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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023132265
(43)【公開日】2023-09-22
(54)【発明の名称】アライメント装置
(51)【国際特許分類】
B65B 43/18 20060101AFI20230914BHJP
B65B 57/00 20060101ALI20230914BHJP
B25J 13/08 20060101ALI20230914BHJP
【ＦＩ】
B65B43/18
B65B57/00 Z
B25J13/08 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022037489
(22)【出願日】2022-03-10
(71)【出願人】
【識別番号】000141886
【氏名又は名称】株式会社京都製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100157325
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 太一
(72)【発明者】
【氏名】大道 亮太
【テーマコード（参考）】
3C707
3E030
【Ｆターム（参考）】
3C707AS01
3C707FS01
3C707KS03
3C707KS04
3C707KS05
3C707KT02
3C707LT12
3C707NS10
3E030AA02
3E030BA02
3E030BB02
3E030DA02
3E030FA05
3E030GA02
3E030GA04
(57)【要約】
【課題】後段の工程に供給されるブランクシートの位置精度を高める。
【解決手段】ラップラウンド型のブランクシート１００のアライメント装置１であって、シートスタック１００ｘからブランクシート１００を取得し移送する移送手段（１０、５１）と、移送中における平面方向におけるブランクシート１００の位置及び角度を検出する検出手段（１０、５２）と、検出された位置及び角度に基づき、移送手段（１０、５１）がブランクシート１００を所定の位置に移送するための、ブランクシート１００の平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出する補正値算出手段５３とを備え、移送手段（１０、５１）は、補正値に基づいてブランクシート１００を所定の位置に移送することを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】ラップラウンド型のブランクシート１００のアライメント装置１であって、シートスタック１００ｘからブランクシート１００を取得し移送する移送手段（１０、５１）と、移送中における平面方向におけるブランクシート１００の位置及び角度を検出する検出手段（１０、５２）と、検出された位置及び角度に基づき、移送手段（１０、５１）がブランクシート１００を所定の位置に移送するための、ブランクシート１００の平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出する補正値算出手段５３とを備え、移送手段（１０、５１）は、補正値に基づいてブランクシート１００を所定の位置に移送することを特徴とする。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ラップラウンド型のブランクシートのアライメント装置であって、
シートスタックからブランクシートを取得し移送する移送手段と、
移送中における平面方向におけるブランクシートの位置及び角度を検出する検出手段と、
検出された位置及び角度に基づき、前記移送手段がブランクシートを所定の位置に移送するための、ブランクシートの平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出する補正値算出手段とを備え、
前記移送手段は、前記補正値に基づいてブランクシートを前記所定の位置に移送する
アライメント装置。
シートスタックからブランクシートを取得し移送する移送手段と、
移送中における平面方向におけるブランクシートの位置及び角度を検出する検出手段と、
検出された位置及び角度に基づき、前記移送手段がブランクシートを所定の位置に移送するための、ブランクシートの平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出する補正値算出手段とを備え、
前記移送手段は、前記補正値に基づいてブランクシートを前記所定の位置に移送する
アライメント装置。
【請求項2】
前記移送手段は、ブランクシートを吸着保持する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを移動及び回転させる多関節ロボットと、前記多関節ロボットの動作を制御する移送制御部とを有し、
前記検出手段は、平面方向におけるブランクシートの画像を撮像する撮像手段と、撮像された前記画像における測定対象部分の位置を算出して、ブランクシートの位置及び角度を算出する位置角度算出部とを有し、
前記補正値算出手段は、検出された位置及び角度と、正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出し、当該ズレ量に基づいて前記補正値を算出し、
前記移送制御部は、前記補正値に基づいて前記吸着ヘッドの移送量及び回転角度を補正する
請求項１に記載のアライメント装置。
前記検出手段は、平面方向におけるブランクシートの画像を撮像する撮像手段と、撮像された前記画像における測定対象部分の位置を算出して、ブランクシートの位置及び角度を算出する位置角度算出部とを有し、
前記補正値算出手段は、検出された位置及び角度と、正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出し、当該ズレ量に基づいて前記補正値を算出し、
前記移送制御部は、前記補正値に基づいて前記吸着ヘッドの移送量及び回転角度を補正する
請求項１に記載のアライメント装置。
【請求項3】
前記移送手段は、複数のシートスタックから異なる種類のブランクシートを選択的に取得して移送し、
前記位置角度算出部は、選択されたブランクシートに会わせて撮像された前記画像における前記測定対象部分の位置を算出して、ブランクシートの位置及び角度を算出し、
前記補正値算出手段は、検出された位置及び角度を、選択されたブランクシートに関する正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出して前記補正値を算出する
請求項２に記載のアライメント装置。
前記位置角度算出部は、選択されたブランクシートに会わせて撮像された前記画像における前記測定対象部分の位置を算出して、ブランクシートの位置及び角度を算出し、
前記補正値算出手段は、検出された位置及び角度を、選択されたブランクシートに関する正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出して前記補正値を算出する
請求項２に記載のアライメント装置。
【請求項4】
ブランクシートは、基底面部を囲む、複数の壁相当部分を折り曲げて半函カートンを成型されるシートであって、
前記吸着ヘッドは、少なくともブランクシートの前記基底面部内に位置する基準シート領域を保持し、
前記検出手段は、保持されたブランクシートの前記基準シート領域に近接した２以上の測定対象部分の前記平面方向における位置を測定し、
前記基準シート領域と前記測定対象部分は、ブランクシートの平面方向における幅方向又は奥行方向における位置が略同一である
請求項２又は３に記載のアライメント装置。
前記吸着ヘッドは、少なくともブランクシートの前記基底面部内に位置する基準シート領域を保持し、
前記検出手段は、保持されたブランクシートの前記基準シート領域に近接した２以上の測定対象部分の前記平面方向における位置を測定し、
前記基準シート領域と前記測定対象部分は、ブランクシートの平面方向における幅方向又は奥行方向における位置が略同一である
請求項２又は３に記載のアライメント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、アライメント装置に関し、特に、製函工程に供給されるブランクシートの位置精度を高めるアライメント装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、製品の包装するための製造ラインにおいて、ラップラウンド型カートンのブランクシートから半函カートンを製函して製品を詰め込んだのち封函するという製函・包装工程が導入されており、例えば、特許文献１、２には、この製函工程に用いるブランクシートシートの供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－９６４８２号公報
【特許文献2】特開平９－３１４７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１、２に記載された従来の供給装置では、シートマガジン内に積層されたブランクシートの外形部分を、ガイド機構により機械的に位置規制することによって、ブランクシートの位置精度を確保する構造であることから、製函ユニットに供給されるブランクシートの位置ばらつき大きいという課題があった。
【0005】
特に、近年の大型化・高精度化の趨勢により、カートンの大型化に伴いブランクシートの面積が大きい場合や、ブランクシートの反りやうねりが大きい条件では、製函ユニットに供給される際にブランクシートの位置のばらつきの縮減が難しく、カートンの成型精度が低下し、成型不良によるロスコストが生じることがあった。
【0006】
本開示は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、後段の工程へ供給されるブランクシートの位置精度を高めるアライメント装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様であるアライメント装置は、ラップラウンド型のブランクシートのアライメント装置であって、シートスタックからブランクシートを取得し移送する移送手段と、移送中における平面方向におけるブランクシートの位置及び角度を検出する検出手段と、検出された位置及び角度に基づき、前記移送手段がブランクシートを所定の位置に移送するための、ブランクシートの平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出する補正値算出手段とを備え、前記移送手段は、前記補正値に基づいてブランクシートを前記所定の位置に移送することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本開示の一態様に係るアライメント装置によれば、後段の工程に供給されるブランクシートの位置精度を高めるアライメント装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】（ａ）は、実施の形態に係るアライメント装置１に供給されるラップラウンドカートンの平面図、（ｂ）は、半函カートンの斜視図である。
【図2】実施の形態に係るアライメント装置１の構成を示す斜視図である。
【図3】アライメント装置１の構成を示す正面図である。
【図4】アライメント装置１の構成を示す平面図である。
【図5】検出ユニット２０の構成を示す斜視図である。
【図6】制御部５０の機能ブロック図である。
【図7】検出ユニット２０に保持されたブランクカートンの態様を示す平面図である。
【図8】（ａ）～（ｄ）は、アライメント装置１の動作を説明するための模式正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
≪本発明を実施するための形態の概要≫
本開示における実施の形態に係るアライメント装置は、ラップラウンド型のブランクシートのアライメント装置であって、シートスタックからブランクシートを取得し移送する移送手段と、移送中における平面方向におけるブランクシートの位置及び角度を検出する検出手段と、検出された位置及び角度に基づき、前記移送手段がブランクシートを所定の位置に移送するための、ブランクシートの平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出する補正値算出手段とを備え、前記移送手段は、前記補正値に基づいてブランクシートを前記所定の位置に移送することを特徴とする。
本開示における実施の形態に係るアライメント装置は、ラップラウンド型のブランクシートのアライメント装置であって、シートスタックからブランクシートを取得し移送する移送手段と、移送中における平面方向におけるブランクシートの位置及び角度を検出する検出手段と、検出された位置及び角度に基づき、前記移送手段がブランクシートを所定の位置に移送するための、ブランクシートの平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出する補正値算出手段とを備え、前記移送手段は、前記補正値に基づいてブランクシートを前記所定の位置に移送することを特徴とする。
【0011】
係る構成により、後段の工程に供給されるブランクシートの位置精度を高め、工程設備の簡素化が可能なアライメント装置を提供できる。
【0012】
また、従来必要であった機種変更時のシートマガジン内の位置決め機構の調整作業を削減して、生産効率を向上できる。
【0013】
また、別の態様では、上記何れかに記載の態様において、前記移送手段は、ブランクシートを吸着保持する吸着ヘッドと、前記吸着ヘッドを移動及び回転させる多関節ロボットと、前記多関節ロボットの動作を制御する移送制御部とを有し、前記検出手段は、平面方向におけるブランクシートの画像を撮像する撮像手段と、撮像された前記画像における測定対象部分の位置を算出して、ブランクシートの位置及び角度を算出する位置角度算出部とを有し、前記補正値算出手段は、検出された位置及び角度と、正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出し、当該ズレ量に基づいて前記補正値を算出し、前記移送制御部は、前記補正値に基づいて前記吸着ヘッドの移送量及び回転角度を補正する構成としてもよい。
【0014】
係るアライメント時の補正におけるブランクシートの移送手段として、多関節ロボットを用いたことにより、従来それぞれ必要であったアライメント装置とブランクシート移送手段とを共用化することができ、工程を簡素化できる。
【0015】
また、種類の異なるブランクシートを選択的に取得してアライメントした後、後段の工程に移送する、多品種混合生産に則したアライメント装置を提供できる。
【0016】
また、別の態様では、上記何れかに記載の態様において、前記移送手段は、複数のシートスタックから異なる種類のブランクシートを選択的に取得して移送し、前記位置角度算出部は、選択されたブランクシートに会わせて撮像された前記画像における前記測定対象部分の位置を算出して、ブランクシートの位置及び角度を算出し、前記補正値算出手段は、検出された位置及び角度を、選択されたブランクシートに関する正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出して前記補正値を算出する構成としてもよい。
【0017】
係る構成により、多様な製品に対応して選択された種類のブランクシートについて正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出することができ、多品種混合生産に対応することができる。
【0018】
また、別の態様では、上記何れかに記載の態様において、ブランクシートは、基底面部を囲む、複数の壁相当部分を折り曲げて半函カートンを成型されるシートであって、前記吸着ヘッドは、少なくともブランクシートの前記基底面部内に位置する基準シート領域を保持し、前記検出手段は、保持されたブランクシートの前記基準シート領域に近接した２以上の測定対象部分の前記平面方向における位置を測定し、前記基準シート領域と前記測定対象部分は、ブランクシートの平面方向における幅方向又は奥行方向における位置が略同一である構成としてもよい。
【0019】
係る構成により、ブランクシートの位置や角度の検出や補正における誤差を縮減し、後段の工程への移送におけるブランクシートの反りやうねりの影響を軽減して、後段の工程に供給されるブランクシートの位置精度を向上することができる。
【0020】
≪実施の形態≫
実施の形態に係るアライメント装置１の構成について図面を用いて説明する。ここで、本明細書では、各図におけるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を、それぞれ、幅方向、奥行方向、高さ方向とする場合があり、高さ方向の正方向を「上」方向、負方向を「下」方向とする場合がある。また、各図面における部材の縮尺は必ずしも実際のものと同じであるとは限らない。また、本明細書において、数値範囲を示す際に用いる符号「～」は、その両端の数値を含む。また、本実施形態で記載している、材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。また、本開示の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。また、他の実施形態との構成の一部同士の組み合わせは、矛盾が生じない範囲で可能である。
実施の形態に係るアライメント装置１の構成について図面を用いて説明する。ここで、本明細書では、各図におけるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を、それぞれ、幅方向、奥行方向、高さ方向とする場合があり、高さ方向の正方向を「上」方向、負方向を「下」方向とする場合がある。また、各図面における部材の縮尺は必ずしも実際のものと同じであるとは限らない。また、本明細書において、数値範囲を示す際に用いる符号「～」は、その両端の数値を含む。また、本実施形態で記載している、材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。また、本開示の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。また、他の実施形態との構成の一部同士の組み合わせは、矛盾が生じない範囲で可能である。
【0021】
＜ブランクシート、半函カートンの構成＞
本開示の一実施の形態に係るアライメント装置１に供給されるブランクシート１００、及びブランクシート１００から製函される半函カートン１００´の構成について説明する。
本開示の一実施の形態に係るアライメント装置１に供給されるブランクシート１００、及びブランクシート１００から製函される半函カートン１００´の構成について説明する。
【0022】
図１（ａ）は、実施の形態に係るアライメント装置１に供給されるラップラウンド型カートンの平面図である。
【0023】
ブランクシート１００は、折り曲げ線で折り曲げることによって箱形状に製函される。
【0024】
図１（ａ）に示すように、ブランクシート１００は、基底面部１０１、前壁部１０２、後壁部１０３、蓋部１０４を主要部分として構成され、基底面部１０１、前壁部１０２、後壁部１０３、蓋部１０４には、それぞれ、左側壁を構成する左方フラップ１０５Ｌ～１０８Ｌ、右側壁を構成する右方フラップ１０５Ｒ～１０８Ｒが折り曲げ線を挟んで連設されている。また、蓋部１０４には、製函後において前壁部１０２の外面に重なり糊しろとなる前方フラップ１０９が折り曲げ線を挟んで連設されている。
【0025】
図１（ｂ）は、ブランクシート１００から製函された半函カートン１００´の斜視図である。図１（ｂ）に示すように、半函カートン１００´は、ブランクシート１００の前壁部１０２、後壁部１０３、左方フラップ１０５Ｌ～１０７Ｌ、右方フラップ１０５Ｒ～１０７Ｒを、それぞれの根本の曲げ線で上方に折り曲げて、基底面部１０１を底面として成形した蓋付半函カートンである。ブランクシート１００の基底面部１０１が製函における基準面となる。また、左方フラップ１０６Ｌ、１０７Ｌは１０５Ｌの内方に、右方フラップ１０６Ｒ、１０７Ｒは１０５Ｒの内側に入り込んで製函される構成としてもよい。
【0026】
【0027】
（全体構成）
アライメント装置１は、複数のブランクシート１００が平積されてなるシートスタック１００ｘと、ブランクシート１００を移送するとともにブランクシートの平面方向における位置及び角度を補正する機能を有する移送ユニット１０と、ブランクシートの平面方向における位置及び角度を検出する検出ユニット２０と、ブランクシート１００が載置される載置台３０と、これらのユニットを制御する制御部５０と、を備える。アライメント装置１の後段には、ブランクシート１００から半函カートン１００´を成型する製函装置４０が配設される。
アライメント装置１は、複数のブランクシート１００が平積されてなるシートスタック１００ｘと、ブランクシート１００を移送するとともにブランクシートの平面方向における位置及び角度を補正する機能を有する移送ユニット１０と、ブランクシートの平面方向における位置及び角度を検出する検出ユニット２０と、ブランクシート１００が載置される載置台３０と、これらのユニットを制御する制御部５０と、を備える。アライメント装置１の後段には、ブランクシート１００から半函カートン１００´を成型する製函装置４０が配設される。
【0028】
（各ユニットの構成）
以下、アライメント装置１における、各部の構成について、説明する。
以下、アライメント装置１における、各部の構成について、説明する。
【0029】
アライメント装置１には、例えば、サイズ、形状、材質等が異なる複数の種類のブランクシート１０１、１０２（まとめて「ブランクシート１００」と記す場合がある）が準備される。本実施の形態では、一例として、ブランクシート１０１、１０２が、載置台１０１ｙ、１０２ｙ上にそれぞれ平積されてなるシートスタック１０１ｘ、１０２ｘ（まとめて「シートスタック１００ｘ」と記す場合がある）として、アライメント装置１に準備されている状態を示す。
【0030】
［移送ユニット１０］
移送ユニット１０は、複数のブランクシート１００が平積されてなるシートスタック１００ｘから、ブランクシート１００を単票ごとに取り出して、ブランクシート１００の平面方向における位置及び角度を補正し、後段の工程に供給する多関節ロボット機構である。
移送ユニット１０は、複数のブランクシート１００が平積されてなるシートスタック１００ｘから、ブランクシート１００を単票ごとに取り出して、ブランクシート１００の平面方向における位置及び角度を補正し、後段の工程に供給する多関節ロボット機構である。
【0031】
ここで、ブランクシート１００の平面方向とは、ブランクシート１００のシート面と平行な方向を指す。本実施の形態では、ブランクシート１００が水平方向に載置された状態で移送されることから、平面方向とは、図２、３、４におけるＸ－Ｙ平面と平行な方向を意味する。
【0032】
図２、３、４に示すように、移送ユニット１０は、ロボットハンド１２、ロボットアーム１３、ロボット本体基部１４からなる多関節ロボットと、吸着ヘッド１１とを有する。
【0033】
ロボットアーム１３は、例えば、設備の天井等に設置されたロボット本体基部１４などから延伸する、ロボットアーム１３自身よりも上方に位置する部材から吊り下げられた、例えば、天吊りロボットアームである。
【0034】
ロボットアーム１３は、ロボットハンド１２を介して吸着ヘッド１１を回動自在に支持することで、吸着ヘッド１１を３次元空間の中で所定の位置への移動を可能とする機構を用いることができる。
【0035】
また、ロボットアーム１３は、駆動手段（例えば、モータ）を含み、制御部５０から発せられる制御信号に基づき駆動され、ロボットハンド１２の３次元空間内の位置を変更することができる。
【0036】
ロボットハンド１２は、ロボットアーム１３の先端に接続されることでＹＸ面内の回転を可能とする保持手段であり、吸着ヘッド１１を保持する。
【0037】
吸着ヘッド１１は、ロボットアーム１３の先端に接続されたロボットハンド１２に回転自在に保持され、３次元空間内を移動してブランクシート１００の移送動作を行う機構部分である。吸着ヘッド１１は、下方を向いたヘッド面に複数の吸気孔１１ａを有する。吸気孔１１ａは、図示しない真空ポンプ等に接続されている。吸着ヘッド１１のヘッド面をシートスタック１００ｘの上側の表面に接触させた状態で吸気孔１１ａに負圧を付勢することによって、単票のブランクシート１００を吸着により保持することができる。
【0038】
この移送ユニット１０によれば、ブランクシート１０１、１０２の何れかを選択し、吸着ヘッド１１に吸着保持した状態でロボットアーム１３を引き上げることにより、シートスタック１００ｘの最上面のシートを引き上げ、載置台３０の上方まで移送する。さらに、ブランクシート１００を載置台３０まで下降させて負圧を解除することにより、選択されたブランクシート１００を載置台３０上に載設する。
【0039】
このとき、移送ユニット１０は、移送と同時に、ブランクシート１００をＸ－Ｙ面内で９０度回転させてもよい。例えば、本実施の形態では、図４に示すように、検出ユニット２０による撮像位置から載置台３０までの移送の間に、ブランクシート１００をＸ－Ｙ面内で９０度回転させて、ブランクシート１００の向きを変更する態様としている。
【0040】
なお、ブランクシート１００の位置及び角度の補正については後述する。
【0041】
［検出ユニット２０］
検出ユニット２０は、供給されたブランクシート１００のＸ－Ｙ面方向における位置及び角度を検出するための画像取得手段である。図５は、検出ユニット２０の構成を示す斜視図である。ブランクシート１００のシート領域１１１、シート領域１１２は、吸着ヘッド１１の吸気孔１１ａにより吸着保持される領域であり、シート領域１１０Ｌ、１１０Ｒは撮像手段２１により撮像される領域を表す。
検出ユニット２０は、供給されたブランクシート１００のＸ－Ｙ面方向における位置及び角度を検出するための画像取得手段である。図５は、検出ユニット２０の構成を示す斜視図である。ブランクシート１００のシート領域１１１、シート領域１１２は、吸着ヘッド１１の吸気孔１１ａにより吸着保持される領域であり、シート領域１１０Ｌ、１１０Ｒは撮像手段２１により撮像される領域を表す。
【0042】
図２～５に示すように、検出ユニット２０は、撮像手段２１、光源２２を有する。
【0043】
撮像手段２１は、Ｘ方向における載置台１００ｙから載置台３０までの区間において、Ｙ方向に複数配され、移送ユニット１０により移送されるブランクシート１００のＹ方向の外形部分の画像を撮像するための画像取得手段である。撮像手段２１には、例えば、鏡筒に光学レンズを備えたＣＣＤカメラを用いてもよい。
【0044】
光源２２は、Ｚ方向に撮像手段２１と対向して配された照明光源である。光源２２は、例えば、白色ＬＥＤや有機ＥＬからなる面光源を用いてもよい。
【0045】
本実施の形態では、図５に示すように、撮像手段２１は下方に向けて配され、移送ユニット１０によって移送されるブランクシート１００のＹ方向の外形部分に位置するシート領域１１０Ｌ、１１０Ｒ（図５参照）を、光源２２からの透過光によって撮像できるように構成されている。シート領域１１１、１１２、測定対象部分ＭＰの詳細については後述する。
【0046】
［制御部５０］
制御部５０は、移送ユニット１０、検出ユニット２０に電気的に接続され、制御信号を出力して各ユニットの動作を制御する。
制御部５０は、移送ユニット１０、検出ユニット２０に電気的に接続され、制御信号を出力して各ユニットの動作を制御する。
【0047】
制御部５０は、例えば、一般的なＣＰＵ(Central Processing Unit)とＲＡＭ(Random Access Memory)と、これらで実行されるプログラムを備えるコンピュータとして実現され
る。制御部５０は、記憶装置等からアライメント装置１にかかる制御プログラムをＲＡＭに読みだして実行することにより、アライメント装置１を構成する各ユニットそれぞれが連関して動作するように制御して、アライメント装置１の機能を実現する。
る。制御部５０は、記憶装置等からアライメント装置１にかかる制御プログラムをＲＡＭに読みだして実行することにより、アライメント装置１を構成する各ユニットそれぞれが連関して動作するように制御して、アライメント装置１の機能を実現する。
【0048】
図６は、制御部５０の機能ブロック図である。制御部５０は、移送制御部５１、位置角度算出部５２、及び補正値算出部５３（補正値算出手段）を備える。
【0049】
移送制御部５１は、吸着ヘッド１１を所定の位置に移送するための制御信号を移送ユニット１０に出力する回路である。これより、移送ユニット１０と制御部５０における移送制御部５１の機能が協働して動作することによって、移送手段としての機能を実現する。
【0050】
位置角度算出部５２は、検出ユニット２０により撮像されたブランクシート１００のＹ方向の外形部分を含むシート領域１１０Ｌ、１１０Ｒの画像に基づき測定対象部分ＭＰの位置を算出し、ブランクシート１００の位置及び角度を算出する回路である。検出ユニット２０と制御部５０における位置角度算出部５２の機能が協働して動作することにより検出手段としての機能を実現する。
【0051】
補正値算出部５３は、検出された位置及び角度と正規の位置及び角度とのズレ量を算出し当該ズレ量に基づいて、ブランクシート１００を所定の位置に移送するための補正値を算出して移送制御部５１に出力する回路であり、補正値算出手段としての機能を実現する。
【0052】
［その他］
アライメント装置１の後段には製函装置４０が配されている。
アライメント装置１の後段には製函装置４０が配されている。
【0053】
製函装置４０は、平面方向における位置及び角度が正規の範囲に調整されたブランクシート１００を載置台３０から取り出して、ブランクシート１００の基底面部１０１にマンドレル（雄型）を押し込んで、基底面部１０１を囲む、複数の壁相当部分１０２、１０３、１０５Ｌ、１０５Ｒを折り曲げて半函カートン１００´を成型する製函機構である。
【0054】
さらに、載置台３０から製函装置４０にブランクシート１００を移送するための、例えば、多関節ロボットを用いた移送手段（不図示）を備えていてもよい。
【0055】
（ブランクシート１００面内の移送時における基準シート領域１１１について）
次に、ブランクシート１００の移送時における基準シート領域１１１について、図面を用いて説明する。
次に、ブランクシート１００の移送時における基準シート領域１１１について、図面を用いて説明する。
【0056】
図７は、検出ユニット２０に保持されたブランクカートン１００の態様を示す平面図である。図７示すように、製函装置４０では、製函時にＸ－Ｙ面に２×２のマトリック状に配された４個のマンドレルがブランクシート１００の基底面部１０１のコーナ部分ＰＡに位置するように、マンドレルのＸ、Ｙ方向の位置が設定されている。製函装置４０では、マンドレルを雄型としてブランクシート１００の基底面部１０１のコーナ部分ＰＡが下方に押し込まれて、基底面部１０１の周りの複数の壁相当部分、すなわち、前壁部１０２、後壁部１０３、左方フラップ１０５Ｌ（左側壁）、右方フラップ１０５Ｒ（右側壁）を折り曲げて半函カートン１００´が成形される。したがって、ブランクシート１００の基底面部１０１が製函時の基準面（以後、「製函基準面」と記す場合がある）となる。
【0057】
移送ユニット１０は、上述のとおり、ブランクシート１００を吸着ヘッド１１に設けられた吸気孔１１ａの負圧によって吸着ヘッド１１の下面側に吸着して保持する。このとき、を吸着ヘッド１１の吸気孔１１ａがブランクシート１００の基底面部１０１内に位置する状態でブランクシート１００を保持する。この基底面部１０１内に位置する吸気孔１１ａの範囲を基準シート領域１１１とする。
【0058】
本実施の形態では、図６に示すように、基準シート領域１１１は基底面部１０１内においてＹ方向に複数（２箇所）、列状の配される構成としている。あるいは、基準シート領域１１１の他に、基底面部１０１以外の予備シート領域１１２を吸着する構成としてもよい。本実施の形態では、蓋部１０４と前壁部１０２にそれぞれに、予備シート領域１１２が２箇所Ｙ方向に設けられた構成としている。
【0059】
吸気孔１１ａによりブランクシート１００が保持される基準シート領域１１１は、検出ユニット２０によってブランクシート１００の位置及び角度を補正するときの動作点となる。また、基準シート領域１１１は、製函装置４０にブランクシート１００を移送するときの動作点となる。そのため、基準シート領域１１１は、ブランクシート１００における製函基準面である基底面部１０１内に位置することが望ましい。
【0060】
（ブランクシート１００面内の測定対象部分ＭＰの位置について）
次に、ブランクシート１００の測定対象部分ＭＰの位置の詳細について、図面を用いて説明する。
次に、ブランクシート１００の測定対象部分ＭＰの位置の詳細について、図面を用いて説明する。
【0061】
検出ユニット２０の撮像手段２１は、ブランクシート１００のＹ方向の外形部分における、基準シート領域１１１の何れかに近接した測定対象部分ＭＰの平面方向における位置を測定する。
【0062】
本実施の形態では、図７に示すように、測定対象部分ＭＰとして、基底面部１０１の４隅の位置から選択されるであって、基準シート領域１１１の何れかに近接し、ブランクシート１００の外形線を基準とした透過光による位置測定に適した左方フラップ１０５Ｌと１０６Ｌの間の切り込み（エッジ）の谷間の点と右方フラップ１０５Ｒと１０６Ｒの間の切り込み（エッジ）の谷間の点を選択してもよい。本実施の形態では、測定対象部分ＭＰはＸ方向の位置が等価な２点を選択した。
【0063】
ここで、「近接している」とは、基準シート領域１１１と測定対象部分ＭＰとの、ブランクシート１００の平面方向における幅方向（Ｘ方向）又は奥行方向（Ｙ方向）における位置が略同一であることを指し、例えば、幅方向（Ｘ方向）又は奥行方向（Ｙ方向）における両者の間隔が、基底面部１０１の幅方向（Ｘ方向）又は奥行方向（Ｙ方向）における幅の１／３以下であることを指す。
【0064】
基底面部１０１内に位置する吸気孔１１ａの範囲である基準シート領域１１１と測定対象部分ＭＰとを上記のように近接させることにより、ブランクシート１００の位置や角度の検出誤差や補正における誤差を縮減できる。
【0065】
また、製函装置４０への移送におけるブランクシート１００の反りやうねりの影響を軽減して、製函装置４０に供給されるブランクシート１００の位置精度を向上することができる。その結果、カートンの成型精度を向上して、成型不良を低減することができる。
【0066】
（ブランクシート１００の位置及び角度の補正について）
アライメント装置１では、撮像手段２１により取得されたブランクシート１００のＹ方向の外形部分を含むシート領域１１０Ｌ、１１０Ｒの画像に基づき、画像内のブランクシート１００の測定対象部分ＭＰの平面方向における位置及び角度を検出し補正する。
アライメント装置１では、撮像手段２１により取得されたブランクシート１００のＹ方向の外形部分を含むシート領域１１０Ｌ、１１０Ｒの画像に基づき、画像内のブランクシート１００の測定対象部分ＭＰの平面方向における位置及び角度を検出し補正する。
【0067】
具体的には、Ｙ方向に複数配された撮像手段２１により取得されたブランクシート１００のＹ方向の外形部分を含むシート領域１１０Ｌ、１１０Ｒの画像が制御部５０に出力され、制御部５０の位置角度算出部５２は取得した画像に基づきブランクシート１００の計測対象部分ＭＰのＸ－Ｙ面方向における位置及び角度を算出する。
【0068】
そして、制御部５０の補正値算出部５３は、検出された位置及び角度を正規の位置及び正規角度とのズレ量を算出し、移送ユニット１０がブランクシート１００を所定の位置に移送するための、ブランクシート１００に対する平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出して、移送制御部５１に出力する。補正値としては、検出されたブランクシート１００を正規位置及び角度に戻すための、補正すべきＸ方向の距離（Ｘ方向補正値）、補正すべきＹ方向の距離（Ｙ方向補正値）、補正すべき回転角度（角度補正値）が挙げられる。
【0069】
補正値算出部５３には、予め、複数の異なる種類のブランクシート１００を検出するときの正規位置及び正規角度が記憶されており、補正値算出部５３は選択された種類のブランクシート１００について正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出することができる。
【0070】
前記移送制御部５１は、補正値に基づいて吸着ヘッドの移動量及び回転角度の補正を行い、ブランクシート１００を所定の位置に移送するための制御信号を移送ユニット１０に出力し、移送ユニット１０は吸着ヘッド１１に吸着保持されたブランクシート１００を所定の位置に移送する。
【0071】
画像を用いて位置及び角度を検出することで、製函対象のブランクシートを異なるサイズのものに変更する場合にも、制御部５０における測定対象部分ＭＰの正規位置及び角度の設定値を変更するだけで、任意のサイズのブランクシートに容易に適合させることが可能となる。
【0072】
このとき、Ｘ方向補正値は、例えば、シート領域１１０Ｌ、１１０Ｒと、それぞれの測定対象部分ＭＰにおけるＸ方向補正値の平均値としてもよく、Ｙ方向補正値は、シート領域１１０Ｌ、１１０Ｒ、それぞれの測定対象部分ＭＰにおけるＹ方向補正値の平均値としてもよい。
【0073】
また、角度補正値は、例えば、シート領域１１０Ｌ、１１０Ｒ、それぞれの測定対象部分ＭＰにおけるＹ方向補正値の差分と、Ｘ方向補正値の差分との比に基づき算出される角度してもよい。
【0074】
＜アライメント装置１の動作について＞
次に、本実施形態のアライメント装置１の動作について説明する。
次に、本実施形態のアライメント装置１の動作について説明する。
【0075】
図８（ａ）～（ｄ）は、アライメント装置１の動作を説明するための模式正面図である。
【0076】
アライメント装置１の動作では、先ず、ブランクシート１００を供給する工程動作が行われる。
【0077】
ブランクシート１００の供給工程では、先ず、移送ユニット１０は、吸着ヘッド１１のヘッド面をシートスタック１００ｘの上表面に接触させた状態で吸気孔１１ａに負圧を付勢することによって、単票のブランクシート１００の基準シート領域１１１及び予備シート領域１１２を吸着保持する。
【0078】
次に、移送ユニット１０は、ブランクシート１００を吸着ヘッド１１に吸着した状態で、ロボットアーム１３を引き上げて、シートスタック１００ｘの最上面のブランクシート１００を引き上げて（Ｆ１：図８（ａ））、検出ユニット２０下方の撮像位置まで移送して停止する（Ｍ１：図８（ｂ））。この状態において、ブランクシート１００は、撮像手段２１がブランクシート１００のＹ方向の外形部分を含む撮像シート領域１１０Ｌ、１１０Ｒを撮像可能な位置に停止している。
【0079】
次に、ブランクシート１００の位置、角度を検出し、正規位置及び正規角度とのズレ量を補正してブランクシート１００を所定の位置に移送する工程動作が行われる。
【0080】
当該工程では、先ず、検出ユニット２０は、撮像手段２１により、移送ユニット１０に保持されたブランクシート１００のＹ方向の外形部分近傍の測定対象部分ＭＰを含むシート領域１１０Ｌ、１１０Ｒを、光源２２からの透過光によって撮像する。
【0081】
そして、制御部５０は、この画像に基づき、画像内のブランクシート１００の測定対象部分ＭＰの平面方向における位置及び角度を計測し、検出された位置及び角度を正規の位置及び正規角度とのズレ量を算出して、移送ユニット１０がブランクシート１００を所定の位置に移送するための、ブランクシート１００に対する平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出して移送ユニット１０に出力する。
【0082】
そして、移送ユニット１０はブランクシート１００を所定の位置に移送し（Ｍ２：図８（ｃ））、負圧を解除して、ブランクシート１００を載置台３０上に載置する（Ｆ２：図８（ｃ））。本実施の形態では、検出ユニット２０による撮像位置から載置台３０までの移送の間に、ブランクシート１００をＸ－Ｙ面内で９０度回転させて、ブランクシート１００の角度を変更する態様としている。
【0083】
次に、移送ユニット１０は、吸着ヘッド１１をシートスタック１００ｘの上方で停止させてアライメント装置１の動作を終了する（図８（ｄ））。載置台３０上のブランクシート１００は、別の移送手段（不図示）によって、載置台３０から後段の製函装置４０に移送される。
【0084】
以上の工程により、アライメント装置１では、シートスタック１００ｘからブランクシート１００を供給し、ブランクシート１００の平面方向における位置及び角度を補正し、後段の製函装置４０において、半函カートン１００´に製函する製函動作が行われる。
【0085】
＜まとめ＞
以上、説明したように、実施の形態に係るアライメント装置１は、ラップラウンド型のブランクシート１００のアライメント装置１であって、シートスタック１００ｘからブランクシート１００を取得し移送する移送手段（１０、５１）と、移送中における平面方向におけるブランクシート１００の位置及び角度を検出する検出手段（１０、５２）と、検出された位置及び角度に基づき、移送手段（１０、５１）がブランクシート１００を所定の位置に移送するための、ブランクシート１００の平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出する補正値算出手段５３とを備え、移送手段（１０、５１）は、補正値に基づいてブランクシート１００を所定の位置に移送することを特徴とする。
以上、説明したように、実施の形態に係るアライメント装置１は、ラップラウンド型のブランクシート１００のアライメント装置１であって、シートスタック１００ｘからブランクシート１００を取得し移送する移送手段（１０、５１）と、移送中における平面方向におけるブランクシート１００の位置及び角度を検出する検出手段（１０、５２）と、検出された位置及び角度に基づき、移送手段（１０、５１）がブランクシート１００を所定の位置に移送するための、ブランクシート１００の平面方向の移送量及び回転角度の補正値を算出する補正値算出手段５３とを備え、移送手段（１０、５１）は、補正値に基づいてブランクシート１００を所定の位置に移送することを特徴とする。
【0086】
係る構成により、後段の製函工程に供給されるブランクシートの位置精度を高め、工程設備の簡素化が可能なアライメント装置を提供できる。
【0087】
特に、近年の大型化・高精度化の趨勢に対応することができ、カートンの大型化に伴いブランクシートの面積が大きい場合や、ブランクシートの反りやうねりが大きい条件では、製函ユニットに供給される際にブランクシートの位置のばらつきを縮減でき、カートンの成型精度を向上して、成型不良の低減が可能なアライメント装置を提供することができる。
【0088】
また、従来必要であった機種変更（型替え）時のシートマガジン内の位置決め機構の調整作業を削減して、生産効率を向上できる。
【0089】
また、別の態様では、上記何れかに記載の態様において、移送手段（１０、５１）は、ブランクシート１００を吸着保持する吸着ヘッド１１と、吸着ヘッド１１を移動及び回転させる多関節ロボット（１２、１３、１４）と、多関節ロボット（１２、１３、１４）の動作を制御する移送制御部５１とを有し、検出手段（２０、５２）は、平面方向におけるブランクシート１００の画像を撮像する撮像手段２１と、撮像された画像における測定対象部分ＭＰの位置を算出して、ブランクシート１００の位置及び角度を算出する位置角度算出部５２とを有し、補正値算出手段５３は、検出された位置及び角度と、正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出し、当該ズレ量に基づいて補正値を算出し、移送制御部５１は、補正値に基づいて吸着ヘッド１１の移送量及び回転角度を補正する構成としてもよい。
【0090】
アライメント時の補正におけるブランクシートの移送手段として、多関節ロボットを用いたことにより、従来それぞれ必要であったアライメント装置とブランクシート移送手段とを共用化することができ、工程を簡素化できる。
【0091】
また、種類の異なるブランクシート１０１、１０２を選択的に取得してアライメントした後、後段の工程に移送する、多品種混合生産に則したアライメント装置を提供できる。
【0092】
また、製造ラインに機械設備の密集を回避して設備を簡素化し、設備メンテナンス時の作業性を向上するとともに、従来必要であった機種変更時の工程設備を置換や調整作業を削減して生産効率を向上できる。
【0093】
また、撮像手段２１により取得されたブランクシート１００の画像に基づき、画像内のブランクシート１００の測定対象部分ＭＰの平面方向における位置及び角度を検出し、これらを正規位置及び角度に戻す補正を行うことができる。
【0094】
また、移送ユニット１０から供給されるブランクシート１００は、Ｙ方向の位置、Ｘ方向の位置、Ｘ－Ｙ面方向における角度が、移送ユニット１０によって同時に補正され、アライメントの自由度を維持しつつ制御の簡素化を図ることができる。
【0095】
また、別の態様では、上記何れかに記載の態様において、移送手段（１０、５１）は、複数のシートスタック１０１ｙ、１０２ｙから種類の異なるブランクシート１０１、１０２を選択的に取得して移送し、位置角度算出部５２は、選択されたブランクシート１００に会わせて撮像された画像における測定対象部分ＭＰの位置を算出して、ブランクシート１００の位置及び角度を算出し、補正値算出手段５３は、検出された位置及び角度を、選択されたブランクシート１００に関する正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出して補正値を算出する構成としてもよい。
【0096】
係る構成により、多様な製品に対応して選択された種類のブランクシート１００について正規の位置及び正規の角度とのズレ量を算出することができ、多品種混合生産に対応することができる。
【0097】
また、別の態様では、上記何れかに記載の態様において、ブランクシート１００は、基底面部１０１を囲む、複数の壁相当部分（１０２、１０３、１０６、１０７）を折り曲げて半函カートン１００´を成型されるシートであって、吸着ヘッド１１は、少なくともブランクシート１００の基底面部１０１内に位置する基準シート領域１１１を保持し、検出手段（２０、５２）は、保持されたブランクシート１００の基準シート領域１１１に近接した２以上の測定対象部分ＭＰの平面方向における位置を測定し、基準シート領域１１１と測定対象部分ＭＰは、ブランクシート１００の平面方向における幅方向又は奥行方向における位置が略同一である構成としてもよい。
【0098】
係る構成により、ブランクシート１００の位置や角度の検出や補正における誤差を縮減し、製函装置４０への移送におけるブランクシート１００の反りやうねりの影響を軽減して、製函装置４０に供給されるブランクシート１００の位置精度を向上することができる。
【0099】
≪変形例≫
実施の形態に係るアライメント装置を説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態に何ら限定を受けるものではない。例えば、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。以下では、そのような形態の一例として変形例を説明する。
実施の形態に係るアライメント装置を説明したが、本開示は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態に何ら限定を受けるものではない。例えば、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。以下では、そのような形態の一例として変形例を説明する。
【0100】
上記実施の形態では、ブランクシート１００を供給する移送ユニット１０と、ブランクシート１００の平面方向における位置及び角度を調整する検出ユニット２０と、調整されたブランクシート１００から半函カートン１００´を成型する製函装置４０を備えたアライメント装置１とする構成とした。
【0101】
上記実施の形態に係るアライメント装置１では、撮像手段２１は、Ｘ方向における載置台１００ｙから載置台３０までの区間において、Ｙ方向に２つが配される構成としたが、撮像手段２１の、個数、位置は上記に限定されるものではない。例えば、種類の異なるブランクシートに選択的に対応するために、Ｙ方向にブランクシートのサイズごとに２つの撮像手段を配した構成としてもよい。
【0102】
また、上記実施の形態に係るアライメント装置１では、異なる２種類のブランクシート１０１、１０２を蓄積したシートスタック１０１ｘ、１０２ｘを備えた構成としたが、シートスタック１００ｘの数は、選択的に取得するブランクシートの数に応じて増加してもよい。また、シートスタック１００ｘは平積みでなく、ブランクシートが横方向又は斜め方向に積層された構成としてもよい。
【0103】
また、上記実施の形態に係るアライメント装置１では、検出ユニット２０による撮像位置から載置台３０までの移送の間に、ブランクシート１００をＸ－Ｙ面内で９０度回転させて、角度を変更したブランクシート１００を載置台３０に移送する態様とした。しかしながら、検出ユニット２０による撮像位置から載置台３０までの移送方法については上記に限定されるものでなく、ブランクシート１００の回転角度、回転方向、回転の有無については、適宜変更してもよい。
【0104】
≪補足≫
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていないものについては、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていないものについては、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
【0105】
また、上記の方法が実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記方法の一部が、他の方法と同時（並列）に実行されてもよい。
【0106】
また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【0107】
また、各実施の形態及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0108】
本開示の一態様に係るアライメント装置は、製造ライン等において、製品、部品、工作物、包装、各種容器等の物品を移送する際のアライメント装置に利用可能である。また、各種物流等において、包装された荷物や梱包物を移送する際のアライメント装置としても好適に利用可能である。
【符号の説明】
【0109】
１ アライメント装置
１０ 移送ユニット（移送手段）
１１ 吸着ヘッド
１２ ロボットハンド（多関節ロボット）
１３ ロボットアーム（多関節ロボット）
１４ ロボット本体基部（多関節ロボット）
２０ 検出ユニット（検出手段）
２１ 撮像手段
２２ 光源
３０ 載置台
４０ 製函装置
５０ 制御部
５１ 移送制御部（移送手段）
５２ 位置角度算出部（検出手段）
５３ 補正値算出部（算出手段）
１００ ブランクシート
１００´ 半函カートン
１００ｘ シートスタック
１０ 移送ユニット（移送手段）
１１ 吸着ヘッド
１２ ロボットハンド（多関節ロボット）
１３ ロボットアーム（多関節ロボット）
１４ ロボット本体基部（多関節ロボット）
２０ 検出ユニット（検出手段）
２１ 撮像手段
２２ 光源
３０ 載置台
４０ 製函装置
５０ 制御部
５１ 移送制御部（移送手段）
５２ 位置角度算出部（検出手段）
５３ 補正値算出部（算出手段）
１００ ブランクシート
１００´ 半函カートン
１００ｘ シートスタック
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】