有するワーク2の角に沿わせることができるように、平面視で大略L字状に形成され且つ上下方向に延在している。
【0042】
更に詳細に説明すると、プッシャー板65bは、位置決め部65cとプッシャー部65dとを有している。位置決め部65cは、左右方向に略平行に配置されており、その外表面部が支持部65aの上端側の先端部分に固定されている。この位置決め部65cは、他方のプッシャー板65bの位置決め部65cと前後方向に対向しており、一対のスライド部材64bを近接させることで段積位置57に位置するワーク2を位置決めするようになっている。
【0043】
また、位置決め部65cの右端部(つまり、ワーク2の搬送経路において上流側の端部)には、前後方向に延在するプッシャー部65dが設けられている。プッシャー部65dは、位置決め部65cから他方の位置決め部65cに向かって突出しており、一対のスライド部材64b,64bを近接させることで段積位置57に位置するワーク2を上流側に配置されるようになっている。この状態で、移送体64を左方向(つまり、ワーク2の搬送経路の下流側)に動かすことで、ワーク2がプッシャー部65dに押されて移送されるようになっている。
【0044】
このように構成されているプッシャー機構34では、一対のスライド部材64b,64bを近接させて段積位置57に位置するワーク2の上流側の各角にプッシャー板65bを沿うように当てることでワーク2の位置決めを行うことができる。更に、位置決めした状態で移送体64を左側へと移動させることでプッシャー板65bによってワーク2が押され、ワーク2が段積位置57から受渡位置53に向かって移送されるようになっている。また、ワーク2を移送した後のプッシャー機構34は、一対のスライド部材64b,64bを離隔させてプッシャー板65bをワーク2から離して移送体64を右側に移動させることで、プッシャー板65bを再び段積位置57へと戻すことができるようになっている。
【0045】
このように動作するプッシャー機構34は、一対のスライド部材64b,64bを近接させてプッシャー板65bをワーク2の上流側の各角に配置することでワーク2の位置決めを行うことができる。即ち、ワーク2の移送準備を行うことで位置決めが同時に行われるので、位置決めする時間を短縮することができ、ワーク2をパレット3に積み付ける際の積み付時間を短縮することができる。
【0046】
また、プッシャー機構34は、段積位置57に位置決めされたワーク2を受渡位置まで移送することができるようになっている。パレタイズシステム1では、このように位置決めされるワーク2が段積位置57において多段に積まれる、本実施形態では2段に積まれてようになっている。つまり、プッシャー機構34は、段積みされた2段のワーク2,2を受渡位置まで移送するようになっている。そして、この段積位置57の周りには、ワーク2,2を段積するための段積装置32が設けられている。
【0047】
[段積装置]
段積装置32は、前述の通りワーク2を段積みするための装置である。段積装置32は、パレットコンベア10及びローラ機構33の上方に位置しており、平面視でパレットコンベア10及びローラ機構33と重なるよう配置されている。このように重ねて配置することで、パレタイズシステム1の設置面積を小さくすることができる。この段積装置32は、大略直方体の枠状に形成された台枠70に設けられており、ストッパ機構71と、挟持機構72とを有している。
【0048】
[ストッパ機構]
ストッパ機構71は、平面視で段積位置57の下流側に位置しており、ローラ機構33上を搬送されるワーク2を受け止めて段積位置57にて制止させるように構成されている。更に詳細に説明すると、ストッパ機構71は、第1昇降機構73と、一対の第1爪部材74,74とを有している。第1昇降機構73は、上下方向に延在する基部73aを有しており、基部73aは、ローラ機構34の幅方向の中心に位置するように台枠70に固定されている。基部73aの左側面には、一対のスライドレール73b,73bが設けられている。一対のスライドレール73b,73bは、上下方向に延在しており、互いに前後方向に離して設けられている。一対のスライドレール73b,73bには、それらに沿って上下方向にスライド可能なスライド部材73cが設けられている。また、基部73aには、ベルト式の駆動機器73dが設けられており、この駆動機器73dによってスライド部材73cを上下方向に移動させることができるようになっている。更に、スライド部材73cには、一対の第1爪部材74,74が設けられている。
【0049】
一対の第1爪部材74,74は、上下方向に延在しており、スライド部材73cから下方に突出するようにスライド部材73cに設けられている。第1爪部材74は、上下方向に延在する棒状部74aを有している。棒状部74aは、スライド部材73cが最も上側に位置する開位置に位置すると、ローラ機構33から上方に離れ、段積みされたワーク2,2に当たらないようになっている。また、棒状部74aは、スライド部材73cを下降させて中間位置に達すると、その先端部分がローラ機構33のローラ52間に挿入され、更に下降させてスライド部材73cを最も下側に位置する閉位置(進出位置)に達すると、先端部分が枠体51より下方に位置するようになっている。
【0050】
このように構成されている棒状部74aは、中間位置と閉位置との間に位置する際、ワーク2が搬送される搬送経路に立ちはだかるように配置されている。また、棒状部74aは、その上下方向の中間部分に前後方向外側へと突出する受止板74bが設けられており、この受止板74bによって搬送されてくるワーク2を受け止めて段積位置57に制止するようになっている。また、このようにワーク2が制止される段積位置57の上流側には、挟持機構72が設けられている。
【0051】
[挟持機構]
挟持機構72は、ストッパ機構71によって制止されたワーク2を第1爪部材74と協働して挟持し、ワーク2を持ち上げるように構成されている。更に詳細に説明すると、挟持機構72は、進退スライド機構75と、第2昇降機構76とを有している。進退スライド機構75は、前後方向に延在する基部75aを有しており、基部75bは、台枠70に固定されている。基部75aの前面には、一対のスライドレール75b,75bが設けられている。一対のスライドレール75b,75bは、左右方向に延在しており、互いに上下方向に離して設けられている。また、一対のスライドレール75b,75bには、それらに沿って左右方向にスライド可能に第2昇降機構76が設けられている。また、基部75aには、ベルト式の駆動機器75cが設けられており、この駆動機器75cによって第2昇降機構76を左右方向に移動させることができるようになっている。
【0052】
第2昇降機構76は、移動基部76aを有しており、この移動基部76aは、スライド可能に一対のスライドレール75b,75bに設けられている。この移動基部76aは、ローラ機構33の幅方向の中心に位置するように配置され、第1昇降機構73の基部73aに対向している。また、移動基部76aの基部73aと対向する面には、支持部76bが上下方向にスライド可能に設けられている。
【0053】
支持部76bは、左斜め下方に延在する部材であり、その右斜め上側の部分が移動基部76aにスライド可能に設けられ、その左斜め下方の部分に第2爪部材77が設けられている。第2爪部材77は、大略矩形の板状の部材であり、第1昇降機構73の第1爪部材74に前後方向に対向させて配置されている、更に詳細に説明すると、第2爪部材77は、左右方向に略直交するように配置されており、第1爪部材74の受止板74bに対向している。これにより、第2爪部材77を受止板74bに近づけることで、段積位置57に位置するワーク2を挟持することができるようになっている。
【0054】
このように構成されている挟持機構72では、進退スライド機構75及び第2昇降機構76によって第2爪部材77を移動させることができ、第2爪部材77を移動させることで第1爪部材74によって段積位置57にて制止されているワーク2に第2爪部材77を近づけて第1爪部材74と第2爪部材77とによってワーク2を挟持させることができる。また、挟持した状態で、第1昇降機構73と第2昇降機構76とにより第1爪部材74と第2爪部材77とを同期させて上昇させることで、ワーク2を持ち上げることができるようになっている。第1爪部材74を中間位置まで上昇させると、持ち上げたワーク(以下、「上段ワーク」ともいう)2Aとローラ機構33との間にワーク2の高さよりも高いスペースを作ることができる。これにより、上段ワーク2Aの下側に別のワーク(以下、「下段ワーク」ともいう)2Bを挿入することができる。
【0055】
また、第1爪部材74,74を中間位置で止めることで、第1爪部材74をワーク2の搬送通路に立ちはだかせることができ、搬送されてくる下段ワーク2Bが段積位置57にて制止することができる。下段ワーク2Bを制止した後、進退スライド機構75及び第2昇降機構76により第2爪部材77を右斜め上方に後退させて上段ワーク2Aを離して下段ワーク2Bの上に載せることができる。このように、上段ワーク2Aを挟持する第1爪部材74,74で下段ワーク2Bを制止することで、下段ワーク2Bの下流側の端部を上段ワーク2Aの下流側の端部に揃えて制止させることができる。これにより、上段ワーク2A及び下段ワーク2Bが搬送方向にずれて位置することを防ぐことができる。
【0056】
また、第2爪部材77を後退させる際、第1昇降機構73によって第1爪部材74も開位置(退避位置)へと移動させることで、ワーク2の搬送通路が開き、送り出し装置31によって段積されたワーク2A,2Bを受渡位置に移送することができる。そして、受渡位置に移送されたワーク2A,2Bをパレット3に積載すべく、受渡位置の周辺には、パレタイズ用ロボット40が設けられている。
【0057】
[パレタイズ用ロボット]
パレタイズ用ロボット40は、いわゆる6軸ロボットであるロボット本体81と、エンドエフェクタであるハンド82とを備えている。ハンド82は、ロボット本体81の先端部分81aに設けられており、ロボット本体81の各関節を回動させることで様々な位置に移動し、且つ様々な姿勢をとることができるように構成されてる。ハンド82は、ワーク2の外周部を挟持して掴むことができるようになっている。具体的に説明すると、ハンド82は、基体82aを有しており、基体82aは、ロボット本体81の先端部分81aに取り付けることができるようになっている。また、基体82aには、一対の把持部材82b,82bが互いに近接離隔するように設けられている。
【0058】
把持部材82bは、大略板状の部材であり、基体82aから先端部分81aとは逆方向に突出するように延在している。一対の把持部材82b,82bは、互いに対向して位置しており、近接させることでその間に位置するワーク2を把持し、離隔させることでワーク2を離すようになっている。また、把持部材82bの先端部には、掛止部82cが設けられている。
【0059】
掛止部82cは、前記先端部から他方の把持部材82bの方に突出している。掛止部82cは、ハンド82によってワーク2を把持した際にワーク2の下側に入れて引っ掛けてワーク2を支えるように構成されている。これにより、一対のハンド82からワーク2がずり落ちてしまうことを防ぐことができる。また、掛止部82cは、ローラ機構33上からハンド82を下降させたときに、ローラ機構33の隣接するローラ52,52の間に入ることができ、また一対の把持部材82b,82bを狭めてワーク2を把持した後でも前記ローラ35,35の間から出すことができるようになっている。
【0060】
このように構成されているパレタイズ用ロボット40は、ロボット本体81の間接を回動させることによってハンド82を受渡位置53と積付位置13との間まで移動させることができる。また、パレタイズ用ロボット40は、ロボット本体81の間接を回動させることによって受渡位置53に位置するワーク2を把持できる姿勢や積付位置13にてワーク2を積み付ける姿勢をハンド82にとらせることができる。
【0061】
[制御ユニット]
このように構成されているパレタイズシステム1には、
図4に示すようにパレットコンベア10、ワークコンベア20、段積ユニット30、及びパレタイズ用ロボット40の動作を制御するための制御ユニット90を備えている。制御ユニット90は、パレットコンベア10、ワークコンベア20、段積ユニット30、及びパレタイズ用ロボット40に電気的に接続されており、各構成10,20,30,40の駆動機器の動作を制御して、段積されたワーク2A,2Bをパレット3上に積み付ける段積処理を実行するようになっている。以下では、制御ユニット90が実行する段積処理について
図5乃至
図15を参照しながら説明する。
【0062】
[段積処理]
段積処理が始まると、
図5に示すようにステップS1に移行する。待機用ストッパ下降工程であるステップS1では、待機用ストッパ機構56のストッパ部材56aを下降させて、上段ワーク2Aを待機位置に搬送できるようにする(
図6参照)。ストッパ部材56aを下降させると、ステップS2に移行する。
【0063】
上段ワーク搬入工程であるステップS2では、ワークコンベア20を駆動して上段ワーク2Aを段積位置57に搬送する(
図7参照)。搬送される上段ワーク2Aは、ワークコンベア20からローラ機構33に渡り、ローラ機構33上をスライドするように移動して段積位置57に達する。この際、ストッパ機構71の第1爪部材74,74は、閉位置まで下ろされており、この第1爪部材74,74によって上段ワーク2Aが段積位置57にて制止される。このように制止されると、ステップS3及びステップS4に移行する。
【0064】
上段ワーク挟持工程であるステップS3では、挟持機構72の進退スライド機構75及び第2昇降機構76により第2爪部材77を動かして第1爪部材74,74に制止されている上段ワーク2Aに第2爪部材77を押し付ける。これによって、第1爪部材74,74と第2爪部材77とによって上段ワーク2Aが挟持される(
図8参照)。同時に、プッシャー後退工程であるステップS4が実行され、ステップS4では、プッシャー機構34の移送体64が段積位置まで後退させ、その一対のスライド部材64b,64bが前後方向に離される。このように上段ワーク2Aが挟持され、移送体64が後退すると、ステップS5に移行する。
【0065】
上段ワーク上昇工程であるステップS5では、ストッパ機構71と挟持機構72を同期駆動させて第1爪部材74,74及び第2爪部材77を一緒に上昇させ、上段ワーク2を持ち上げる(
図9参照)。ストッパ機構71と挟持機構72は、第1爪部材74,74を中間位置まで移動させると停止し、ステップS6に移行する。下段ワーク搬入工程であるステップS6では、ワークコンベア20を駆動して下段ワーク2Bを段積位置57に搬送する。搬送される下段ワーク2Bは、ローラ機構33上をスライドするように移動して段積位置57に達し、上段ワーク2Aの直下に位置する。この際、ストッパ機構71の第1爪部材74,74は、中間位置に位置しており、第1爪部材74,74の先端部分によって下段ワーク2Bが上段ワーク2Aの直下の段積位置57にて制止される(
図10参照)。このように制止すると、ステップS7に移行する。
【0066】
上段ワーク載置工程であるステップS7では、挟持機構72を駆動することで第2爪部材77を後退させて上段ワーク2Aを第1爪部材74,74及び第2爪部材77から離す。これにより、上段ワーク2Aが下段ワーク2Bの上に載せられて段積される(
図11参照)。段積されると、ステップS8に移行する。第1爪部材上昇工程であるステップS8では、第1爪部材74,74を開位置まで上昇させて搬送通路を開通させる(
図11参照)。なお、ステップS8では、ステップS7にて第2爪部材77を離す際に同時に実行させてもよい。ステップS8にて第1爪部材74,74を上昇させると、ステップS9に移行する。
【0067】
段積ワーク移送工程であるステップS9では、ステップS7にて段積されたワーク2A,2B、即ち段積ワーク2A,2Bをプッシャー機構34によって受渡位置53に移送する。具体的に説明すると、まずプッシャー機構34を駆動させて、前後に離して配置されている一対のスライド部材64b,64bを近接させる。近接させると、やがてプッシャー板65b,65bが段積ワーク2A,2Bの上流側の各角に当たり、段積ワーク2A,2Bが位置決めされる(
図12参照)。なお、
図12では、説明の便宜上、ローラ機構33を省略している。
【0068】
このように位置決めされた段積ワーク2A,2Bの上流側の各角は、プッシャー板65b,65bに嵌り込むように収まっており、移送体64を下流側に移動させることで段積ワーク2A,2Bがプッシャー板65b,65bによって受渡位置53に移送させる(
図13参照)。このようにして受渡位置53に移送されると、ステップS10に移行する。第1爪部材下降工程であるステップS10では、第1爪部材74,74を閉位置まで下降させて第1爪部材74,74が搬送通路に立ちはだかるようにする(
図13参照)。このように、第1爪部材74,74を下降させるとステップS1に戻る。
【0069】
制御ユニット90は、段積処理を繰り返し実行することで段積ワーク2A,2Bを受渡位置に連続して移送する。このような段積処理に平行して、制御ユニット90は、パレットコンベア10を駆動してパレット3を積付位置13に搬送しており、搬送されるパレット3は、図示しないストッパにより積付位置13にて止められる。そして、積付位置13に配置されたパレット3に段積ワーク2A,2Bを積み付けるように、制御ユニット90はパレタイズ用ロボット40を駆動する。以下では、パレタイズ用ロボット40によってパレタイズする際に制御ユニット90が実行するパレタイズ処理について簡単に説明する。
【0070】
[パレタイズ処理]
制御ユニット90は、まずパレタイズ用ロボット40のロボット本体81の各関節を回動させてハンド82を受渡位置に移動させる。同時に、制御ユニット90は、ロボット本体81の各関節の回動を制御して、ハンド82が段積ワーク2A,2Bの左右端部を挟むことができるような姿勢をハンド82にとらせるようにする(
図14参照)。この際、ハンド82の掛止部82bが段積ワーク2A,2Bの下に位置するようにハンド82が動かされる。その後、制御ユニット90は、ハンド82の一対の把持部材82b,82bを近接させてハンド82に段積ワーク2A,2Bを挟持させ、掛止部82bを段積ワーク2A,2Bの下面に引っ掛ける。
【0071】
次に、制御ユニット90は、ロボット本体81の間接を回動させ、挟持された段積ワーク2A,2Bをその姿勢を維持したままパレット3上まで移動させる(
図15の実線参照)。受渡位置53と積付位置13とは、
図2に示すように隣接しており、ロボット本体81の回転角度θが45度以下となっている。それ故、段積ワーク2A,2Bの移動距離が短く、1つの段積ワーク2A,2B当たりのロボット本体81の動作時間を短くすることができる。
【0072】
段積ワーク2A,2Bを移動させてパレット3上の所定の位置(又は、パレット3上に既に載せられた段積ワーク2A,2B上)に載せると、制御ユニット90は、一対の把持部材82b,82bを離隔させて段積ワーク2A,2Bからハンド82を離す。これにより、段積ワーク2A,2Bがパレット3に積み付けられる(
図15の二点鎖線参照)。段積ワーク2A,2Bの積付は、パレット3に所定個数の段積ワーク2A,2Bが積み付けられるまで行われ、所定個数が積みつけられてパレタイズが終了すると、ストッパが外されてパレット3がパレットコンベア10によって積付位置13から移動させられる。この際、パレットコンベア10によって別のパレット3が積付位置13へと搬送され、この別のパレット3に所定個数の段積ワーク2A,2Bが積みつけられる。
【0073】
このようにパレタイズシステム1では、ワーク2A,2Bを段積ユニット30によって自動的に次々と段積して移送し、更に段積ワーク2A,2Bをパレット3に積み付けるようになっている。また、パレタイズシステム1では、所定個数の段積ワーク2A,2Bがパレット3に積みつけられると、そのパレット3を積付位置13から移動させると共に空の別のパレット3を積付位置13に搬送させ、このパレット3に再び段積ワーク2A,2Bを積み付けるようになっている。このように、パレタイズシステム1では、パレット3に連続的に所定個数の段積ワーク2A,2Bを積みつけることができるようになっている。
【0074】
このように構成されるパレタイズシステム1では、送り出し装置31のプッシャー機構34によって、段積ワーク2A,2Bが位置決めされた状態で移送されるので、再び受渡位置53にて位置決めする必要がない。そのため、受渡位置で姿勢補正をする必要がなく、段積ワーク2A,2Bの段積時間を短くすることができる。
【0075】
また、パレタイズシステム1では、受渡位置53がパレットコンベア10の積付位置13と平面視で左右方向に隣接するように位置している。受渡位置53から積付位置13まで段積ワーク2A,2Bの移動距離を短くすることができる。これにより、段積ワーク2A,2Bを積載する際のパレタイズ用ロボット40の稼動距離を小さくして動作時間を短くすることができる。
【0076】
このようにパレタイズシステム1では、ワーク2をパレット3に積み付ける際のパレタイズ用ロボット40の動作時間を短縮することができる。つまり、ワーク2をパレット3に積み付ける際の積み付時間を短縮することができる。また、第1爪部材74,74をワーク2の受け止め動作と挟持動作とに兼用しているので、部品点数を低減することができる。
【0077】
[その他の形態]
パレタイズシステム1では、段積装置32が備わっているが、段積装置32がパレットコンベア10及びローラ機構33と平面視で重なっている必要はない。段積装置32は、パレットコンベア10及びローラ機構33に対して例えば平面視で前後方向にずらして配置されていてもよい。また、各機構の駆動方式もベルト式でなく、ラックアンドピニオン方式やボールねじ方式であってもよい。また、ローラ機構33とパレットコンベア10とは必ずしも2階層で設置されている必要はなく、例えば、互いに直交する方向に延在してもよく、受渡位置53と積付位置13とが隣接していればよい。
【0078】
また、本実施形態のパレタイズシステム1では、ストッパ部材である一対の第1爪部材74,74と第2爪部材77とでワーク2A挟持しているが、一対の第1爪部材74,74と異なる部材を設けてこの部材と第2爪部材77とでワーク2Aを挟持するようにしてもよい。
【0079】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。