特開 2023-136074 容器スタック把持装置、および容器スタック搬送方法

(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】P2023136074

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】容器スタック把持装置、および容器スタック搬送方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/08 20060101AFI20230922BHJP

【ＦＩ】

B25J15/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022041499

(22)【出願日】2022-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000223193

【氏名又は名称】東罐興業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000419

【氏名又は名称】弁理士法人太田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉冨 英嗣

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707AS01

3C707BS10

3C707DS01

3C707ES04

3C707ET03

3C707EU09

3C707EW01

3C707HS01

3C707HS12

3C707NS07

(57)【要約】

【課題】互いに異なる外径を有する容器スタックを安定して把持しつつ容器への傷や凹みも抑制可能な容器スタック把持装置および容器スタック搬送方法を提供する。
【解決手段】本発明の容器スタック把持装置は、複数の容器を積み重ねた容器スタックの側面に当接可能な少なくとも３本の棒状部材と、前記３本の棒状部材に対応して設けられて前記棒状部材を支持する少なくとも３本のアーム部材と、前記アーム部材を回転可能に支持するベース板と、前記３本のアーム部材を互いに同期して連動させる駆動手段と、を含み、前記駆動手段を介した前記アーム部材の回転によって前記３本の棒状部材がそれぞ旋回して近接することで前記３本の棒状部材が前記容器スタックの側面を把持する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の容器を積み重ねた容器スタックの側面に当接可能な少なくとも３本の棒状部材と、
前記３本の棒状部材に対応して設けられて前記棒状部材を支持する少なくとも３本のアーム部材と、
前記アーム部材を回転可能に支持するベース板と、
前記３本のアーム部材を互いに同期して連動させる駆動手段と、を含み、
前記駆動手段を介した前記アーム部材の回転によって前記３本の棒状部材がそれぞ旋回して近接することで前記３本の棒状部材が前記容器スタックの側面を把持する、
容器スタック把持装置。

【請求項2】

前記アーム部材は、前記３本の棒状部材に対応して設けられて前記棒状部材の基端を支持する少なくとも３本の回転アームを含み、
前記ベース板には前記回転アームに対応して少なくとも３つの軸部材が設けられてなり、
前記駆動手段は、前記３つの軸部材を連結させて当該軸部材の回転に追従して前記３本の回転アームを同期して回転させる帯状拘束部材と、前記帯状拘束部材を駆動させる動力機構と、を含み、
前記帯状拘束部材を介した前記回転アームの回転によって、前記３本の棒状部材が前記３つの軸部材の中心に対してそれぞれ近接することで前記３本の棒状部材が前記容器スタックの側面を把持する、
請求項１に記載の容器スタック把持装置。

【請求項3】

前記３つの軸部材のうちの１つに前記動力機構が連結されてなり、
前記動力機構からの動力が前記帯状拘束部材を介して前記３つの軸部材のうちの残りの軸部材に伝達される、
請求項２に記載の容器スタック把持装置。

【請求項4】

前記動力機構は、
前記１つの軸部材と一方の端部が連結された接続片と、
前記接続片の他方の端部と連結されて前記接続片を前記１つの軸部材周りに回転させるシリンダ機構と、
を含んで構成されてなる、
請求項３に記載の容器スタック把持装置。

【請求項5】

前記駆動手段は、
前記３つのアーム部材を連動させるリンク機構と、
前記リンク機構を駆動する動力機構と、を含み、
前記リンク機構を介した前記アーム部材の回転によって、前記３本の棒状部材が前記容器スタックの側面を把持する、
請求項１に記載の容器スタック把持装置。

【請求項6】

前記動力機構は、前記３つのアーム部材のうちの一部と接続して当該一部のアーム部材を前記軸部材周りに回転させるシリンダ機構であり、
前記３つのアーム部材のうちの残りの他部は、前記一部のアーム部材の少なくとも１つと前記リンク機構を介して接続されてなる、
請求項５に記載の容器スタック把持装置。

【請求項7】

前記棒状部材のうち前記ベース板との接続箇所と反対側の端部には、前記容器スタックのフランジ部を支持可能な係止突起が設けられてなる、
請求項１～６のいずれか一項に記載の容器スタック把持装置。

【請求項8】

複数の容器を積み重ねた容器スタックの側面を保持する少なくとも３本の棒状部材と、前記３本の棒状部材に対応して設けられて前記棒状部材を支持する少なくとも３本のアーム部材と、前記３本のアーム部材を互いに同期して連動させる駆動手段と、を有する容器スタック把持装置を用いた容器スタック搬送方法であって、
前記３本の棒状部材が成す仮想内接円の直径が前記容器スタックの外径よりも大きくなるように前記３本の棒状部材を互いに離間させる工程と、
前記容器スタックの鉛直上方に対して前記離間させた前記３本の棒状部材を位置付けする工程と、
前記容器スタックの鉛直上方から前記３本の棒状部材を降下させる工程と、
前記駆動手段を介して前記３本のアーム部材を互いに同期して連動させて、前記降下させた前記３本の棒状部材を互いに近接させて前記容器スタックの側面を把持する工程と、
前記容器スタックを把持した前記３本の棒状部材を上昇させて搬送位置に向けて前記容器スタックを搬送する工程と、
を有することを特徴とする容器スタック搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の紙コップなどの容器を積み重ねた容器スタックを把持する把持装置および容器スタックの搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えば食品を収容するカップ容器や飲料を注出するコップ容器が知られている。これらの容器は、例えば紙や樹脂などで形成されており、上下に積み重ねた状態（これを「容器スタック」とも称する）で搬送されることがある。

【0003】

例えば特許文献１～特許文献３などにおいては、容器を積み重ねて構成された容器スタックを保持し得る容器保持具を有する容器保持機構と、上記容器保持機構を移送し得る位置制御機構とを備えた容器把持および搬送装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－１３６４５８号公報

【特許文献2】特開２００６－１８７８６１号公報

【特許文献3】特開２０２１－１７１８８０号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記した特許文献によれば、容器スタックの搬送を自動的にかつ繰り返して行うことができるから、容器スタックを人手によって搬送する場合に比べて大幅に作業効率の向上を図ることができる。他方で、従来の容器スタックの把持装置は、容器スタックを構成する容器の外径に合わせて設計されているため、異なる外径の容器を把持する場合にはハンド（把持部）を都度取り換えて対応しなければならない。

【0006】

仮に単一のハンド（把持部）で異なる外径の複数種類の容器を把持しようとする場合には、把持部と容器の外径とが合っていないために容器の把持自体が不安定になるだけでなく、場合によっては把持部で容器を傷付けたり凹ましたりする恐れもあり得る。
このように従来における容器スタックの把持装置および手法では、単一のハンド（把持部）で異なる外径の容器スタックの搬送に対応できておらず、更なる作業効率の向上や汎用性が希求されている。

【0007】

本発明は、上記した課題を一例に鑑みて為されたものであり、互いに異なる外径を有する容器スタックを安定して把持しつつ容器への傷や凹みも抑制可能な容器スタック把持装置および容器スタック搬送方法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】

【0008】

本発明の一実施形態における容器スタック把持装置は、（１）複数の容器を積み重ねた容器スタックの側面に当接可能な少なくとも３本の棒状部材と、前記３本の棒状部材に対応して設けられて前記棒状部材を支持する少なくとも３本のアーム部材と、前記アーム部材を回転可能に支持するベース板と、前記３本のアーム部材を互いに同期して連動させる駆動手段と、を含み、前記駆動手段を介した前記アーム部材の回転によって前記３本の棒状部材がそれぞ旋回して近接することで前記３本の棒状部材が前記容器スタックの側面を把持することを特徴とする。

【0009】

また、上記（１）に記載の容器スタック把持装置においては、（２）前記アーム部材は、前記３本の棒状部材に対応して設けられて前記棒状部材の基端を支持する少なくとも３本の回転アームを含み、前記ベース板には前記回転アームに対応して少なくとも３つの軸部材が設けられてなり、前記駆動手段は、前記３つの軸部材を連結させて当該軸部材の回転に追従して前記３本の回転アームを同期して回転させる帯状拘束部材と、前記帯状拘束部材を駆動させる動力機構と、を含み、前記帯状拘束部材を介した前記回転アームの回転によって、前記３本の棒状部材が前記３つの軸部材の中心に対してそれぞれ近接することで前記３本の棒状部材が前記容器スタックの側面を把持することが好ましい。

【0010】

また、上記（２）に記載の容器スタック把持装置においては、（３）前記３つの軸部材のうちの１つに前記動力機構が連結されてなり、前記動力機構からの動力が前記帯状拘束部材を介して前記３つの軸部材のうちの残りの軸部材に伝達されることが好ましい。

【0011】

また、上記（３）に記載の容器スタック把持装置においては、（４）前記動力機構は、前記１つの軸部材と一方の端部が連結された接続片と、前記接続片の他方の端部と連結されて前記接続片を前記１つの軸部材周りに回転させるシリンダ機構と、を含んで構成されてなることが好ましい。

【0012】

また、上記（１）に記載の容器スタック把持装置においては、（５）前記駆動手段は、前記３つのアーム部材を連動させるリンク機構と、前記リンク機構を駆動する動力機構と、を含み、前記リンク機構を介した前記アーム部材の回転によって、前記３本の棒状部材が前記容器スタックの側面を把持することが好ましい。

【0013】

また、上記（５）に記載の容器スタック把持装置においては、（６）前記動力機構は、前記３つのアーム部材のうちの一部と接続して当該一部のアーム部材を前記軸部材周りに回転させるシリンダ機構であり、前記３つのアーム部材のうちの残りの他部は、前記一部のアーム部材の少なくとも１つと前記リンク機構を介して接続されてなることが好ましい。

【0014】

また、上記（１）～（６）のいずれかに記載の容器スタック把持装置においては、（７）前記棒状部材のうち前記ベース板との接続箇所と反対側の端部には、前記容器スタックのフランジ部を支持可能な係止突起が設けられてなることが好ましい。

【0015】

さらに上記した課題を解決するため、本発明の一実施形態における容器スタック搬送方法は、（８）複数の容器を積み重ねた容器スタックの側面を保持する少なくとも３本の棒状部材と、前記３本の棒状部材に対応して設けられて前記棒状部材を支持する少なくとも３本のアーム部材と、前記３本のアーム部材を互いに同期して連動させる駆動手段と、を有する容器スタック把持装置を用いた容器スタック搬送方法であって、前記３本の棒状部材が成す仮想内接円の直径が前記容器スタックの外径よりも大きくなるように前記３本の棒状部材を互いに離間させる工程と、前記容器スタックの鉛直上方に対して前記離間させた前記３本の棒状部材を位置付けする工程と、前記容器スタックの鉛直上方から前記３本の棒状部材を降下させる工程と、前記駆動手段を介して前記３本のアーム部材を互いに同期して連動させて、前記降下させた前記３本の棒状部材を互いに近接させて前記容器スタックの側面を把持する工程と、前記容器スタックを把持した前記３本の棒状部材を上昇させて搬送位置に向けて前記容器スタックを搬送する工程と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、容器へ傷や凹みがついてしまうことを抑制しつつ、異なる複数の外径規格に対応した容器スタックを安定して把持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態の容器スタック把持装置を含む搬送システムを示した模式図である。

【図2】容器スタック把持装置を側面側から見た側面図である。

【図3】容器スタック把持装置を底面側から見た側面図である。

【図4】容器スタック把持装置におけるアーム部材の回転動作と、この回転動作による棒状部材の状態遷移を示す模式図である。

【図5】アーム部材の回転動作によって棒状部材の中心からの距離（把持径）が変化することを説明するための模式図（その１）である。

【図6】アーム部材の回転動作によって棒状部材の中心からの距離（把持径）が変化することを説明するための模式図（その２）である。

【図7】第２実施形態の容器スタック把持装置を含む搬送システムを示した模式図である。

【図8】容器スタック把持装置におけるリンク部材の回転動作と、この回転動作による棒状部材の状態遷移を示す模式図である。

【図9】リンク部材の回転動作によって棒状部材の中心からの距離（把持径）が変化することを説明するための模式図（その２）である。

【図10】容器スタックの搬送方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の容器スタック把持装置及び搬送方法について具体的に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の一例を説明するものであり、本発明を意図せず限定するものではなく、他の公知の構成を適宜補完してもよい。また、以下で詳述する構成以外の構成については、上記した特許文献１や特許文献２を含む公知の搬送機構を適宜援用してもよい。
また、以下の実施形態では、ベース板３０の鉛直方向をＺ軸として例示するが、この軸設定は説明の便宜上のためであり、本発明を意図せず限定するものではない。

【0019】

［第１実施形態］
＜搬送システム２００＞
図１に、第１実施形態における容器スタックの搬送システム２００を示す。同図に示すとおり本実施形態の搬送システム２００は、容器スタックＣＳを把持可能な容器スタック把持装置１００と、この容器スタック把持装置１００を例えば６自由度で操作して任意の位置に搬送可能な公知のロボットハンドＲＨと、を含んで構成されている。

【0020】

この搬送システム２００は、一例として、未使用の容器スタックＣＳが複数本収容された収容ボックス３００から、容器スタック把持装置１００を介して容器スタックＣＳを抽出して所望の位置へ搬送する機能を有して構成されている。

【0021】

ここで、「容器スタック」とは、上記した特許文献３や図１などに例示されるとおり、例えば紙コップ等の公知の容器を積み重ねて構成されたものを言う。より具体的には、本実施形態の容器スタックＣＳは、積み重ねる上側の容器の上端部（フランジ部）以外の胴部と底部のほぼ容器全体を下側の容器内に順次収納する形で例えば数個～数十個だけ柱状に積み重ねた形態を有する。

【0022】

なお個々の容器の材質としては、公知の材料が適用でき、例えば紙や樹脂あるいは紙に樹脂のコーティングを施したものなどが例示できる。容器の外観形状としても、公知の形状を適用でき、例えば食品用途に適した浅底のカップ形状や飲料用途に適したコップ形状が適用できる。

【0023】

また、容器における開口の形状についても、例えば円形や四角形などの任意の公知の形状を採用してもよい。かような容器に収容する被収容物としては、例えば納豆やヨーグルトなどの食品や薬効成分を含有する薬剤などの固形物の他に、例えば飲料などの液状物など公知の種々の物質が例示できる。

【0024】

＜収容ボックス３００＞
収容ボックス３００は、図１などに示すように、容器スタックＣＳが搬入または搬出可能な開口面を有する直方体形状の箱である。一例として、本実施形態の収容ボックス３００は、積み立てた状態の容器スタックＣＳを複数本だけ収容できる程度の公知の段ボール箱が例示できる。

【0025】

＜容器スタック把持装置１００＞
次に図１～図４を参照しつつ、本実施形態における容器スタック把持装置１００の詳細な構成について説明する。
これらの図から理解されるとおり、本実施形態の容器スタック把持装置１００は、棒状部材１０、アーム部材２０、ベース板３０、駆動手段４０及びＲＨ連結手段５０を含んで構成されている。

【0026】

棒状部材１０は、複数の容器を積み重ねた容器スタックＣＳの側面に当接する機能を有して構成される。図１～図３などから理解されるとおり、本実施形態の棒状部材１０は、基端１１が後述するアーム部材２０に固定される棒状の部材である。また、本実施形態の棒状部材１０は、容器スタックＣＳの側面を把持可能なように、ベース板３０に対してアーム部材２０を介してＺ軸周り（図２や図３におけるθｚ方向）に複数本（本例では棒状部材１０Ａ～１０Ｃの３本）設けられる。

【0027】

なお図２に示すように、棒状部材１０は、例えば基端１１側の側面に補強リブ板１４が設けられていてもよい。補強リブ板１４は、例えば棒状部材１０と同質の材料でもよいし、強度が相対的に高い鋼板などであってもよい。棒状部材１０が補強リブ板１４を備えることで、容器スタックＣＳを繰り返し把持しても意図せず棒状部材自体が湾曲してしまうことを防止できる。

【0028】

図２及び図３に示すように、本実施形態においては、上記したベース板３０の中央（例えば後述する中心位置ＳＰ）を基点として、軸周りに等間隔（概ね１２０°）で３本の棒状部材１０Ａ～１０Ｃがそれぞれアーム部材２０を介してベース板３０に設けられている。なお本実施形態では上記のとおり軸周りに等間隔で棒状部材が配置されているが、これらの棒状部材の間隔は必ずしも互いに等しくせずともよい。

【0029】

また図２に示すように、各々の棒状部材１０における先端１２には、上記した容器スタックＣＳのうち例えば最下段に位置する容器の凸部（フランジなど）に係止可能な係止突起１３が設けられていることが好ましい。このように棒状部材１０のうちベース板３０との接続箇所と反対側の端部に容器スタックのフランジ部を支持可能な係止突起１３が設けられることで、搬送中における容器スタックＣＳの落下を抑制することが可能となる。

【0030】

なお本実施形態の棒状部材１０では係止突起１３が容器スタックＣＳ中の最下段に位置する容器のフランジに係止可能な位置に配置されているが、例えば容器スタックＣＳの最下段以外の容器に対しても係止可能な位置に係止突起１３が設けられていてもよい。

【0031】

棒状部材１０の材質としては、特に制限はなく例えばアルミニウムなど公知の金属材料やアクリルなど公知の樹脂材料を適用してもよい。
また、本実施形態ではベース板３０に対して合計３本の棒状部材１０を設けているが、この形態に限られず容器スタックＣＳを安定して把持可能な限りにおいて２本または４本以上の任意の数だけ棒状部材１０をベース板３０に対してアーム部材２０を介して設置してもよい。

【0032】

アーム部材２０は、前記した３本の棒状部材１０に対応して設けられてこの棒状部材１０を支持する機能を有して構成されている。図２～図４に示すように、本実施形態のアーム部材２０は、外形が所定の厚みを有する直方体状の板材で構成された回転アームが例示でき、後述するベース板３０の軸部材３１を挿入して固定するための第１孔部２１と、上記した棒状部材１０を挿入して固定するための第２孔部２２と、を含んで構成されている。

【0033】

より具体的に本実施形態のアーム部材２０は、図２及び図３に示すように、前記した３本の棒状部材１０Ａ～１０Ｃに対応して設けられて棒状部材１０の基端１１を支持する少なくとも３本の回転アーム２０Ａ～２０Ｃを含んで構成されている。なおアーム部材２０の材質としては、特に制限はなく例えばアルミニウムなど公知の金属材料やアクリルなど公知の樹脂材料を適用してもよい。

【0034】

また、図３から理解されるとおり、回転アーム２０Ａ～２０Ｃは、互いの第１孔部２１がベース板３０の中心位置ＳＰに対して軸周りに等間隔（概ね１２０°）で配置されている。従って、ある基準状態においては、図３に示すように、中心位置ＳＰに対して互いに軸周りで上記した等間隔となって放射状に向くように複数の回転アームがベース板３０上に配置されることがある（このときが３本の棒状部材１０によって把持可能な最大の把持径となる）。
なお上記した中心位置ＳＰは、容器スタックＣＳを把持した際に当該容器の中心軸と概ね一致していてもよい。

【0035】

ベース板３０は、図３及び図４に示すように、前記したアーム部材２０（本実施形態では回転アーム）に対応して少なくとも３つの軸部材３１が設けられてなり、この軸部材３１を介してアーム部材２０を回転可能に支持する機能を有して構成されている。
図３に示すように、ベース板３０のうちそれぞれの軸部材３１にはスプロケット３２が同軸となるように連結して固定されている。これによりスプロケット３２の回転に追従して軸部材３１も回転し、さらにこの軸部材３１の回転に追従して当該軸部材３１と連結されたアーム部材２０が回転される。
なお本実施形態ではスプロケット３２を用いているが、これに代えて回転歯車など公知の動力伝達部材を適用してもよい。

【0036】

駆動手段４０は、３本のアーム部材２０を互いに同期して連動させる機能を有し、この駆動手段４０を介した３つの回転アーム２０Ａ～２０Ｃの回転によって３本の棒状部材１０Ａ～１０Ｃがそれぞれ旋回して近接することで容器スタックＣＳの側面を把持することが可能となっている。逆に言えば、駆動手段４０を介した３つの回転アーム２０Ａ～２０Ｃの回転によって３本の棒状部材１０Ａ～１０Ｃがそれぞれ旋回して離間することで、把持した容器スタックＣＳを解放することが可能となっている。

【0037】

より具体的に本実施形態の駆動手段４０は、前記した３つの軸部材３１又はスプロケット３２を連結させて当該軸部材３１の回転に追従して３本の回転アーム２０Ａ～２０Ｃを互いに同期して回転させる帯状拘束部材４２と、この帯状拘束部材４２を駆動させる動力機構と、を含んで構成されている。
また、図３に示すように、駆動手段４０は、上記した帯状拘束部材４２の張力を調整する張力調整手段（テンショナー）４３を含んでいてもよい。これにより帯状拘束部材４２で歯飛びやズレなどが生じて軸部材３１同士の連動が阻害されてしまうことを防止できる。

【0038】

このうち本実施形態の動力機構は、図３に示すように、スプロケット３２を介して１つの軸部材３１と一方の端部が連結された接続片４１Ａと、この接続片４１Ａの他方の端部と連結されて接続片４１Ａを前記した１つの軸部材３１周りに回転させるシリンダ機構４１Ｂと、を含んで構成されている。

【0039】

接続片４１Ａは、上記したシリンダ機構４１Ｂの出力端部と上記した軸部材３１及びスプロケット３２とを連結する機能を具備する。従ってシリンダ機構４１Ｂによってシリンダの出力端部と接続片４１Ａとの接続部が進退することで、この接続片４１Ａと連結された軸部材３１とスプロケット３２は当該軸部材３１を中心として時計回り又は反時計回りに回転することが可能となっている。

【0040】

シリンダ機構４１Ｂは、ベース板３０に搭載されて、アーム部材２０を軸周りに回転させるための回転力を発生する機能を有する。かようなシリンダ機構４１Ｂの具体例としては、例えばエアシリンダや油圧シリンダなど公知の種々のシリンダ機構を適用できる。

【0041】

本実施形態では、３つある軸部材３１とスプロケット３２のセットうちの１セット（図３では＋Ｘ方向である紙面上側に位置するセットであり、これらを入力用軸部材３１及び入力用スプロケット３２とも称する）に対して上記した動力機構が連結されてなり、この動力機構からの動力がまず入力用軸部材３１を介して入力用スプロケット３２に伝達される。次いでこの入力用スプロケット３２の回転に連動して帯状拘束部材４２を介して残りのスプロケット３２が回転することで、これらスプロケット３２に接続する残りの軸部材３１に回転力がそれぞれ伝達されるように構成されている。

【0042】

また本実施形態では、図３に示すように、複数のスプロケット３２は互いに帯状拘束部材４２で連結されている。従って駆動手段４０からの駆動力は複数のスプロケット３２のうちの１つに伝達されることで、上記した帯状拘束部材４２を介して上記複数のスプロケット３２が同期して回転することとなる。かような帯状拘束部材４２の具体例としては、駆動手段４０による力を伝達可能な限りにおいて特に制限はなく、例えば公知のベルトやチェーンが例示できる。本実施形態では、一例として、帯状拘束部材４２としてチェーンを適用している。

【0043】

このように本実施形態においては、前記した帯状拘束部材４２を介した回転アーム２０Ａ～２０Ｃの回転によって、この回転アームに対応した３本の棒状部材１０Ａ～１０Ｃが３つの軸部材３１の中心（図４～図６に示す把持中心Ｏ）に対してそれぞれ近接することでこれら棒状部材１０が容器スタックＣＳの側面を把持することが可能となっている。

【0044】

換言すれば、図５及び図６に示すように、回転アーム２０Ａ～２０Ｃの回転によって３本の棒状部材１０Ａ～１０Ｃが把持中心Ｏに対して互いに同期しながら近接または離間することで、容器スタックＣＳを把持するための把持径Ｒを調整することが可能となっている。

【0045】

なお本実施形態では、図４においては３本の棒状部材１０Ａ～１０Ｃや回転アーム２０Ａ～２０ＣがポジションＰ１～ポジションＰ２までの７つの位置を取り得ることを示していたり、図５と図６においては把持径ＲがＲ１～Ｒ４の４段階で取り得ることを示しているが、本発明はこの形態に限られない。すなわち、回転アーム２０Ａ～２０Ｃが互いに干渉しない限りにおいて、３本の棒状部材１０Ａ～１０Ｃの位置は任意のポジションに設定可能であり容器スタックＣＳを把持するための把持径Ｒも無段階で調整してもよい。

【0046】

ＲＨ連結手段５０は、容器スタック把持装置１００を上記したロボットハンドＲＨに接続する機能を有する。かようなＲＨ連結手段５０は、例えば、ロボットハンドＲＨに当接して固定する接続部５１と、上記接続部５１とベース板３０とを連結する連結部５２と、を含んで構成されていてもよい。

【0047】

なお接続部５１とロボットハンドＲＨの固定手法としては、特に制限はなく、例えばボルトによる締結など公知の種々の締結手段を適用できる。また本実施形態のＲＨ連結手段５０は上記した構成を備えているが、容器スタック把持装置１００をロボットハンドＲＨの先端に取り付け可能であれば特に制限はなく、例えば接続部５１と連結部５２を一体で形成したりする他に、これらの構成に代えて公知の他の連結機構を適用してもよい。

【0048】

以上説明した第１実施形態における容器スタック把持装置１００および搬送システム２００によれば、駆動手段４０によってアーム部材２０を介して棒状部材１０が互いに同期して近接または離間することで、異なる把持径となる複数種類の容器スタックＣＳの側面を把持することが実現される。
これにより容器スタックＣＳを構成する個々の容器へ傷や凹みがついてしまうことを抑制しつつ、異なる複数の外径規格に対応した容器スタックＣＳを安定して把持することが可能となる。

【0049】

［第２実施形態］
次に図７～図９を用いて、第２実施形態における容器スタック把持装置１１０について説明する。上記した第１実施形態における容器スタック把持装置１００の駆動手段４０は、帯状拘束部材４２とその動力機構とでアーム部材を軸部材３１の軸周りに回転させて棒状部材を互いに近接又は離間させる構成となっていた。

【0050】

これに対して本実施形態における容器スタック把持装置１１０の駆動手段４０はアーム部材２０を連動させるリンク機構とその動力機構を備えている点に主とした特徴がある。
従って第２実施形態においては、既述の第１実施形態と同様の構成については同じ参照番号を付してその説明は適宜省略する。

【0051】

＜容器スタック把持装置１１０＞
これらの図から理解されるとおり、本実施形態の容器スタック把持装置１１０は、棒状部材１０、アーム部材２０、ベース板３０、駆動手段４０及びＲＨ連結手段５０を含んで構成されている。

【0052】

このうち本実施形態の駆動手段４０は、図７及び図８から理解されるとおり、３つのアーム部材２０Ｄ～２０Ｆを連動させるリンク機構と、このリンク機構を駆動する動力機構と、を含んで構成されている。

【0053】

アーム部材２０Ｄは、図７及び図８に示すとおり、軸部材３１を介して回転可能なようにベース板３０に固定される。このアーム部材２０Ｄは、図８及び図９などに示すように、軸部材３１が挿入される中央部から延びる第１端部２０Ｄａが第１連結部４４を介してシリンダ機構４１と連結される。また、アーム部材２０Ｄのうち中央部から延びる第２端部２０Ｄｂの先端には、上記した棒状部材１０Ａが接続されている。さらにアーム部材２０Ｄのうち中央部から延びる第３端部２０Ｄｃには第３連結部４６の一端４６ａが接続される。

【0054】

アーム部材２０Ｅは、図７及び図８に示すとおり、軸部材３１を介して回転可能なようにベース板３０に固定される。このアーム部材２０Ｅは、図８及び図９などに示すように、軸部材３１が挿入される中央部から延びる第１端部２０Ｅａが上記した第３連結部４６の他端４６ｂと接続されている。また、アーム部材２０Ｅのうち中央部から延びる第２端部２０Ｅｂには上記した棒状部材１０Ｂが接続されている。

【0055】

これにより、アーム部材２０Ｄがシリンダ機構４１の作用によって軸部材３１を軸として回転すると、上記した第３連結部４６を介してアーム部材２０Ｅもアーム部材２０Ｄに連動して軸部材３１を軸として回転する。

【0056】

また、アーム部材２０Ｆは、図７及び図８に示すとおり、軸部材３１を介して回転可能なようにベース板３０に固定される。このアーム部材２０Ｆは、図８及び図９などに示すように、軸部材３１が挿入される中央部から延びる第１端部２０Ｆａが第２連結部４５を介してシリンダ機構４１と連結される。また、アーム部材２０Ｆのうち中央部から延びる第２端部２０Ｆｂの先端には、上記した棒状部材１０Ｃが接続されている。
これにより、アーム部材２０Ｄがシリンダ機構４１の作用によって軸部材３１を軸として回転するのと並行して、アーム部材２０Ｆも同様にシリンダ機構４１の作用によって軸部材３１を軸として回転する。

【0057】

また、本実施形態の動力機構は、上記した第１連結部４４および第２連結部４５でアーム部材２０と連結して当該アーム部材２０を駆動するシリンダ機構４１で構成されている。 換言すれば本実施形態のシリンダ機構４１は、３つのアーム部材２０Ｄ～２０Ｆのうちの一部（本例では２０Ｄ及び２０Ｆの２つ）と接続して当該一部のアーム部材を軸部材３１周りに回転させる。そして３つのアーム部材２０Ｄ～２０Ｆのうちの残りの他部（本例では２０Ｅの１つ）は、この一部のアーム部材の少なくとも１つ（本例では２０Ｄ）とリンク機構を介して接続される。

【0058】

このように本実施形態のリンク機構は、上記した第１連結部４４、第２連結部４５および第３連結部４６を含んで構成されている。これにより、シリンダ機構４１の作用によって第１連結部４４及び第２連結部４５を介してアーム部材２０Ｄ及びアーム部材２０Ｆが軸部材３１を中心に回転すると共に、アーム部材２０Ｄの回転に連動して第３連結部４６を介してアーム部材２０Ｅが軸部材３１を中心に回転する。

【0059】

そして本実施形態では、上記したリンク機構を介したアーム部材の回転に追従して３本の棒状部材１０が互いに同期して近接することで容器スタックＣＳの側面を把持することが実現されている。従って図９に示すように、外径Ｌ１の容器や外径Ｌ２の容器など複数の外径に対応した汎用性の高い把持機能を実現できる。
なお上記したリンク機構の構成は一例であって、複数のアーム部材２０の上記動作を実現可能であれば他のリンク構造を採用してもよい。

【0060】

これにより、本実施形態の駆動手段４０によってアーム部材２０を介して棒状部材１０が互いに同期して近接または離間することで、第１実施形態と同様に異なる把持径となる複数種類の容器スタックＣＳの側面を把持することが実現される。
以上説明した第２実施形態の容器スタック把持装置１１０によれば、容器スタックＣＳを構成する個々の容器へ傷や凹みがついてしまうことを抑制しつつ、異なる複数の外径規格に対応した容器スタックＣＳを安定して把持することが可能となる。

【0061】

＜容器スタック搬送方法＞
次に図１０もさらに参照しつつ上記した搬送システム２００を用いた容器スタック搬送方法について詳述する。この容器スタック搬送方法は、例えば容器スタック把持装置１００やロボットハンドＲＨの動作を制御可能なＰＣ等の制御装置にプログラムとして格納されてＣＰＵで実行可能な搬送方法である。なおこの容器スタック搬送方法のプログラムは、上記した制御装置のメモリに格納される他、クラウドなどのネットワークを介してＰＣへダウンロードされる形態であってもよい。

【0062】

まず図１０に示すステップ１の前における準備段階では、容器スタックＣＳを把持可能なように、３本の棒状部材１０が成す仮想内接円の直径が容器スタックＣＳの外径よりも大きくなるように駆動手段４０を介して３本の棒状部材１０を互いに離間させる。

【0063】

次いでステップ１では、ロボットハンドＲＨを操作して、容器スタックＣＳの鉛直上方に対し、上記準備段階で離間させた３本の棒状部材１０を位置付けする。
ステップ１後のステップ２では、この収容ボックス３００内に収容された未搬送の容器スタックＣＳの上方から、収納ボックス内の容器スタックＣＳの側面と３本の棒状部材１０とが対向するように、ロボットハンドＲＨを介して３本の棒状部材１０を降下させる。

【0064】

そしてステップ３では、ロボットハンドＲＨが３本の棒状部材１０が容器スタックＣＳへ到達したか、すなわち容器スタックＣＳの側面を３本の棒状部材１０が把持可能な程度に下降したか否かが判定される。ステップ３で３本の棒状部材１０が容器スタックＣＳへ到達した場合には、続くステップ４で駆動手段４０を駆動する。すなわち、ステップ４では、この駆動手段４０を介して３本のアーム部材２０を互いに同期して連動させて、上記で降下させた３本の棒状部材１０を互いに近接させて容器スタックＣＳの側面を把持する。

【0065】

このとき棒状部材１０の先端１２に上述した係止突起１３が設けられている場合には、この係止突起１３が容器スタックＣＳのうち例えば最下段に位置する容器の凸部（フランジなど）に係止することで、搬送中における容器スタックＣＳの落下が抑制される。

【0066】

続くステップ５では、上記した制御装置のＣＰＵによって不図示の光学センサーなど公知の検出手段を介して容器スタックＣＳが棒状部材１０で把持されたか判定される。
そしてステップ５において容器スタックＣＳの把持が完了したと判定されたときは、続くステップ６において３本の棒状部材１０で容器スタックＣＳの側面を保持しつつロボットハンドＲＨを介して当該棒状部材１０を上昇させて容器スタックＣＳを目的の位置へ搬送する。

【0067】

そしてステップ７において容器スタックＣＳが搬送先（搬送位置）へ到達したか否かが判定される。そしてステップ７で容器スタックＣＳが搬送先（搬送位置）へ到達したと判定されたときは、ステップ８において駆動手段４０を駆動して上記した棒状部材１０を互いに同期して離間させることで、把持した容器スタックＣＳを搬送先（搬送位置）で解放する。

【0068】

以上説明した実施形態は本発明の趣旨を具現化した一例であり、本発明の上記趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えてもよい。さらには本発明の上記趣旨を逸脱しない範囲で公知の構造や手法を適宜追加して変形してもよい。
例えば上記した第１実施形態や第２実施形態では棒状部材１０は軸方向（図２におけるＺ方向）に真っ直ぐ延びる棒状となっていたが、この形状に限られず部分的に湾曲していてもよい。また、上記した第１実施形態や第２実施形態ではベース板３０に対して３本の棒状部材１０を設けているが、この形状に限られず４本以上の任意の数だけ棒状部材１０を設けてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明は、異なる外径を有する複数種類の容器を把持可能な汎用性の高い容器スタックの把持装置を実現するのに適している。

【符号の説明】

【0070】

１００、１１０ 容器スタック把持装置
１０ 棒状部材
２０ アーム部材
３０ ベース板
４０ 駆動手段
５０ ＲＨ連結手段
ＲＨ ロボットハンド
２００ 搬送システム
３００ 収容ボックス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】