特開 2023-173670 ロボットアームの制御システム

(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】P2023173670

(43)【公開日】2023-12-07

(54)【発明の名称】ロボットアームの制御システム

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/00 20060101AFI20231130BHJP

   B65G 47/91 20060101ALI20231130BHJP

   B65B 5/08 20060101ALI20231130BHJP

【ＦＩ】

B25J13/00 A

B65G47/91 A

B65B5/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022086094

(22)【出願日】2022-05-26

(71)【出願人】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】太田 陽平

【テーマコード（参考）】

3C707

3E003

3F072

【Ｆターム（参考）】

3C707AS03

3C707BS12

3C707CV08

3C707CW08

3C707CY01

3C707DS02

3C707ES02

3C707FS01

3C707FT11

3C707JS02

3C707KS03

3C707KS16

3C707MT02

3C707MT04

3C707NS02

3C707NS26

3E003AA01

3E003AB01

3E003AB03

3E003BB02

3E003BC02

3E003BC04

3E003BD04

3E003DA07

3F072AA12

3F072AA30

3F072GC01

3F072GC03

3F072GD01

3F072KA01

3F072KD03

3F072KD11

3F072KD19

3F072KD23

(57)【要約】

【課題】作業時間の長期化を招くことなく、ワークを容器内の所望する投入位置に精度良く配置する。
【解決手段】コントローラは、シールカット部２１、２２を有するピロー包装品であるワーク２０を平面視において４つの辺５１～５４を有する矩形状をなす容器５０に整列状態で投入する作業を行うロボットアーム４０を制御するものであって、位置設定部および動作制御部を備える。位置設定部は、第１方向Ｂ１に沿って並べられる複数のワーク２０の投入位置を設定する際、最初に第３辺５３および第４辺５４のうち一方に隣接する位置を投入位置として設定し、次に第３辺５３および第４辺５４のうち他方に隣接する位置を投入位置として設定し、その後に第３辺５３および第４辺５４のいずれにも隣接しない位置を投入位置として設定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも両端にシールカット部を有するピロー包装品であるワークを平面視において４つの辺を有する矩形状をなす容器に整列状態で投入する作業を行うロボットアームを制御するロボットアームの制御システムであって、
前記４つの辺のうち互いに対向する２つの辺である第１辺および第２辺に沿う方向を第１方向とするとともに、前記４つの辺のうち前記第１辺および前記第２辺を除く２つの辺である第３辺および第４辺に沿う方向を第２方向とすると、
前記整列状態は複数の前記ワークが前記シールカット部が設けられた側部同士が隣接するように前記第１方向に沿って並ぶ状態を含むものであり、
前記容器における前記ワークの投入位置を設定する位置設定部と、
前記ワークを所定の取得位置にて取るとともに、その取った前記ワークを前記位置設定部により設定された前記投入位置に配置するように前記ロボットアームの動作を制御する動作制御部と、
を備え、
前記位置設定部は、前記第１方向に沿って並べられる複数の前記ワークの前記投入位置を設定する際、最初に前記第３辺および前記第４辺のうち一方に隣接する位置を前記投入位置として設定し、次に前記第３辺および前記第４辺のうち他方に隣接する位置を前記投入位置として設定し、その後に前記第３辺および前記第４辺のいずれにも隣接しない位置を前記投入位置として設定するロボットアームの制御システム。

【請求項2】

前記整列状態は、３つの前記ワークが前記シールカット部が設けられた側面同士が隣接するように前記第１方向に沿って並ぶ状態を含むものである請求項１に記載のロボットアームの制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロボットアームの制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に開示されているように、複数のワークをコンベアなどの搬送装置により搬送することで工場内の生産ラインに流通させ、それら流通されるワークに対してロボットアームが所定の作業を行うといった生産システムがある。このようなロボットアームによる作業の一つとして、シールカット部を有するピロー包装品であるワークを取って平面視において矩形状をなす容器内の所定の投入位置に投入するといったピックアンドプレース作業が挙げられる。なお、シールカット部を有するピロー包装品は例えば個包装されたバームクーヘンなどのお菓子であり、平面視において矩形状をなす容器は例えば番重である。このようなケースでは、容器にワークを出来る限り隙間なく且つ整列した状態で詰めるということが求められる。

【0003】

この場合、ロボットアームは、ワークを容器に配置するプレース時に次のような動作を行うことが一般的である。すなわち、ロボットアームは、アーム先端に取り付けられたハンドでワークを把持した状態でアームを移動させてアーム先端を容器内の投入位置の上方に位置させた後、アーム先端を真っすぐ下降させ、ハンドからワークを離して容器内の投入位置にワークを配置するといった一連の動作を行う。また、この場合、容器にワークを投入する順番としては、次のようなものが一般的である。すなわち、ロボットアームは、最初に容器の一方の端である一端の列にワークを投入し、次に容器の両端の間の列である中列にワークを投入し、その後に容器の他方の端である他端の列にワークを投入する、といった順番でワークを容器に投入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１２５９８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した一般的なプレース時の動作および一般的なワークの投入順を採用した従来のピックアンドプレース作業によれば、中列または他端の列にワークを投入しようとしてロボットアームからワークを離した際、そのワークと、既に配置されている隣接するワークとが干渉する可能性、具体的には、それらワークのシールカット部同士が接触する可能性が高くなる。なお、以下では、このような従来のピックアンドプレース作業のことを従来技術と称することがある。

【0006】

このようなワーク同士の干渉、具体的にはワークのシールカット部同士の接触が発生すると、次のような問題が生じるおそれがある。すなわち、接触したシールカット部が折り曲げられると、それに起因して生じる反発力、具体的にはシールカット部が元に戻ろうとすることで生じる反発力により容器に投入されたワークの位置が所望する投入位置から外れた位置となる位置ずれが生じる可能性がある。基本的に、お菓子は、パン、冷凍食品などに比べて軽いことが多い。そのため、このような比較的重量が軽いワークを容器に隙間なく整列状態で詰める場合、上述した位置ずれの問題が一層顕著に表れることになる。

【0007】

このような位置ずれが生じた場合、次に別のワークを容器に投入する際に位置ずれが生じたワークを上から押し潰すなどして、ワークにダメージを与えるおそれがある。また、番重などの容器は、複数段に重ねられることがあるが、位置ずれが生じたワークが投入された容器の上に別の容器が重ねられる場合、位置ずれによりワークが容器の上面から飛び出した状態になっている可能性がある。そのため、容器の重量が比較的重いものである場合にはワークにダメージを与えるといった問題が生じるおそれがあるとともに、容器の重量が比較的軽いものである場合には容器をうまく重ねられなくなるといった問題が生じるおそれがある。

【0008】

従来技術において、このような位置ずれの発生を防止するためには、一端の列にワークを配置する際にワークを容器の一端側の内壁に十分に寄せるなどして、次に配置される中列のワークとの干渉を極力避けるようにするといった対策が考えられる。ただし、このような対策では、プレース時にワークを容器の内壁に寄せるための動作が必要となることから、次のような別の問題が生じるおそれがある。すなわち、上記対策では、ワークを内壁に寄せるといったピックアンドプレース作業において本来は必要のない余分な動作が行われることになるため、作業時間の長期化を招くおそれがある。また、上記対策では、寄せ過ぎに起因してワークが内壁に接触してワークにダメージを与えるおそれがある。

【0009】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業時間の長期化を招くことなく、ワークを容器内の所望する投入位置に精度良く配置することができるロボットアームの制御システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に記載のロボットアームの制御システムは、少なくとも両端にシールカット部を有するピロー包装品であるワークを平面視において４つの辺を有する矩形状をなす容器に整列状態で投入する作業を行うロボットアームを制御するものであって、位置設定部および動作制御部を備える。この場合、前記４つの辺のうち互いに対向する２つの辺である第１辺および第２辺に沿う方向を第１方向とするとともに、前記４つの辺のうち前記第１辺および前記第２辺を除く２つの辺である第３辺および第４辺に沿う方向を第２方向とすると、前記整列状態は、複数の前記ワークが前記シールカット部が設けられた側部同士が隣接するように前記第１方向に沿って並ぶ状態を含むものである。

【0011】

前記位置設定部は、前記容器における前記ワークの投入位置を設定する。前記動作制御部は、前記ワークを所定の取得位置にて取るとともに、その取った前記ワークを前記位置設定部により設定された前記投入位置に配置するように前記ロボットアームの動作を制御する。前記位置設定部は、前記第１方向に沿って並べられる複数の前記ワークの前記投入位置を設定する際、最初に前記第３辺および前記第４辺のうち一方に隣接する位置を前記投入位置として設定し、次に前記第３辺および前記第４辺のうち他方に隣接する位置を前記投入位置として設定し、その後に前記第３辺および前記第４辺のいずれにも隣接しない位置を前記投入位置として設定する。

【0012】

上記構成では、ロボットアームは、第１方向に沿って並べられる複数のワークについて、最初に容器の一方の端に隣接する位置にワークを投入し、次に容器の他方の端に隣接する位置にワークを投入し、その後に容器の両端の間の位置にワークを投入する、といった順番でワークを容器に投入することになる。このような投入順によれば、容器の両端の投入位置にワークを配置するときには、その投入位置の隣に既に配置されているワークである既配置ワークが存在しないことから、これから配置するワークである未配置ワークと既配置ワークとの干渉が生じず、そのような干渉による位置ずれも当然に発生しない。

【0013】

このように、上記構成によれば、位置ずれの発生が抑制されることから、ワークにダメージを与えたり、容器をうまく重ねることができなくなったり、といった不具合の発生を防止することができる。上記構成によれば、第３辺および第４辺のうち一方に隣接する投入位置、つまり容器の端の列の投入位置にワークを配置する際にワークを容器の端側の内壁に十分に寄せるなどの余分な動作をすることなく、上述したようにして位置ずれの発生が防止される。したがって、上記構成によれば、作業時間の長期化を招くことなく、ワークを容器の所望する投入位置に精度良く配置することができるという優れた効果が得られる。

【0014】

請求項２に記載のロボットアームの制御システムにおいて、前記整列状態は、３つの前記ワークが前記シールカット部が設けられた側面同士が隣接するように前記第１方向に沿って並ぶ状態を含むものである。このような構成によれば、ロボットアームは、第１方向に沿って並べられる複数のワークについて、最初に容器の一方の端に隣接する位置にワークを投入し、次に容器の他方の端に隣接する位置にワークを投入し、最後に容器の両端の間の位置にワークを投入する、といった順番でワークを容器に投入することになる。

【0015】

このような投入順によれば、容器の両端の間の投入位置にワークを配置するときには、その投入位置の両隣に既配置ワークが存在することになる。そのため、未配置ワークと既配置ワークとの干渉に起因して生じる反発力により未配置ワークの位置が所望する投入位置から外れた位置となる可能性がある。しかし、この場合、両端の間の投入位置に投入されたワークの第１方向に沿う移動は、その両隣に存在する既配置ワークにより規制される。すなわち、この場合、仮にワーク同士の干渉が生じたとしても、未配置ワークの両隣に存在する既配置ワークがそれぞれ内壁側に移動するような形となるため、未配置ワークを確実に所望する中心位置に配置することが可能となる。したがって、この場合、容器の両端の間の投入位置にワークを配置するときにも、未配置ワークと既配置ワークとの干渉による位置ずれの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態に係る生産システムの構成を模式的に示す図

【図2】第１実施形態に係るコントローラの構成を模式的に示す図

【図3】第１実施形態に係るピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その１

【図4】第１実施形態に係るピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その２

【図5】第１実施形態に係るピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その３

【図6】第１実施形態に係るピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その４

【図7】第１実施形態に係るピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その５

【図8】第１実施形態に係るハンドの把持部のそれぞれにより複数のワークが把持された状態を模式的に示す図

【図9】第１実施形態に係るピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その６

【図10】第１実施形態に係る第１方向に沿って並べられる３つのワークの投入位置が第１設定方法により設定された場合におけるプレース動作の一例を示す図

【図11】第１実施形態に係る第１方向に沿って並べられる３つのワークの投入位置が第２設定方法により設定された場合におけるプレース動作の一例を示す図

【図12】第１実施形態に係る斜めアプローチ動作の第１具体例を説明するための図その１

【図13】第１実施形態に係る斜めアプローチ動作の第１具体例を説明するための図その２

【図14】第１実施形態に係る斜めアプローチ動作の第１具体例を説明するための図その３

【図15】第１実施形態に係る斜めアプローチ動作の第２具体例を説明するための図その１

【図16】第１実施形態に係る斜めアプローチ動作の第２具体例を説明するための図その２

【図17】第１実施形態に係る斜めアプローチ動作の第２具体例を説明するための図その３

【図18】第１比較例に係る第１方向に沿って並べられる３つのワークの投入位置が第２設定方法により設定された場合において通常アプローチ動作を用いたプレース動作の一例を示す図

【図19】第２比較例に係るハンドの把持部のそれぞれにより複数のワークが把持された状態を模式的に示す図

【図20】第２実施形態に係る第２容器にワークを投入する場合のピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図

【図21】第２実施形態に係る第１容器にワークを投入する場合のピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その１

【図22】第２実施形態に係る第１容器にワークを投入する場合のピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その２

【図23】第２実施形態に係る第１容器にワークを投入する場合のピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その３

【図24】第２実施形態に係る第１容器にワークを投入する場合のピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その４

【図25】第２実施形態に係る第１容器にワークを投入する場合のピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その５

【図26】第２実施形態に係る第１容器にワークを投入する場合のピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例を説明するための図その６

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１～図１９を参照して説明する。

【0018】

図１および図３などに示すように、本実施形態の生産システム１０では、ワーク２０をベルトコンベア装置であるコンベア３０により搬送することで工場内の生産ラインに流通させるようになっている。生産システム１０には、図１および図３などに示すような工程、つまりワーク２０がコンベア３０により搬送されてくると、そのワーク２０をロボットアーム４０で取って容器５０に整列状態で投入する工程、つまりコンベア３０から容器５０への移し変え工程が含まれる。

【0019】

すなわち、ロボットアーム４０は、コンベア３０により所定の流れ方向Ａ１に向けて搬送されるワーク２０を取り、その取ったワーク２０を容器５０に整列状態で投入するピックアンドプレース作業を行うようになっている。コンベア３０は、搬送装置に相当するものであり、基本的には、停止することなく動作し続けるようになっている。ワーク２０は、シールカット部２１、２２を有するピロー包装品であり、その中身は例えばバームクーヘンなどのお菓子となっている。シールカット部２１、２２は、ワーク２０の４つの側部のうち、互いに対向する２つの側部に設けられている。なお、図１、図３などでは、一部のシールカット部にだけ符号を付し、他のシールカット部の符号は省略している。

【0020】

この場合、ワーク２０は、本工程よりも前の前工程においてピロー包装が施され、個包装された状態で本工程へと搬送される。また、この場合、ワーク２０は、コンベア３０により、一定の速度且つ一定の間隔で連続して搬送されるとともに、シールカット部２１、２２が設けられた側部が流れ方向Ａ１と直交する方向となるような向きで搬送されるようになっている。

【0021】

ロボットアーム４０は、例えば６軸のアームを有する垂直多関節型ロボットとして構成されている。容器５０は、例えば番重など、平面視において４つの辺５１、５２、５３、５４を有する矩形状をなす容器である。本明細書では、４つの辺５１～５４のうち互いに対向する２つの辺５１および５２のことを、それぞれ第１辺５１および第２辺５２とも称するとともに、４つの辺５１～５４のうち第１辺５１および第２辺５２を除く２つの辺５３および５４のことを、それぞれ第３辺５３および第４辺５４とも称する。

【0022】

また、本明細書では、第１辺５１および第２辺５２に沿う方向を第１方向Ｂ１とするとともに、第３辺５３および第４辺５４に沿う方向を第２方向Ｂ２とする。さらに、本明細書では、第１方向Ｂ１のことを行と称することがあるとともに、第２方向Ｂ２のことを列と称することがある。この場合、前述した整列状態は、図１０、図１１などに示すような状態、つまり、複数のワーク２０、具体的には３つのワーク２０がシールカット部２１、２２が設けられた側部同士が隣接するように第１方向Ｂ１に沿って並ぶとともに、複数のワーク２０、具体的には５つのワーク２０がシールカット部２１、２２が設けられていない側部同士が隣接するように第２方向Ｂ２に沿って並ぶ状態である。

【0023】

つまり、本実施形態では、１５個のワーク２０が、５行３列の形態で整列された整列状態で容器５０に配置されるようになっている。なお、本明細書では、５つの行について、図１０、図１１などにおける上から順に、第１行、第２行、第３行、第４行および第５行と称するとともに、３つの列について、図１０、図１１などにおける左から順に、第１列、第２列および第３列と称することとする。

【0024】

ロボットアーム４０および容器５０は、それぞれ作業台６０、７０上に配置されている。この場合、作業台６０、７０、ひいてはロボットアーム４０および容器５０は、流れ方向Ａ１に向かって右側に配置されている。なお、本明細書では、流れ方向Ａ１に向かって右側のことを単に右側と称するとともに、流れ方向Ａ１に向かって左側のことを単に左側と称することがある。

【0025】

ロボットアーム４０のアーム先端にはハンド８０が取り付けられている。図１および図３などに示すように、ハンド８０は、ワーク２０を把持することができる複数の把持部、具体的には５つの把持部８１、８２、８３、８４、８５が所定の並び方向Ｃ１に並ぶように配置されたものである。把持部８１～８５は、ワーク２０を吸着して保持するための吸着機構を備えている。このように、本実施形態では、ハンド８０が有する把持部８１～８５の数は、整列状態において第２方向Ｂ２に沿って並ぶワーク２０の数と同じ数である「５」になっている。

【0026】

ロボットアーム４０は、アーム先端を移動させてコンベア３０の近傍に位置させた後、さらにアーム先端を移動させるとともにハンド８０の複数の把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取るピック動作を行う。そして、ロボットアーム４０は、アーム先端を移動させて容器５０の近傍に位置させた後、さらにアーム先端を移動させるとともに把持部８１～８５からワーク２０を離して容器５０の所定の投入位置に配置するプレース動作を行う。ロボットアーム４０は、このようなワーク２０に対する一連の作業、つまりコンベア３０により搬送されるワーク２０を取るとともに容器５０に投入するという作業を繰り返し実行する。

【0027】

ロボットアーム４０は、図２に示すコントローラ９０により制御される。コントローラ９０は、ロボットアームの制御システムを構成するものであり、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどで構成されたコンピュータからなる制御手段においてコンピュータプログラムを実行することで、ロボットアーム４０を制御している。具体的には、コントローラ９０は、インバータ回路などから構成された駆動部を備えており、ロボットアーム４０の各軸を駆動するモータに対応して設けられているエンコーダで検知したモータの回転位置に基づいて例えばフィードバック制御によりそれぞれのモータを駆動する。コントローラ９０は、予め設定された動作プログラムを実行することにより、ロボットアーム４０の各軸が予め定められた所定の動作を自動的に実行するようにロボットアーム４０を制御する。

【0028】

コントローラ９０は、位置設定部９１および動作制御部９２などの機能ブロックを備えている。これら各機能ブロックは、コントローラ９０が備えるＣＰＵがＲＯＭなどに格納されているコンピュータプログラムを実行してコンピュータプログラムに対応する処理を実行することにより実現されている、つまりソフトウェアにより実現されている。なお、各機能ブロックのうち少なくとも一部をハードウェアにより実現する構成としてもよい。

【0029】

位置設定部９１は、容器５０におけるワーク２０の投入位置を設定する。位置設定部９１は、ユーザにより実施されるティーチング時の位置合わせ、つまり座標設定により指定された位置を投入位置として設定するようになっている。位置設定部９１は、第１方向Ｂ１に沿って並べられる３つのワーク２０の投入位置を設定する際、次の２つの設定方法のうちいずれかを行うことができる。第１設定方法では、位置設定部９１は、最初に第３辺５３および第４辺５４のうち一方に隣接する位置を投入位置として設定し、次に第３辺５３および第４辺５４のうち他方に隣接する位置を投入位置として設定し、その後に第３辺５３および第４辺５４のいずれにも隣接しない位置を投入位置として設定する。

【0030】

つまり、第１設定方法では、位置設定部９１は、最初に容器５０の一方の端である一端側の列である第１列の位置を投入位置として設定し、次に容器５０の他方の端である他端側の列である第３列の位置を投入位置として設定し、その後に容器５０の両端の間の列である第２列の位置を投入位置として設定する。

【0031】

また、第２設定方法では、位置設定部９１は、最初に第３辺５３および第４辺５４のうち一方に隣接する位置を投入位置として設定し、次に第３辺５３および第４辺５４のいずれにも隣接しない位置を投入位置として設定し、その後に第３辺５３および第４辺５４のうち他方に隣接する位置を投入位置として設定する。つまり、第２設定方法では、位置設定部９１は、最初に第１列の位置を投入位置として設定し、次に第２列の位置を投入位置として設定し、その後に第３列の位置を投入位置として設定する。

【0032】

動作制御部９２は、ワーク２０をコンベア３０上の所定の取得位置にて取るとともに、その取ったワーク２０を位置設定部９１により設定された投入位置に配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。この場合、コンベア３０は図２における左右方向に延びており、ワーク２０は図２における右から左へと搬送されるようになっている。つまり、この場合、ワーク２０の搬送方向は、図２に白抜きの矢印で示す流れ方向Ａ１となる。

【0033】

動作制御部９２は、投入位置が容器５０に既に配置されているワーク２０である既配置ワークの第１方向Ｂ１における隣である場合、これから配置するワーク２０である未配置ワークを既配置ワークに接触させることにより未配置ワークのシールカット部２１、２２および既配置ワークのシールカット部２１、２２が容器５０の底部側に向けて折り畳まれた状態としたうえで未配置ワークを投入位置に配置することができる。

【0034】

動作制御部９２は、ハンド８０の向きを流れ方向Ａ１および並び方向Ｃ１が互いに直交するような向きとした状態で、並び方向Ｃ１に沿って右側から左側に向けてハンド８０を移動させるとともに複数の把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取り、それら取った全てのワーク２０を投入位置に一括して配置することができる。また、動作制御部９２は、ワーク２０を投入位置に配置した後、複数の把持部８１～８５のうちいずれか１つが取得位置の上方に位置するような初期位置に戻るようにロボットアーム４０の動作を制御することができる。

【0035】

次に、上記構成のロボットアーム４０により行われるピックアンドプレース作業に関する具体的な動作の一例について説明する。なお、図３～図７、図９などでは、ロボットアーム４０の図示は省略し、そのアーム先端に取り付けられたハンド８０だけを示している。

【0036】

［１］ピック動作
図３～図７に示すように、ピック動作は、ハンド８０の向きを流れ方向Ａ１および並び方向Ｃ１が互いに直交するような向きとした状態で、ハンド８０を並び方向Ｃ１に沿って右側から左側に向けて移動させるとともに把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取る動作となる。まず、図３に示すように、動作制御部９２は、把持部８１が取得位置の上方に位置するような初期位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。

【0037】

そして、動作制御部９２は、ワーク２０が取得位置、つまり把持部８１の直下の位置に到達したときに把持部８１によりワーク２０を把持する。なお、動作制御部９２は、コンベア３０に取り付けられた各種のセンサによりワーク２０が取得位置に到達するタイミングを知ることができるようになっており、そのタイミングに基づいてワーク２０の把持を行うようになっている。

【0038】

続いて、図４に示すように、動作制御部９２は、把持部８２が取得位置の上方に位置するような位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。そして、動作制御部９２は、ワーク２０が把持部８２の直下の位置に到達したときに把持部８２によりワーク２０を把持する。続いて、図５に示すように、動作制御部９２は、把持部８３が取得位置の上方に位置するような位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。そして、動作制御部９２は、ワーク２０が把持部８３の直下の位置に到達したときに把持部８３によりワーク２０を把持する。

【0039】

続いて、図６に示すように、動作制御部９２は、把持部８４が取得位置の上方に位置するような位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。そして、動作制御部９２は、ワーク２０が把持部８４の直下の位置に到達したときに把持部８４によりワーク２０を把持する。続いて、図７に示すように、動作制御部９２は、把持部８５が取得位置の上方に位置するような位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。そして、動作制御部９２は、ワーク２０が把持部８５の直下の位置に到達したときに把持部８５によりワーク２０を把持する。

【0040】

このようなピック動作が行われることにより、ハンド８０の把持部８１～８５のそれぞれにより５つのワーク２０が把持された状態となる。この場合、ワーク２０がシールカット部２１、２２が設けられた側部が流れ方向Ａ１と直交する方向となるような向きで搬送されるとともにハンド８０の向きを流れ方向Ａ１および並び方向Ｃ１が互いに直交するような向きとした状態でワーク２０を取るようになっていることから、図８に示すように、ハンド８０により把持された５つのワーク２０は、自ずとシールカット部２１、２２が設けられていない側部同士が隣り合うような配置となる。

【0041】

この場合、容器５０は、第２方向Ｂ２がコンベア３０の流れ方向Ａ１に沿うように配置されていることから、プレース動作を行う際にはハンド８０の向きをピック動作時の向きから９０度回転させる必要がある。そこで、動作制御部９２は、把持部８１～８５のそれぞれにより５つのワーク２０を把持した後、アーム先端を容器５０に向けて移動させる前、アーム先端を容器５０に向けて移動させた後、またはアーム先端を容器５０に向けて移動させながら、ハンド８０の向きをピック動作時の向きから９０度回転させる。これにより、図９に示すように、ハンド８０の並び方向Ｃ１が容器５０の第２方向Ｂ２に沿う方向となる。

【0042】

［２］プレース動作
第１方向Ｂ１に沿って並べられる３つのワーク２０の投入位置が第１設定方法により設定された場合におけるプレース動作は、例えば図１０に示すようなものとなる。なお、図１０などでは、一部のワークにだけ符号を付し、他のワークの符号は省略している。すなわち、図１０（ａ）に示すように、動作制御部９２は、把持部８１～８５のそれぞれにより把持した５つのワーク２０を第１列の各投入位置に一括して配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。この際、動作制御部９２は、５つのワーク２０のそれぞれを各投入位置の真上に位置させた後、アーム先端を真っすぐ下降させ、その後、把持部８１～８５からワーク２０を離して第１列の各投入位置にワーク２０を配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。なお、本明細書では、上述したようにしてワーク２０を配置する動作のことを通常アプローチ動作と称する。

【0043】

続いて、図１０（ｂ）に示すように、動作制御部９２は、把持部８１～８５のそれぞれにより把持した５つのワーク２０を第３列の各投入位置に一括して配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。この際、動作制御部９２は、第１列の各投入位置にワーク２０を配置する場合と同様、通常アプローチ動作によりワーク２０を第３列の各投入位置に配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。

【0044】

最後に、図１０（ｃ）に示すように、動作制御部９２は、把持部８１～８５のそれぞれにより把持した５つのワーク２０を第２列の各投入位置に一括して配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。この際、動作制御部９２は、第１列、第３列の各投入位置にワーク２０を配置する場合と同様、通常アプローチ動作によりワーク２０を第２列の各投入位置に配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。

【0045】

また、第１方向Ｂ１に沿って並べられる３つのワーク２０の投入位置が第２設定方法により設定された場合におけるプレース動作は、例えば図１１に示すようなものとなる。すなわち、図１１（ａ）に示すように、動作制御部９２は、把持部８１～８５のそれぞれにより把持した５つのワーク２０を第１列の各投入位置に一括して配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。この際、動作制御部９２は、前述した通常アプローチ動作によりワーク２０を第１列の各投入位置に配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。

【0046】

続いて、図１１（ｂ）に示すように、動作制御部９２は、把持部８１～８５のそれぞれにより把持した５つのワーク２０を第２列の各投入位置に一括して配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。この際、動作制御部９２は、５つのワーク２０のそれぞれを各投入位置の上方に位置させた後、ワーク２０を傾けた状態で下降させ、その後、把持部８１～８５からワーク２０を離して第２列の各投入位置にワーク２０を配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。なお、本明細書では、上述したようにしてワーク２０を配置する動作のことを斜めアプローチ動作と称する。

【0047】

最後に、図１１（ｃ）に示すように、動作制御部９２は、把持部８１～８５のそれぞれにより把持した５つのワーク２０を第３列の各投入位置に一括して配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。この際、動作制御部９２は、第２列の各投入位置にワーク２０を配置する場合と同様、斜めアプローチ動作によりワーク２０を第３列の各投入位置に配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。

【0048】

上記した斜めアプローチ動作としては、具体的には、例えば以下において説明する第１具体例および第２具体例のような動作を行うことができる。なお、ここでは、投入位置にこれから配置する未配置ワークをワーク２０Ａとするとともに、その投入位置の第１方向Ｂ１における隣に既に配置されている既配置ワークをワーク２０Ｂとする。斜めアプローチ動作の第１具体例は、図１２～図１４に示すようなものとなっている。

【0049】

この場合、動作制御部９２は、図１２に示すように、把持部８１により把持したワーク２０Ａのシールカット部２１が図１２などにおける下向き、つまり鉛直下向き、言い換えると、ワーク２０の設置面、つまり容器５０の底面に対して直交する方向における下向きに垂れるようにワーク２０Ａを斜めに傾ける。続いて、動作制御部９２は、ワーク２０Ａがワーク２０Ｂに向けて斜めに下降するようにアーム先端を移動させる。これにより、図１３に示すように、ワーク２０Ａのシールカット部２１とワーク２０Ｂのシールカット部２２とが接触した状態となる。

【0050】

その後、動作制御部９２は、図１４に示すように、ワーク２０Ａの傾きを元に戻す、つまりワーク２０Ａの図１４などにおける下側の面である底面が容器５０の底部に沿う方向となるようにアーム先端を移動させる。これにより、ワーク２０Ａのシールカット部２１とワーク２０Ｂのシールカット部２２とが容器５０の底部側に向けて折り畳まれた状態とされたうえでワーク２０Ａが投入位置に配置される。このような第１動作によれば、動作制御部９２は、未配置ワークであるワーク２０Ａのシールカット部２１を既配置ワークであるワーク２０Ｂのシールカット部２２に接触させることによりワーク２０Ａのシールカット部２１およびワーク２０Ｂのシールカット部２２が容器５０の底部側に向けて折り畳まれた状態とするようになっている。

【0051】

斜めアプローチ動作の第２具体例は、図１５～図１７に示すようなものとなっている。この場合、動作制御部９２は、図１５に示すように、把持部８１により把持したワーク２０Ａを９０度傾ける、つまりワーク２０Ａのシールカット部２１が設けられた側部が図１５などにおける下側となるような向きにワーク２０を傾ける。続いて、動作制御部９２は、ワーク２０Ａがワーク２０Ｂに向けて下降するようにアーム先端を移動させる。これにより、図１６に示すように、ワーク２０Ａの本体部分とワーク２０Ｂの本体部分とが接触した状態となる。

【0052】

その後、動作制御部９２は、ワーク２０Ａの傾きを元に戻す、つまりワーク２０Ａの図１４などにおける下側の面である底面が容器５０の底部に沿う方向となるようにアーム先端を移動させる。これにより、ワーク２０Ａのシールカット部２１とワーク２０Ｂのシールカット部２２とが容器５０の底部側に向けて折り畳まれた状態とされたうえでワーク２０Ａが投入位置に配置される。このような第２動作によれば、動作制御部９２は、未配置ワークであるワーク２０Ａの本体部分を既配置ワークであるワーク２０Ｂの本体部分に接触させることによりワーク２０Ａのシールカット部２１およびワーク２０Ｂのシールカット部２２が容器５０の底部側に向けて折り畳まれた状態とするようになっている。

【0053】

以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
位置設定部９１は、第１方向Ｂ１に沿って並べられる３つのワーク２０の投入位置を設定する際、第１設定方法および第２設定方法のうちいずれかを行うことができる。第１設定方法では、位置設定部９１は、最初に容器５０の一方の端である一端側の列である第１列の位置を投入位置として設定し、次に容器５０の他方の端である他端側の列である第３列の位置を投入位置として設定し、その後に容器５０の両端の間の列である第２列の位置を投入位置として設定する。

【0054】

第１方向Ｂ１に沿って並べられる３つのワーク２０の投入位置が第１設定方法により設定された場合におけるプレース動作では、ロボットアーム４０は、第１方向Ｂ１に沿って並べられる３つのワーク２０について、最初に容器５０の第１列の位置にワークを投入し、次に容器５０の第３列の位置にワーク２０を投入し、最後に容器５０の両端の間の列である第２列の位置にワーク２０を投入する、といった順番でワーク２０を容器５０に投入することになる。

【0055】

このような投入順によれば、容器５０の両端の列である第１列および第３列における投入位置にワーク２０を配置するときには、その投入位置の隣に既に配置されているワーク２０である既配置ワークが存在しないことから、これから配置するワーク２０である未配置ワークと既配置ワークとの干渉による位置ずれは発生しない。なお、このような投入順によれば、容器５０の両端の間の列である第２列にワーク２０を配置するときには、その投入位置の両隣に既配置ワークが存在することになる。

【0056】

そのため、未配置ワークと既配置ワークとの干渉に起因して生じる反発力により未配置ワークの位置が所望する投入位置から外れた位置となる可能性がある。しかし、この場合、第２列の位置に投入されたワーク２０の第１方向Ｂ１に沿う移動は、その両隣である第１列および第３列に存在する既配置ワークにより規制される。したがって、この場合、容器５０の両端の間の列である第２列の投入位置にワーク２０を配置するときにも、未配置ワークと既配置ワークとの干渉による位置ずれの発生を防止することができる。

【0057】

第１方向Ｂ１に沿って並べられる３つのワーク２０の投入位置が第２設定方法により設定された場合におけるプレース動作では、ロボットアーム４０は、第１方向Ｂ１に沿って並べられる３つのワーク２０について、最初に容器５０の第１列の位置にワークを投入し、次に容器５０の第２列の位置にワーク２０を投入し、最後に容器５０の第３列の位置にワーク２０を投入する、といった順番でワーク２０を容器５０に投入することになる。

【0058】

このような投入順によれば、容器５０の第２列および第３列における投入位置にワーク２０を配置するときには、その投入位置の隣に既配置ワークが存在することになる。そのため、第２列および第３列における投入位置にワーク２０を配置する際に通常アプローチ動作を用いた場合、第１比較例として図１８に示すように、未配置ワークと既配置ワークとの干渉に起因して生じる反発力により未配置ワークの位置が所望する投入位置から外れた位置となる位置ずれが生じる可能性がある。

【0059】

そこで、本実施形態では、第１方向Ｂ１に沿って並べられる３つのワーク２０の投入位置が第２設定方法により設定された場合におけるプレース動作において、容器５０の第２列および第３列における投入位置にワーク２０を配置する際、動作制御部９２は、未配置ワークを既配置ワークに接触させることにより未配置ワークのシールカット部２１、２２および既配置ワークのシールカット部２１、２２が容器５０の底部側に向けて折り畳まれた状態としたうえで未配置ワークを投入位置に配置するようになっている。

【0060】

このようにすれば、既配置ワークの第１方向Ｂ１における隣の投入位置に未配置ワークを配置するときには、それらワーク２０の各シールカット部２１、２２が底部側に向けて折り畳まれた状態となっているため、未配置ワークがロボットアーム４０のアーム先端に取り付けられたハンド８０から離れた際に未配置ワークと既配置ワークとが干渉して位置ずれが発生することが抑制される。

【0061】

動作制御部９２は、斜めアプローチ動作の具体的な動作として第１具体例の動作を採用することができる。第１具体例の動作によれば、未配置ワークのシールカット部２１、２２を既配置ワークのシールカット部２１、２２に接触させることにより未配置ワークのシールカット部２１、２２および既配置ワークのシールカット部２１、２２を容器５０の底部側に向けて折り畳まれた状態とすることができる。

【0062】

上記構成において、未配置ワークのシールカット部２１、２２および既配置ワークのシールカット部２１、２２を容器５０の底部側に向けて折り畳まれた状態とするため、各ワーク２０のシールカット部２１、２２を除く部分である本体部分同士を接触させる方法、つまり第２具体例の動作を採用したり、一方のワーク２０のシールカット部２１、２２と他方のワーク２０の本体部分とを接触させる方法を採用したりすることも考えられる。しかし、これらの方法によれば、次のような問題が生じる可能性がある。

【0063】

すなわち、本実施形態のようにワーク２０がバームクーヘンなどのお菓子のピロー包装品である場合、その中身は、シールカット部２１、２２に比べて柔らかい。そのため、このようなワーク２０をピックアンドプレース作業の対象とした場合、各ワーク２０の本体部分同士を接触させる方法または一方のワーク２０のシールカット部２１、２２と他方のワーク２０の本体部分とを接触させる方法では、比較的柔らかいワーク２０の中身にダメージが与えられるおそれがある。

【0064】

これに対し、本実施形態のように、ワーク２０のシールカット部２１、２２同士を接触させる方法によれば、比較的柔らかいワーク２０の中身にダメージを与えることなく、各シールカット部２１、２２を折り畳むことができる。なお、ワーク２０の中身がシールカット部２１、２２に比べて特に柔らかいものではない場合などであれば、斜めアプローチ動作の具体的な動作として第２具体例の動作を採用することができる。

【0065】

このように、本実施形態によれば、位置ずれの発生が抑制されることから、ワーク２０にダメージを与えたり、容器５０をうまく重ねることができなくなったり、といった不具合の発生を防止することができる。また、本実施形態によれば、第３辺５３および第４辺５４のうち一方に隣接する投入位置、つまり容器５０の端の列である第１列または第３列の投入位置にワーク２０を配置する際にワーク２０を容器５０の端側の内壁に十分に寄せるなどの余分な動作を必要とすることなく、位置ずれの発生を防止することができる。したがって、本実施形態によれば、作業時間の長期化を招くことなく、ワーク２０を容器５０の所望する投入位置に精度良く配置することができるという優れた効果が得られる。

【0066】

本実施形態では、ワーク２０は、シールカット部２１、２２が設けられた側部がコンベア３０の流れ方向Ａ１と直交する方向となるような向きで搬送されるようになっている。この場合、ロボットアーム４０は、ワーク２０を把持することができる複数の把持部８１～８５が所定の並び方向Ｃ１に並ぶように配置されたハンド８０を備えている。上記構成において、動作制御部９２は、本実施形態において説明した制御内容に代えて、次のような第２比較例の制御内容を行うことも可能である。

【0067】

すなわち、第２比較例では、動作制御部９２は、ハンド８０の向きを並び方向Ｃ１が流れ方向Ａ１に沿うような向きとした状態でハンド８０を移動させるとともに複数の把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取り、それら取った全てのワーク２０を投入位置に一括して配置するようにロボットアーム４０の動作を制御する。このような第２比較例によれば、図１９に示すように、把持部８１～８５により把持された複数のワーク２０は、シールカット部２１、２２が設けられた側部同士が隣り合うような配置となる。

【0068】

そのため、第２比較例によれば、ハンド８０の把持部８１～８５により把持された複数のワーク２０においてシールカット部２１、２２同士が接触して位置がずれるおそれがあり、その結果、精度良くピッキングを行うことができなくなる可能性がある。上記構成では、ピッキングの精度が低下した場合、プレース時の精度も同様に低下して位置ずれが生じる可能性がある。

【0069】

これに対し、本実施形態では、動作制御部９２は、ハンド８０の向きを流れ方向Ａ１および並び方向Ｃ１が互いに直交するような向きとした状態でハンド８０を並び方向Ｃ１に沿って移動させるとともに複数の把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取り、それら取った全てのワーク２０を投入位置に一括して配置するようにロボットアーム４０の動作を制御するようになっている。このようにすれば、ハンド８０の把持部８１～８５により複数のワーク２０が把持されたとき、それら把持された複数のワーク２０は、自ずとシールカット部２１、２２が設けられていない側部同士が隣り合うような配置となる。

【0070】

そのため、上記構成によれば、ハンド８０の把持部８１～８５により把持された複数のワーク２０においてシールカット部２１、２２同士が接触して位置がずれることがなくなり、その結果、精度良くピッキングを行うこと、ひいてはプレース時における位置ずれの発生を抑えることができる。このように、上記構成によれば、位置ずれの発生が抑制されることから、ワーク２０にダメージを与えたり、容器５０をうまく重ねることができなくなったり、といった不具合の発生を防止することができる。

【0071】

上記構成によれば、上述したようにして位置ずれの発生が防止されることから、ハンド８０としてピッチを調整する機構を持つ調整機構付きハンドを用いる必要がない。そのため、上記構成によれば、調整機構付きハンドを用いた場合に生じ得る問題、つまりハンドの構造が複雑化したり、作業中にピッチの調整動作が必要になることからワーク２０の高速搬送に不向きになったり、といった問題が生じることがない。したがって、本実施形態によれば、作業時間の長期化を招くことなく、ワーク２０を容器５０の所望する投入位置に精度良く配置することができるという優れた効果が得られる。

【0072】

この場合、ハンド８０が有する把持部８１～８５の数は、整列状態において第２方向Ｂ２に沿って並ぶワーク２０の数と同じ数である「５」になっている。このような構成によれば、１回の作業で、容器５０の第２方向Ｂ２に沿って並ぶ最大数のワーク２０を取り、それらワーク２０を一括して容器５０の第２方向Ｂ２に沿って並ぶように配置することができる。そのため、上記構成によれば、このような作業を、第１方向Ｂ１に沿って並ぶワーク２０の数と同じ回数である３回だけ行うことにより、容器５０内の全ての投入位置にワーク２０を配置すること、つまり容器５０内にワーク２０を全て詰めた状態にすることができる。したがって、本実施形態によれば、作業時間の短縮効果を最大限に得ることができる。

【0073】

また、この場合、動作制御部９２は、ワーク２０を投入位置に配置した後、複数の把持部８１～８５のうちいずれか１つ、具体的には把持部８１が取得位置の上方に位置するような初期位置に戻るようにロボットアーム４０の動作を制御するようになっている。このようにすれば、ロボットアーム４０は、ワーク２０を投入位置に一括して配置した後、つまりプレース動作を終えた後、直ちに最初のワーク２０を取る動作、つまり最初のピック動作に移ることが可能となる。したがって、本実施形態によれば、ロボットアーム４０は、プレース動作からほとんど遅延なく最初のピック動作へと遷移することが可能となり、その結果、作業時間を一層短縮することができるという効果が得られる。

【0074】

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図２０～図２６を参照して説明する。
本実施形態の生産システム１００は、第１実施形態の生産システム１０に対し、容器５０が２つ配置されている点などが異なっている。すなわち、生産システム１００では、コンベア３０の流れ方向Ａ１に向かって右側および左側の双方に容器５０が配置されている。上記構成において、右側に配置された容器５０を第１容器５０Ａとするとともに、左側に配置された容器５０を第２容器５０Ｂとする。

【0075】

この場合、動作制御部９２は、第１取得動作および第２取得動作を実行可能である。第１取得動作は、ハンド８０の向きを流れ方向Ａ１および並び方向Ｃ１が互いに直交するような向きとした状態で、並び方向Ｃ１に沿って右側から左側に向けてハンド８０を移動させるとともに把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取る動作である。また、第２取得動作は、ハンド８０の向きを流れ方向Ａ１および並び方向Ｃ１が互いに直交するような向きとした状態で、並び方向Ｃ１に沿って左側から右側に向けてハンド８０を移動させるとともに把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取る動作である。

【0076】

動作制御部９２は、位置設定部９１により設定された投入位置が第１容器５０Ａにおける位置である場合、第２取得動作を実行してワーク２０を取り、それら取った全てのわーう２０を第１容器５０Ａにおける投入位置に一括して配置することができる。動作制御部９２は、位置設定部９１により設定された投入位置が第２容器５０Ｂにおける位置である場合、第１取得動作を実行してワーク２０を取り、それら取った全てのワーク２０を第２容器５０Ｂにおける投入位置に一括して配置することができる。

【0077】

次に、本実施形態の構成によるピックアンドプレース作業、特にはピック動作の具体例について説明する。なお、プレース動作の具体例については、第１実施形態において説明した各動作と同様の動作を採用することができるため、ここでは、その説明を省略することとする。

【0078】

［１］第２容器５０Ｂにワーク２０を投入する場合のピック動作
この場合、動作制御部９２は、第１取得動作を実行して把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取る。第１取得動作は、第１実施形態におけるピック動作、つまり図３～図７に示すような動作と同様である。この場合、第２容器５０Ｂは、第２方向Ｂ２がコンベア３０の流れ方向Ａ１に沿うように配置されていることから、プレース動作を行う際にはハンド８０の向きをピック動作時の向きから９０度回転させる必要がある。

【0079】

そこで、動作制御部９２は、把持部８１～８５のそれぞれにより５つのワーク２０を把持した後、アーム先端を第２容器５０Ｂに向けて移動させる前、アーム先端を第２容器５０Ｂに向けて移動させた後、またはアーム先端を第２容器５０Ｂに向けて移動させながら、ハンド８０の向きをピック動作時の向きから９０度回転させる。これにより、図２０に示すように、ハンド８０の並び方向Ｃ１が第２容器５０Ｂの第２方向Ｂ２に沿う方向となる。

【0080】

［２］第１容器５０Ａにワーク２０を投入する場合のピック動作
この場合、動作制御部９２は、第２取得動作を実行して把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取る。まず、図２１に示すように、動作制御部９２は、把持部８５が取得位置の上方に位置するような初期位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。そして、動作制御部９２は、ワーク２０が取得位置、つまり把持部８５の直下の位置に到達したときに把持部８５によりワーク２０を把持する。

【0081】

続いて、図２２に示すように、動作制御部９２は、把持部８４が取得位置の上方に位置するような位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。そして、動作制御部９２は、ワーク２０が把持部８４の直下の位置に到達したときに把持部８４によりワーク２０を把持する。続いて、図２３に示すように、動作制御部９２は、把持部８３が取得位置の上方に位置するような位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。そして、動作制御部９２は、ワーク２０が把持部８３の直下の位置に到達したときに把持部８３によりワーク２０を把持する。

【0082】

続いて、図２４に示すように、動作制御部９２は、把持部８２が取得位置の上方に位置するような位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。そして、動作制御部９２は、ワーク２０が把持部８２の直下の位置に到達したときに把持部８２によりワーク２０を把持する。続いて、図２５に示すように、動作制御部９２は、把持部８１が取得位置の上方に位置するような位置となるようにロボットアーム４０の動作を制御する。そして、動作制御部９２は、ワーク２０が把持部８１の直下の位置に到達したときに把持部８１によりワーク２０を把持する。

【0083】

このようなピック動作が行われることにより、ハンド８０の把持部８１～８５のそれぞれにより５つのワーク２０が把持された状態となる。この場合も、ワーク２０がシールカット部２１、２２が設けられた側部が流れ方向Ａ１と直交する方向となるような向きで搬送されるとともにハンド８０の向きを流れ方向Ａ１および並び方向Ｃ１が互いに直交するような向きとした状態でワーク２０を取るようになっていることから、図８に示したように、ハンド８０により把持された５つのワーク２０は、自ずとシールカット部２１、２２が設けられていない側部同士が隣り合うような配置となる。

【0084】

この場合、第１容器５０Ａは、第２方向Ｂ２がコンベア３０の流れ方向Ａ１に沿うように配置されていることから、プレース動作を行う際にはハンド８０の向きをピック動作時の向きから９０度回転させる必要がある。そこで、動作制御部９２は、把持部８１～８５のそれぞれにより５つのワーク２０を把持した後、アーム先端を第１容器５０Ａに向けて移動させる前、アーム先端を第１容器５０Ａに向けて移動させた後、またはアーム先端を第１容器５０Ａに向けて移動させながら、ハンド８０の向きをピック動作時の向きから９０度回転させる。これにより、図２６に示すように、ハンド８０の並び方向Ｃ１が第１容器５０Ａの第２方向Ｂ２に沿う方向となる。

【0085】

以上説明したように、本実施形態では、流れ方向Ａ１に向かって右側に第１容器５０Ａが配置されるとともに左側に第２容器５０Ｂが配置されている。また、本実施形態の動作制御部９２は、右側から左側に向けてハンド８０を移動させるとともに把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取る第１取得動作と、左側から右側に向けてハンド８０を移動させるとともに把持部８１～８５のそれぞれによりワーク２０を順次取る第２取得動作を実行可能となっている。

【0086】

上記構成において、動作制御部９２は、投入位置が第１容器５０Ａにおける位置である場合、第２取得動作を実行して前記ワークを取り、それら取った全てのワーク２０を第１容器５０Ａにおける投入位置に一括して配置する。このようにすれば、ワーク２０を取り終えたときのハンド８０の位置が第１容器５０Ａに近づいた位置となり、ピック動作からプレース動作へと円滑に移行することができる。

【0087】

また、上記構成において、動作制御部９２は、投入位置が第２容器５０Ｂにおける位置である場合、第１取得動作を実行してワーク２０を取り、それら取った全てのワーク２０を第２容器５０Ｂにおける投入位置に一括して配置する。このようにすれば、ワーク２０を取り終えたときのハンド８０の位置が第２容器５０Ｂに近づいた位置となり、ピック動作からプレース動作へと円滑に移行することができる。したがって、本実施形態によれば、コンベア３０の流れ方向Ａ１に向かって右側および左側の双方に容器５０が配置されている場合における作業時間を一層短縮することができるという効果が得られる。

【0088】

（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。

【0089】

ハンド８０の把持部８１～８５としては、ワーク２０を吸着して保持するための吸着機構を備えたものに限らずともよく、例えばワーク２０を掴んで保持するためのチャックを備えたものなど様々なタイプのものを用いることができる。
ハンド８０が有する把持部の数は、整列状態において容器５０の第２方向Ｂ２に沿って並ぶワーク２０の数と異なる数であってもよい。

【0090】

整列状態としては、４つ以上のワーク２０がシールカット部２１、２２が設けられた側部同士が隣接するように容器５０の第１方向Ｂ１に沿って並ぶ状態を含むものであってもよく、容器５０の大きさおよびワーク２０の大きさなどに応じて適宜変更することができる。例えば、２０個のワーク２０を５行４列の形態で整列された整列状態で容器５０に配置してもよい。

【0091】

ただし、このようにする場合、次のような変更を行うとよい。なお、ここでは、両端の２つの列をそれぞれ第１列および第４列と称するともに、両端の間の２つの列をそれぞれ第２列および第３列と称することとする。この場合、第１方向Ｂ１に沿って並べられる４つのワーク２０の投入位置が第１設定方法で設定された場合におけるプレース動作は、次のようなものとなる。すなわち、ロボットアーム４０は、最初に第１列の投入位置にワーク２０を配置し、続いて第４列の投入位置にワーク２０を配置し、続いて第２列および第３列のうち一方の投入位置にワーク２０を配置し、最後に第２列および第３列のうち他方の投入位置にワーク２０を配置する。

【0092】

このような投入順によれば、容器５０の第２列および第３列における投入位置にワーク２０を配置するときには、その投入位置の隣に既配置ワークが存在することになる。そのため、第２列および第３列における投入位置にワーク２０を配置する際に通常アプローチ動作を用いた場合、未配置ワークと既配置ワークとの干渉に起因して生じる反発力により未配置ワークの位置が所望する投入位置から外れた位置となる位置ずれが生じる可能性がある。

【0093】

そこで、第１方向Ｂ１に沿って並べられる４つのワーク２０の投入位置が第１設定方法により設定された場合におけるプレース動作において、容器５０の第２列および第３列における投入位置にワーク２０を配置する際、動作制御部９２は、未配置ワークを既配置ワークに接触させることにより未配置ワークのシールカット部２１、２２および既配置ワークのシールカット部２１、２２が容器５０の底部側に向けて折り畳まれた状態としたうえで未配置ワークを投入位置に配置する、より具体的には斜めアプローチ動作によりワーク２０を配置するとよい。このようにすれば、容器５０の第２列および第３列における投入位置にワーク２０を配置するときにも位置ずれが発生することが抑制される。

【0094】

ロボットアーム４０としては、垂直多関節型ロボットとして構成されたものに限らずともよく、例えば４軸のアームを有する水平多関節型ロボットとして構成されたものなど、各種のロボットアームを用いることができる。
ハンド８０は、複数の把持部８１～８５を有するものに限らずともよく、１つの把持部を有するものであってもよい。
ワーク２０は、少なくとも両端にシールカット部を有するピロー包装品であればよく、例えば４つの側部にシールカット部が設けられたピロー包装品であってもよい。また、ワーク２０の中身は、お菓子に限らずともよく、例えばパン、冷凍食品などであってもよい。ワーク２０の中身がお菓子に比べて重量が重いパン、冷凍食品などである場合であっても、既述した位置ずれの問題は少なからず生じることから、本発明は有益なものとなる。

【0095】

本発明は、生産システム１０、１００に適用されるロボットアーム４０のコントローラ９０を含んで構成されるロボットアームの制御システムに限らず、少なくとも両端にシールカット部を有するピロー包装品であるワークを平面視において４つの辺を有する矩形状をなす容器に整列状態で投入する作業を行うロボットアームを制御するロボットアームの制御システム全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0096】

２０…ワーク、２１、２２…シールカット部、３０…コンベア、４０…ロボットアーム、５０…容器、５０Ａ…第１容器、５０Ｂ…第２容器、５１～５４…辺、８０…ハンド、８１～８５…把持部、９０…コントローラ、９１…位置設定部、９２…動作制御部、Ａ１…流れ方向、Ｂ１…第１方向、Ｂ２…第２方向、Ｃ１…並び方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】