特許 5968673 物品移送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5968673

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月10日

(54)【発明の名称】物品移送装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20160728BHJP

   B65C 9/08 20060101ALI20160728BHJP

   B65C 9/46 20060101ALI20160728BHJP

   B65C 9/42 20060101ALI20160728BHJP

   G01G 9/00 20060101ALI20160728BHJP

【ＦＩ】

   B25J13/08 Z

   B65C9/08

   B65C9/46

   B65C9/42

   G01G9/00

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-102795(P2012-102795)

(22)【出願日】2012年4月27日

(65)【公開番号】特開2013-230511(P2013-230511A)

(43)【公開日】2013年11月14日

【審査請求日】2015年4月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000147833

【氏名又は名称】株式会社イシダ

(74)【代理人】

【識別番号】110000202

【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 亮民

(72)【発明者】

【氏名】中谷 誠

(72)【発明者】

【氏名】小西 聡

【審査官】 木原 裕二

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１７２６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２６０３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１０５８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２１０２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５８２５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １３／０８

Ｂ６５Ｃ ９／０８

Ｂ６５Ｃ ９／４２

Ｂ６５Ｃ ９／４６

Ｇ０１Ｇ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送されてきた物品の質量を測定し、その質量を印字したラベルを供給する物品移送装置であって、
印字されたラベルを発行するラベル発行器と、
前記物品を保持し、前記物品の移送先に前記物品を置くロボットハンドと、
前記物品を前記ラベル発行器および前記移送先の順で経由するように移動させるロボットアームと、
前記ロボットハンドと前記ロボットアームとの間に設けられ、水平方向に移動時の前記物品に作用する力を測定する力センサと、
水平方向に移動時の前記物品に作用する加速度を測定する加速度センサと、
少なくとも前記ラベル発行器、前記ロボットハンドおよび前記ロボットアームの動作を制御するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記物品が前記ラベル発行器へ移動するまでに前記物品に作用する力および加速度に基づいて前記物品の質量を算出し、その算出した質量を印字したラベルを前記ラベル発行器から前記物品へ供給させる、
物品移送装置。

【請求項2】

前記コントローラは、前記ロボットハンドおよび前記ロボットアームを介して前記物品を前記ラベル発行器から供給される前記ラベルに押し付けて前記ラベルの貼り付けを行う、
請求項１に記載の物品移送装置。

【請求項3】

前記コントローラは、前記物品を前記ラベル発行器のラベル出口で待機させ、前記ラベル発行器に前記物品への前記ラベルの貼り付けを行わせる、
請求項１に記載の物品移送装置。

【請求項4】

前記コントローラは、前記算出した質量に応じて前記物品の振り分け先を決定する、
請求項１に記載の物品移送装置。

【請求項5】

前記ラベル発行器は、少なくとも第１ラベル発行器と第２ラベル発行器とを含み、
前記コントローラは、前記算出した質量に応じて前記物品を第１ラベル発行器および第２ラベル発行器のいずれのラベル発行器へ向わせるのかを決定する、
請求項１に記載の物品移送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品移送装置に関し、特に、質量検査後の物品をダンボール箱またはコンテナへ移送するための物品移送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１（特開２００４−２６２４８２号公報）に開示されている商品検査装置は、包装済み商品を供給する中継コンベアに連結され、商品を上方から吸引保持する保持機構と、保持機構を垂直、旋回、前後、及び左右に移動させる移動機構とを備えている。保持機構は重量検出器を有しており、商品を引き上げて重量チェックを行うことができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、上記特許文献１に記載の商品検査装置は、商品に作用する重力によってロードセルが垂直方向へ変位することを利用しているので、例えば、マニピュレータやロボットハンドの先端部にロードセルを取り付けて、持ち上げた商品を移動している最中にその物品の質量を測定しようとしても、上記従来技術では対応できない。それゆえ、検査装置が測定済みの商品を保持したままラベル貼り付け位置まで移動し、さらにラベルが貼り付けられた商品を箱詰め用ダンボールなどの移送先へ移動させることはできない。

【0004】

本発明の課題は、一連の動作で移送、質量測定、及びラベル貼り付けの全てを行うことができる物品移送装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１観点に係る物品移送装置は、搬送されてきた物品の質量を測定し、その質量を印字したラベルを供給する物品移送装置であって、ラベル発行器と、ロボットハンドと、ロボットアームと、力センサと、加速度センサと、コントローラとを備えている。ラベル発行器は、印字されたラベルを発行する。ロボットハンドは、物品を保持し、物品の移送先に物品を置く。ロボットアームは、物品をラベル発行器および移送先の順で経由するように移動させる。力センサは、ロボットハンドとロボットアームとの間に設けられ、水平方向に移動時の物品に作用する力を測定する。加速度センサは、水平方向に移動時の物品に作用する加速度を測定する。コントローラは、少なくともラベル発行器、ロボットハンドおよびロボットアームの動作を制御する。さらに、コントローラは、物品がラベル発行器へ移動するまでに物品に作用する力および加速度に基づいて物品の質量を算出し、その算出した質量を印字したラベルをラベル発行器から物品へ供給させる。

【0006】

この物品移送装置は、物品の保持、移送、質量測定、及びラベル貼り付けを行うことができる。その結果、生産工程からウェイトチェッカを撤去することができる上に、従来、ラベル発行器までの搬送に用いられていたコンベアをも撤去することができる。その結果、生産ラインの省スペース化を図ることができる。

【0007】

本発明の第２観点に係る物品移送装置は、第１観点に係る物品移送装置であって、コントローラが、ロボットハンドおよびロボットアームを介して物品をラベル発行器から供給されるラベルに押し付けてラベルの貼り付けを行う。

【0008】

この物品移送装置では、ラベル発行器自身がラベルを物品に貼り付ける必要はないので、ラベル貼り付け機構が不要になる。その結果、生産ラインのさらなる省スペース化を図ることができる。

【0009】

本発明の第３観点に係る物品移送装置は、第１観点に係る物品移送装置であって、コントローラが、物品をラベル発行器のラベル出口で待機させ、ラベル発行器に物品へのラベルの貼り付けを行わせる。

【0010】

この物品移送装置では、ラベル発行器がラベルを物品に貼り付けるが、ロボットハンドが物品をラベル出口で待機させるので、ラベル貼り付けが容易になる。

【0011】

本発明の第４観点に係る物品移送装置は、第１観点に係る物品移送装置であって、コントローラが、算出した質量に応じて物品の振り分け先を決定する。

【0012】

この物品移送装置は、物品の保持、移動、質量測定、ラベル貼り付け、及び、その測定値に応じた物品の振り分けができ、振り分け先にダンボール箱を配置することによって箱詰めも行うことができる。その結果、生産工程からウェイトチェッカ、箱詰め装置を撤去することができる上に、従来、ラベル発行器までの搬送に用いられていたコンベアをも撤去することができる。その結果、生産ラインの省スペース化を図ることができる。

【0013】

本発明の第５観点に係る物品移送装置は、第１観点に係る物品移送装置であって、ラベル発行器が、少なくとも第１ラベル発行器と第２ラベル発行器とを含んでいる。コントローラは、算出した質量に応じて物品を第１ラベル発行器および第２ラベル発行器のいずれのラベル発行器へ向わせるのかを決定する。

【0014】

この物品移送装置では、物品の質量に応じて物品がランク分けされ、ランクごとに異なるラベル発行器でラベルの供給を受けることが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る物品移送装置は、物品の保持、移送、質量測定、ラベル貼り付けを行うことができる。その結果、生産工程からウェイトチェッカ撤去することができる上に、従来、ラベル発行器までの搬送に用いられていたコンベアをも撤去することができる。その結果、生産ラインの省スペース化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る物品移送装置の概略平面図。

【図2】図１の物品移送装置をばね−質量系で表わしたときの当該物品移送装置の２自由度モデル。

【図3】零点調整のために、ロボットハンドに何も保持させない状態で力センサおよび加速度センサから得られた検出信号を示すグラフ。

【図4】スパン調整用の既知の分銅をロボットハンドに保持させた状態で力センサおよび加速度センサから得られた検出信号を示すグラフ。

【図5】質量ｍの被測定物をロボットハンドに保持させた状態で力センサおよび加速度センサから得られた検出信号を示すグラフ。

【図6】物品移送装置の制御系のブロック図。

【図7】物品移送装置の力センサおよび加速度センサによって検出された信号を処理する信号処理回路図。

【図8】物品移送装置が配置された箱詰め工程の平面図。

【図9】第２変形例に係る物品移送装置の概略斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0018】

（１）物品移送装置１００の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る物品移送装置１００の概略平面図である。図１において、物品移送装置１００は、力センサ１と、ロボットハンド２と、ロボットアーム３と、加速度センサ４とを備えている。

【0019】

力センサ１は、移動中の物品Ｑに作用する力を検出する。力センサ１には、例えば、歪みゲージ式ロードセルが採用される。歪みゲージ式ロードセルは、移動によって自由端側が固定端側に対して相対的に変位し、それによって自由端側に作用する力を検出することができる。

【0020】

ロボットハンド２は、物品Ｑを保持する。ロボットハンド２には、エアー駆動またはモータ駆動によるフィンガータイプのチャック機構が採用される。なお、ロボットハンド２は、チャック機構に限定されるものではなく、エアー吸着機構であってもよい。

【0021】

ロボットアーム３は、ロボットハンド２を３次元的に移動させる。なお、ロボットアーム３としては、例えば、水平多関節ロボットや垂直多関節ロボット、あるいは、パラレルリンクロボット等が適切である。

【0022】

加速度センサ４は、物品Ｑに作用する加速度を検出する。加速度センサ４としては、例えば、歪みゲージ式ロードセル、ＭＥＭＳ型の小型加速度センサ、及び一般的な市販の加速度センサのいずれかが適宜採用される。

【0023】

なお、力センサ１はロボットハンド２とロボットアーム３との間に設けられ、加速度センサ４はロボットハンド２に隣接するように設けられる。以下で説明する実施形態では、力センサ１及び加速度センサ４ともに歪みゲージ式ロードセルが採用され、力センサ１及び加速度センサ４は水平方向に移動する物品Ｑに作用する力と加速度を検出する。

【0024】

（２）物品移送装置による質量測定の原理
図２は、図１の物品移送装置１００をばね−質量系で表わしたときの当該質量測定装置の２自由度モデルである。

【0025】

図２において、ｍは物品Ｑの質量、Ｍ₁は力センサ１の自由端側の質量とロボットハンド２の質量および加速度センサ４の固定端側の質量の和、Ｍ₂は加速度センサ４の自由端側の質量である。また、ｋ₁は力センサ１のばね定数、ｋ₂は加速度センサ４のばね定数である。ｘ₁は力センサ１の変位量、ｘ₂は加速度センサ４の変位量とする。

【0026】

物品Ｑに加速度が作用したときの運動方程式は、
（ｍ＋Ｍ₁）ｄ²ｘ₁／ｄｔ²＝−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）＋ｋ₂（ｘ₁−ｘ₂） （１）
Ｍ₂ｄ²ｘ₂／ｄｔ²＝−ｋ₂（ｘ₂−ｘ₁） （２）
として表される。また（１）式を変形すると、
ｍ＝[−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）＋ｋ₂（ｘ₁−ｘ₂）]／（ｄ²ｘ₁／ｄｔ²）−Ｍ₁（３）
となる。さらに、加速度センサ４の剛性が大きいことを考慮すると、
ｄ²ｘ₁／ｄｔ²≒ｄ²ｘ₂／ｄｔ² （４）
として近似できる。それゆえ、（３）及び（４）式より、
ｍ＝[−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）＋ｋ₂（ｘ₁−ｘ₂）]／（ｄ²ｘ₂／ｄｔ²）−Ｍ₁（５）
が導き出される。また、（２）式を変形すると、
ｄ²ｘ₂／ｄｔ²＝−ｋ₂（ｘ₂−ｘ₁）／Ｍ₂ （６）
となるので、（５）、（６）式より、
ｍ＝[−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）／−ｋ₂（ｘ₂−ｘ₁）]Ｍ₂＋Ｍ₂−Ｍ₁ （７）
が導き出される。

【0027】

ここで、−ｋ₁（ｘ₁−ｙ）は力センサ１の出力、−ｋ₂（ｘ₂−ｘ₁）は加速度センサ４の出力である。

【0028】

図３は、零点調整のために、ロボットハンド２に何も保持させない状態で力センサ１及び加速度センサ４から得られた検出信号を示すグラフである。図３において、力センサ１の出力のピーク値をＦｍｚ、加速度センサ４の出力のピーク値をＦａｚとしたとき、（７）式より、
０＝Ｍ₂・Ｃ・（Ｆｍｚ／Ｆａｚ）＋Ｍ₂−Ｍ₁ （８）
となる。但し、加速度は０でない場合を想定している。なお、Ｃは換算係数である。

【0029】

図４は、スパン調整用の既知の分銅をロボットハンド２に保持させた状態で力センサ１及び加速度センサ４から得られた検出信号を示すグラフである。図４において、スパン質量をｍｓ、力センサ１の出力のピーク値をＦｍｓ、加速度センサ４の出力のピーク値をＦａｓとしたとき、（７）式より、
ｍｓ＝Ｍ₂・Ｃ・（Ｆｍｓ／Ｆａｓ）＋Ｍ₂−Ｍ₁ （９）
となる。そして、（８）−（９）式より、
Ｃ＝ｍｓ／Ｍ₂｛（Ｆｍｓ／Ｆａｓ）−（Ｆｍｚ／Ｆａｚ）｝ （１０）
が導き出される。（１０）式より、Ｍ₂は固定係数として、スパン係数をＳとすると、
Ｓ＝Ｃ・Ｍ₂＝ｍｓ／｛（Ｆｍｓ／Ｆａｓ）−（Ｆｍｚ／Ｆａｚ）｝ （１１）
である。

【0030】

図５は、質量ｍの被測定物をロボットハンド２に保持させた状態で力センサ１及び加速度センサ４から得られた検出信号を示すグラフである。図５において、力センサ１の出力のピーク値をＦｍ、加速度センサ４の出力のピーク値をＦａとしたとき、（１１）式より、
ｍ＝Ｓ｛（Ｆｍ／Ｆａ）−（Ｆｍｚ／Ｆａｚ）｝ （１２）
となる。

【0031】

上記のように、物品移送装置１００の質量測定方式は、物品Ｑを移動させ、移動時の物品Ｑに作用する力を移動時の物品に作用する加速度で除算して物品Ｑの質量を算出する方式である。

【0032】

（３）制御系
図６は、物品移送装置１００の制御系のブロック図である。図６において、コントローラ４０及び記憶部４９を含む制御回路５０には、力センサ１、ロボットハンド２、ロボットアーム３、加速度センサ４、入力部７及びディスプレイ８が電気的に接続されている。なお、力センサ１、ロボットハンド２、ロボットアーム３、及び加速度センサ４については、既に説明しているので、ここでは言及しない。

【0033】

入力部７は、物品移送装置１００の始動前に、オペレータが力センサ１の定格や、被測定物の測定範囲などを入力するための機器であり、具体的には、キーボード、或いは、タッチパネルである。

【0034】

ディスプレイ８は、物品移送装置１００の動作状況を逐次表示するための機器であり、力センサ１及び加速度センサ４の異常や、ロボットハンド２及びロボットアーム３の動作異常が発生したときには、エラー表示を行う。

【0035】

記憶部４９は、物品移送装置１００に搭載可能な力センサ１の定格、及び被測定物の質量範囲ごとに設定された被測定物に作用させるべき適用加速度を予め記憶している。

【0036】

例えば、物品移送装置１００が、物品Ｑが搬送される工程で、「ロボットハンド２によって物品Ｑを保持し、ロボットアーム３によって物品Ｑを箱詰め位置まで移動させ、その間に質量を測定し、物品Ｑを箱詰めする」という動作を行う場合、オペレータは物品移送装置１００の始動前に、物品Ｑの質量測定範囲（例えば、ｍ±０．５ｇ）を入力する。

【0037】

記憶部４９は、予め質量ｍ程度の物品Ｑの質量を測定するときに物品Ｑに作用させるべき最適加速度を記憶している。コントローラ４０は、入力された質量測定範囲に対応する適用加速度を記憶部４９から読み取り、ロボットアーム３を介して物品Ｑにその適用加速度を作用させ、そのときの力センサ１の出力を読み取る。なお、コントローラ４０としては、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）やマイコン等が採用される。

【0038】

図７は、力センサ１及び加速度センサ４によって検出された信号を処理する信号処理回路図である。図７において、力センサ１と加速度センサ４には、それぞれ増幅器３１ａ、３１ｂが接続されており、これらの増幅器３１ａ、３１ｂは、力センサ１及び加速度センサ４から入力された検出信号を増幅する。また、増幅器３１ａ、３１ｂには、それぞれＡ／Ｄ変換器３３ａ、３３ｂが接続されている。そのＡ／Ｄ変換器３３ａ、３３ｂは、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。

【0039】

Ａ／Ｄ変換器３３ａ、３３ｂには、それぞれローパスフィルタ３７ａ、３７ｂが接続されている。このローパスフィルタ３７ａ、３７ｂは、入力された検出信号から一定周波数以上のノイズ成分を除去する。また、ローパスフィルタ３７ａ、３７ｂは、コントローラ４０に接続されている。

【0040】

コントローラ４０は、入力された検出信号に基づいて各種の処理を実行する。先ず、コントローラ４０は、力センサ１及び加速度センサ４の検出信号に含まれるノイズ周波数成分をローパスフィルタ３７ａ、３７ｂにより除去する処理を行う。そして、そのノイズ周波数成分が除去された力センサ１の検出信号を除算器４１により加速度センサ４の検出信号で除算する処理を行い、その後、コントローラ４０は、減算器４３として機能することで、その除算結果を用いて式（１２）の演算を行い、質量ｍを算出する処理を行う。即ち、コントローラ４０は、力センサ１及び加速度センサ４の検出信号に基づいて、物品Ｑの質量ｍを算出する。

【0041】

（４）物品移送装置１００の動作
図８は、物品移送装置１００が配置された箱詰め工程の平面図である。図８において、箱詰め工程ＦＡＬ１には、物品供給コンベア２１１、箱詰めコンベア２２１、カメラ５１、第１ラベル発行器７１、および第２ラベル発行器７２が据え付けられている。

【0042】

物品供給コンベア２１１には、上流側から物品Ｑが搬送されてくる。物品供給コンベア２１１の側方には、物品供給コンベア２１１の上流側を進行する物品を捉えるカメラ５１が配置されている。コントローラ４０はカメラ５１から送られてくる物品Ｑの画像データを基に、外観を良品および不良の２種類に選別する。

【0043】

また、物品供給コンベア２１１と箱詰めコンベア２２１との間にはスペースが確保されており、そのスペースに第１ラベル発行器７１と第２ラベル発行器７２が配置されている。第１ラベル発行器７１から発行されるラベルの印字内容と第２ラベル発行器から発行されるラベルの印字内容とは異なる。

【0044】

また、箱詰めコンベア２２１は、物品Ｑが満杯になるまでコンテナ２７１を置くための荷積用コンベア部２２１ａと、荷積済みコンテナ２７１を次工程へ送るための送り用コンベア部２２１ｂとで構成されている。荷積用コンベア部２２１ａと送り用コンベア部２２１ｂとは交差しており、荷積用コンベア部２２１ａで満杯になったコンテナ２７１は荷積済みコンテナ２７１として送り用コンベア部２２１ｂ側に押し出され、送り用コンベア部２２１ｂの流れに載って次工程へ送られる。

【0045】

コントローラ４０は、物品供給コンベア２１１を流れる物品Ｑをロボットハンド２に保持させて持ち上げさせる。さらに、コントローラ４０は、ロボットアーム３の動作を制御して、物品Ｑに所定の適用加速度が作用するように移動させ、第１ラベル発行器７１及び第２ラベル発行器７２の手前まで物品Ｑを運ばせる。なお、物品移送装置１００の動作、すなわち、物品の移動パターンは、オペレータによって稼動前に入力部７を介して設定されている。

【0046】

コントローラ４０は、物品Ｑを移動させている間に、物品Ｑに作用する力と加速度を検出し、その力を除算器４１により加速度で除算する処理を行い、その除算結果を用いて質量を算出する。

【0047】

具体例として、先ず、コントローラ４０は、物品Ｑが第１ラベル発行器７１又は第２ラベル発行器７２へ移動するまでに物品Ｑに作用する力および加速度に基づいて物品の質量を算出する。

【0048】

次に、コントローラ４０は、外観検査結果と算出した物品Ｑの質量とに基づいて、外観で合格となった物品Ｑのうち質量が第１範囲に入ったものをＬランクとして、第１範囲より小さい第２範囲に入ったものをＭランクとして記憶する。

【0049】

さらに、コントローラ４０は、各ランクに対応するラベル発行器（第１ラベル発行器７１又は第２ラベル発行器７２）から、そのランクの物品Ｑの質量を印字したラベルを供給させるとともに、その質量に応じて物品Ｑの移送先を決定する。

【0050】

例えば、コントローラ４０は、物品ＱがＬランク品であったときは第１ラベル発行器７１の手前に運び、第１ラベル発行器７１から発行されるラベルに押し付けてラベルの貼り付けを行う。同様に、物品ＱがＭランク品であったときは第２ラベル発行器７２の手前に運び、第２ラベル発行器７２から発行されるラベルに押し付けてラベルの貼り付けを行う。

【0051】

さらに、コントローラ４０は、ラベル貼り付けが完了した物品Ｑをコンテナに収めるようにロボットアーム３及びロボットハンド２の動作を制御する。一般には、Ｌランク品とＭランク品とを別個のコンテナ２７１に振り分けるが、本実施形態では、１つのコンテナ２７１内に仕切りを設けて、一方にＬランク品を、他方にＭランク品を振り分ける。

【0052】

また、コントローラ４０は、物品Ｑが外観不良品であると判定したとき、或いは、物品Ｑの質量が許容範囲外であると判定したときは、その物品Ｑを不良品置場７０１まで移動させ、そこに一時的に貯めておく。

【0053】

このように、１台の物品移送装置１００が物品Ｑの物品Ｑの保持、移送、質量検査、ラベル貼り付け、振り分け、及び箱詰めという複数の作業を担うことができるので、生産性が向上するだけでなく、生産工程の省スペース化を図ることができる。

【0054】

また、物品Ｑが製袋包装品である場合、従来なら物品供給コンベア２１１に製袋包装品のシール性を検査するシールチェッカが配置される。しかし、この物品移送装置１００では、ロボットハンド２が製袋包装された物品Ｑを所定の力で押える動作を追加するだけで、シールチェッカの代用となる。

【0055】

原理的には、ロボットハンド２がシール性良品の物品Ｑを押えると、押圧開始後、力センサ１の出力はロボットハンド２の押圧力に相当する出力まで上昇し、シール性の検査中はその押圧力に相当する出力をほぼ維持する。そして、ロボットハンド２が物品Ｑを押えることを止めると、力センサ１の出力はすみやかに減少する。

【0056】

他方、ロボットハンド２がシール性不良品の物品Ｑを押えると、押圧開始後、力センサ１の出力はロボットハンド２の押圧力に相当する出力まで上昇するが、シール性不良のためにその押圧力に耐え切れず物品Ｑの袋内から気体（空気や不活性ガスなど）が漏れ出て力センサ１の出力が減少する。

【0057】

以上にように、１台の物品移送装置１００は、物品Ｑの物品Ｑの保持、移送、質量検査、振り分け、及び箱詰めという複数の作業に加えて、シールチェックをも行なうことができる。

【0058】

（５）特徴
（５−１）
物品移送装置１００は、力センサ１と、ロボットハンド２と、ロボットアーム３と、加速度センサ４と、コントローラ４０と、第１ラベル発行器７１と、第２ラベル発行器７２とを備えている。第１ラベル発行器７１及び第２ラベル発行器７２は、印字されたラベルを発行する。力センサ１は、ロボットハンド２とロボットアーム３との間に設けられ、移動時の物品Ｑに作用する力を測定する。ロボットハンド２は、物品Ｑを保持し、物品Ｑの移送先に物品を置く。ロボットアーム３は、物品Ｑを第１ラベル発行器７１（又は、第２ラベル発行器７２）およびコンテナ２７１の順で経由するように移動させる。加速度センサ４は、移動時の物品Ｑに作用する加速度を測定する。コントローラ４０は、物品Ｑが第１ラベル発行器７１又は第２ラベル発行器７２へ移動するまでに物品Ｑに作用する力および加速度に基づいて物品の質量を算出し、その算出した質量を印字したラベルを対応するラベル発行器（第１ラベル発行器７１又は第２ラベル発行器７２）から物品Ｑへ供給させるとともに、算出した質量に応じて物品Ｑの移送先を決定する。

【0059】

この物品移送装置は、物品Ｑの保持、移送、質量測定、ラベル貼り付け、及び、その測定値に応じた物品Ｑの振り分けができ、振り分け先にダンボール箱を配置することによって箱詰めも行うことができる。その結果、生産工程からウェイトチェッカ、箱詰め装置を撤去することができる上に、従来、ラベル発行器までの搬送に用いられていたコンベアをも撤去することができる。その結果、生産ラインの省スペース化を図ることができる。

【0060】

（５−２）
物品移送装置１００では、コントローラ４０が、ロボットハンド２およびロボットアーム３を介して物品Ｑを第１ラベル発行器７１又は第２ラベル発行器７２から供給されるラベルに押し付けてラベルの貼り付けを行う。つまり、第１ラベル発行器７１又は第２ラベル発行器７２自身がラベルを物品Ｑに貼り付ける必要はないので、ラベル貼り付け機構が不要になる。その結果、生産ラインのさらなる省スペース化を図ることができる。

【0061】

（５−３）
物品移送装置１００では、コントローラ４０が、算出した質量に応じて物品Ｑを第１ラベル発行器７１及び第２ラベル発行器７２のいずれのラベル発行器へ向わせるのかを決定する。例えば、物品の質量に応じて物品がランク分けされる場合、ランクごとに異なるラベル発行器でラベルの供給を受けることが可能となる。

【0062】

（６）変形例
（６−１）第１変形例
上記実施形態では、物品Ｑを第１ラベル発行器７１又は第２ラベル発行器７２から供給されるラベルに押し付けてラベルの貼り付けを行っているが、これに限定されるものではない。

【0063】

例えば、第１変形例に係る物品移送装置１００では、コントローラ４０が、物品Ｑを第１ラベル発行器７１又は第２ラベル発行器７２のラベル出口で待機させ、ラベル発行器自身に物品Ｑへのラベルの貼り付けを行わせる。

【0064】

つまり、第１ラベル発行器７１又は第２ラベル発行器７２がラベルを物品Ｑに貼り付けるが、ロボットハンド２が物品Ｑをラベル出口で待機させるので、ラベル貼り付けが容易になる。

【0065】

（６−２）第２変形例
図９は、第２変形例に係る物品移送装置１５０の概略斜視図である。図９において、物品移送装置１５０は、力センサ１１と、ロボットハンド１２と、ロボットアーム１３と、加速度センサ１４とを備えている。なお、力センサ１１および加速度センサ１４は、上記実施形態の力センサ１と加速度センサ４と同等であるので、説明を省略する。

【0066】

ロボットハンド１２は、物品Ｑを保持する。ロボットハンド１２は、エアー吸着機構である。ロボットアーム１３は、ロボットハンド２を三次元的に移動させる。また、ロボットアーム１３は、所定の回転軸ＣＡを中心にしてＣＷ方向およびＣＣＷ方向に回転することもできる。

【0067】

なお、力センサ１１はロボットハンド１２とロボットアーム１３との間に設けられ、加速度センサ１４はロボットハンド１２に隣接するように設けられる。この第２変形例では、力センサ１１及び加速度センサ１４ともに歪みゲージ式ロードセルが採用され、力センサ１１及び加速度センサ１４は水平方向に移動する物品Ｑに作用する力と加速度を検出する。

【0068】

上記実施形態に係る物品移送装置１００と第２変形例に係る物品移送装置１５０との違いは、物品Ｑを保持する機構が上記実施形態に係る物品移送装置１００ではチャック機構であったのに対し、第２変形例に係る物品移送装置１５０ではエアー吸着機構となった点である。

【0069】

基本的に、第２変形例に係る物品移送装置１５０も上記実施形態に係る物品移送装置１００と同様の動作を行なうことができるが、加えて、物品Qを保持できたか否かの確認を行うことができる。

【0070】

物品Ｑが製袋包装品である場合、第２変形例に係る物品移送装置１５０では、ロボットハンド１２が製袋包装された物品Ｑを吸着する際に適切に物品Qを保持できたか否かの確認を行う。ロボットハンド２が物品Ｑを保持する際に袋状物品の吸着に失敗すると、吸着圧が適正値に達しなかったり急激に降下したりするので、物品Qの保持の失敗が判明する。したがって、ロボットハンド１２を物品の表面を吸着するエアー吸着機構とすることによって、物品の保持搬送の確実化を図ることができる。

【0071】

以上にように、１台の物品移送装置は、物品Ｑの質量検査、移動、ラベル貼り付け、移送、及び箱詰めという複数の作業に加えて、シールチェックをも行なうことができる。

【産業上の利用可能性】

【0072】

以上のように、本発明に係る物品移送装置は、質量検査装置、ラベル貼り付け器、箱詰め装置及びシールチェッカとしても有用である。

【符号の説明】

【0073】

１ 力センサ
２ ロボットハンド
３ ロボットアーム
４ 加速度センサ
４０ コントローラ
７１ 第１ラベル発行器
７２ 第２ラベル発行器
１００ 物品移送装置
Ｑ 物品

【先行技術文献】

【特許文献】

【0074】

【特許文献1】特開２００４−２６２４８２号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】