特開 2024-51469 容器蓋閉めシステム

(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】P2024051469

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】容器蓋閉めシステム

(51)【国際特許分類】

   B65B 7/28 20060101AFI20240404BHJP

   B65G 47/90 20060101ALI20240404BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

B65B7/28 L

B65G47/90 A

B25J13/08 Z

B65B7/28 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022157657

(22)【出願日】2022-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】浅海 祐未

(72)【発明者】

【氏名】加賀 康介

(72)【発明者】

【氏名】稲場 公一

(72)【発明者】

【氏名】今井 貴之

【テーマコード（参考）】

3C707

3E049

3F072

【Ｆターム（参考）】

3C707AS06

3C707BS15

3C707KS33

3C707KS36

3C707KT01

3C707KT05

3C707KW03

3C707KX08

3C707NS02

3E049AA05

3E049AB02

3E049BA04

3E049CA01

3E049DA01

3E049EA02

3E049EA08

3E049EB02

3E049EC04

3F072KA01

3F072KA26

(57)【要約】

【課題】ロボットの処理能力が高くない場合でも、省人化を図りつつ、システム全体における蓋閉め作業効率を高めやすい容器蓋閉めシステムを実現すること。
【解決手段】容器本体に対して蓋体を閉めるシステムであって、前記容器本体を順次搬送する第１搬送部と、前記容器本体を順次搬送する第２搬送部と、前記第２搬送部で単位時間に搬送される前記容器本体の個数が、前記第１搬送部で単位時間に移送される前記容器本体の個数よりも多くなるように、前記第１搬送部および前記第２搬送部に供給する前記容器本体の数を調整する供給数調整部と、前記供給数調整部の後に設けられ、前記第１搬送部で搬送される前記容器本体に対して第１蓋閉め作業を行う第１ロボットと、前記第１蓋閉め作業で生じた不良品を、前記第２搬送部に移送する不良品移送部と、を備えることを特徴とする容器蓋閉めシステム。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器本体に対して蓋体を閉めるシステムであって、
前記容器本体を順次搬送する第１搬送部と、
前記容器本体を順次搬送する第２搬送部と、
前記第２搬送部で単位時間に搬送される前記容器本体の個数が、前記第１搬送部で単位時間に移送される前記容器本体の個数よりも多くなるように、前記第１搬送部および前記第２搬送部に供給する前記容器本体の数を調整する供給数調整部と、
前記供給数調整部の後に設けられ、前記第１搬送部で搬送される前記容器本体に対して第１蓋閉め作業を行う第１ロボットと、
前記第１蓋閉め作業で生じた不良品を、前記第２搬送部に移送する不良品移送部と、
を備えることを特徴とする容器蓋閉めシステム。

【請求項2】

前記供給数調整部は、
前記第１搬送部の上流側に接続されている第３搬送部と、
前記第２搬送部の上流側に接続されている第４搬送部と、
前記第４搬送部に供給された前記容器本体のうちの一部を前記第３搬送部に移送する容器本体移送部と、
を有する請求項１に記載の容器蓋閉めシステム。

【請求項3】

前記供給数調整部は、前記第２搬送部による搬送速度を前記第１搬送部による搬送速度よりも大きくする搬送速度設定部、を有する請求項１に記載の容器蓋閉めシステム。

【請求項4】

前記不良品移送部よりも下流側に設けられ、前記第１蓋閉め作業で得られた良品を前記第２搬送部に移送する良品移送部を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載の容器蓋閉めシステム。

【請求項5】

前記不良品移送部よりも下流側に設けられ、前記第２搬送部で搬送される前記容器本体に対して第２蓋閉め作業を行う第２ロボットを備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載の容器蓋閉めシステム。

【請求項6】

前記不良品移送部よりも下流側に設けられ、前記第１蓋閉め作業で得られた良品を、前記第２搬送部に移送する良品移送部を備え、
前記第２ロボットは、前記良品移送部よりも上流側に配置されている請求項５に記載の容器蓋閉めシステム。

【請求項7】

前記第１ロボットは、
ロボットアームと、
前記ロボットアームに設けられ、前記蓋体を把持する蓋体把持部と、
前記蓋体把持部に加わる力を検出する力センサーと、
を有し、
前記力センサーによる前記力の検出結果に基づいて、前記第１蓋閉め作業の良否を判断する作業良否判断部、および、前記作業良否判断部で不良と判断されたとき、前記不良品を前記第２搬送部に移送するように前記不良品移送部に制御信号を出力する制御信号出力部、を有する制御部を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載の容器蓋閉めシステム。

【請求項8】

前記第１ロボットは、水平多関節ロボットである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の容器蓋閉めシステム。

【請求項9】

前記容器本体に食品を収容した状態で前記蓋体を閉めるシステムである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の容器蓋閉めシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器蓋閉めシステムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、各種の生産現場においてロボットの導入が検討されているが、その一例として、食品等を包装したり、容器に入れて蓋を閉めたりする、食品用システムが用いられている。

【0003】

例えば、特許文献１には、積層食品を袋詰めにするシステムが開示されている。積層食品とは、例えば、サンドイッチのような食材を積層してなる食品である。このシステムでは、前工程から第１搬送ラインで搬送される積層食品について、ロボットで把持して姿勢を変更した後、袋詰めを行う。また、このシステムでは、ロボットによる袋詰め等の処理の能力が足りない場合には、袋詰めを行わずにそのまま積層食品を第１搬送ラインで下流側に搬送し、袋詰めした積層食品は、第２搬送ラインで下流側に搬送する。第１搬送ラインで搬送された、袋詰めされていない積層食品は、ロボットの下流側に位置する作業者が手作業で袋詰めすることが想定されている。これにより、ライン全体が停止することを回避することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１８７４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のシステムでは、前工程から第１搬送ラインで搬送される積層食品の全てについて、ロボットで姿勢変更や袋詰め等の処理を行うことを前提としている。このため、システム全体の処理能力は、ロボットの処理能力に左右されることになり、十分な向上が見込めない。特に、食品を収容した容器本体に対して蓋体を閉める蓋閉め作業は、作業難度が高く、ロボットの処理能力を容易には高められない。そこで、ロボットの処理能力が高くない場合でも、省人化を図りつつ、システム全体における蓋閉め作業効率を高めやすい容器蓋閉めシステムの開発が課題となっている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の適用例に係る容器蓋閉めシステムは、
容器本体に対して蓋体を閉めるシステムであって、
前記容器本体を順次搬送する第１搬送部と、
前記容器本体を順次搬送する第２搬送部と、
前記第２搬送部で単位時間に搬送される前記容器本体の個数が、前記第１搬送部で単位時間に移送される前記容器本体の個数よりも多くなるように、前記第１搬送部および前記第２搬送部に供給する前記容器本体の数を調整する供給数調整部と、
前記供給数調整部の後に設けられ、前記第１搬送部で搬送される前記容器本体に対して第１蓋閉め作業を行う第１ロボットと、
前記第１蓋閉め作業で生じた不良品を、前記第２搬送部に移送する不良品移送部と、
を備える。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態に係る容器蓋閉めシステムを示す概略構成図である。

【図2】図１の第１ロボットを示す斜視図である。

【図3】図１の制御部のハードウェア構成例を示す図である。

【図4】第２実施形態に係る容器蓋閉めシステムを示す概略構成図である。

【図5】第３実施形態に係る容器蓋閉めシステムを示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の容器蓋閉めシステムを添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

【0009】

１．第１実施形態
まず、第１実施形態に係る容器蓋閉めシステムについて説明する。

【0010】

図１は、第１実施形態に係る容器蓋閉めシステム１を示す概略構成図である。なお、本願の各図では、互いに直交する３つの軸としてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定している。各軸を矢印で表し、先端側を「プラス」、基端側を「マイナス」とする。以下の説明で、例えば「Ｘ軸方向」とは、Ｘ軸のプラス方向およびマイナス方向の双方を含む。また、以下の説明では、特に、Ｘ軸マイナス側を「上流側」、Ｘ軸プラス側を「下流側」ともいう。さらに、以下の説明では、特に、Ｚ軸プラス側を「上方」ともいう。

【0011】

図１に示す容器蓋閉めシステム１は、前工程である盛り付け工程Ｓ１から供給される容器本体９１に対し、蓋体９２を閉める作業を行うシステムである。容器本体９１には、盛り付け工程Ｓ１において食品等が収容されており、容器蓋閉めシステム１を用いた蓋閉め工程Ｓ２によって蓋体９２が閉められる。蓋体９２が閉められた容器本体９１は、その後、後工程であるラッピング工程Ｓ３に供給される。

【0012】

図１に示す容器本体９１および蓋体９２は、例えば、互いに嵌合、係合等することによって固定される。具体的には、容器本体９１および蓋体９２の形態は、容器本体９１の内側に蓋体９２を嵌合させる内嵌合であってもよいし、容器本体９１の外側に蓋体９２を嵌合させる外嵌合であってもよい。

【0013】

図１に示す容器蓋閉めシステム１は、第１搬送部２と、第２搬送部３と、第１ロボット４１と、不良品移送部５２と、良品移送部５４と、供給数調整部６と、制御部７と、を備える。

【0014】

第１搬送部２は、供給数調整部６から連続的に供給される容器本体９１を下流側に順次搬送する。第２搬送部３も、供給数調整部６から連続的に供給される容器本体９１を下流側に順次搬送する。

【0015】

第１ロボット４１は、第１搬送部２で搬送される容器本体９１に対して第１蓋閉め作業を行う。容器本体９１は、食品等を収容し、上方が開口する器である。第１蓋閉め作業は、第１搬送部２で搬送される容器本体９１の開口部に蓋体９２を被せて閉める作業である。本明細書では、第１蓋閉め作業が完了した容器本体９１および蓋体９２のセットを「良品９３」といい、第１蓋閉め作業が完了しなかった容器本体９１および蓋体９２のセットを「不良品９４」という。不良品の態様としては、例えば、蓋体９２がずれている状態、容器本体９１と蓋体９２との間に食品等が挟まっている状態、容器本体９１に蓋体９２が載っていない状態等が挙げられる。図１では、一例として、蓋体９２がずれている状態を図示している。

【0016】

不良品移送部５２は、第１蓋閉め作業で生じた不良品９４を、第２搬送部３に移送する。

【0017】

供給数調整部６は、第１搬送部２と第２搬送部３とで数を調整しながら容器本体９１を供給する。具体的には、第２搬送部３で単位時間に搬送される容器本体９１の個数が、第１搬送部２で単位時間に搬送される容器本体９１の個数よりも多くなるように、供給する容器本体９１の数を調整する。

【0018】

制御部７は、第１ロボット４１から出力される信号に基づいて、不良品移送部５２の動作を制御する。

【0019】

１．１．各部の構成
容器蓋閉めシステム１の各部の構成について詳述する。

【0020】

１．１．１．第１搬送部
図１に示す第１搬送部２は、供給数調整部６と不良品移送部５２および良品移送部５４との間を繋ぐように延在している。これにより、第１搬送部２は、供給数調整部６から供給された容器本体９１を、下流側に搬送し、第１ロボット４１の作業範囲内に配置する。また、第１ロボット４１による第１蓋閉め作業によって生じた不良品９４を不良品移送部５２まで搬送するとともに、良品９３を良品移送部５４まで搬送する。

【0021】

第１搬送部２は、複数の容器本体９１を搬送する機能を有していれば、いかなる搬送装置で構成されていてもよい。搬送装置の一例としては、ベルトコンベアー、ローラーコンベアー等が挙げられる。また、搬送装置は、コンベアーに限定されず、例えば、多数のアーム等で容器本体９１の位置を規制した状態で、容器本体９１を搬送する装置であってもよい。第１搬送部２で搬送される容器本体９１同士の間隔は、等間隔であってもよいし、不等間隔であってもよい。また、第１搬送部２は、容器本体９１を第１ロボット４１の作業範囲内に配置したタイミング、不良品移送部５２により不良品９４を移送するタイミング、良品移送部５４により良品９３を移送するタイミング等において、搬送を停止してもよいし、停止させなくてもよい。

【0022】

１．１．２．第２搬送部
図１に示す第２搬送部３は、供給数調整部６とラッピング工程Ｓ３を行うラッピング部８４と繋ぐように延在している。第２搬送部３は、供給数調整部６から供給された容器本体９１を、下流側に搬送し、作業者Ｍの作業範囲内に配置する。また、第２搬送部３には、不良品移送部５２で移送された不良品９４、および、良品移送部５４で移送された良品９３が合流するようになっている。

【0023】

第２搬送部３は、複数の容器本体９１を搬送する機能を有していれば、いかなる搬送装置で構成されていてもよい。搬送装置の一例としては、ベルトコンベアー、ローラーコンベアー等が挙げられる。また、搬送装置は、コンベアーに限定されず、例えば、多数のアーム等で容器本体９１の位置を規制した状態で、容器本体９１を搬送する装置であってもよい。第２搬送部３で搬送される容器本体９１同士の間隔は、等間隔であってもよいし、不等間隔であってもよい。また、第２搬送部３は、容器本体９１を作業者Ｍの作業範囲内に配置したタイミング等において、搬送を停止してもよいし、停止させなくてもよい。

【0024】

１．１．３．第１ロボット
図２は、図１の第１ロボット４１を示す斜視図である。図２に示す第１ロボット４１は、水平多関節ロボットである。水平多関節ロボットは、アームの回動面が水平であるため、回動速度を高めやすい。このため、水平多関節ロボットを用いることにより、第１ロボット４１の処理速度を高めることができる。なお、第１ロボット４１の形態は、これに限定されず、垂直多関節ロボットであってもよいし、複数のロボットアームを有する双腕ロボットであってもよい。

【0025】

図２に示す第１ロボット４１は、ロボットアーム４３と、蓋体把持治具４４（蓋体把持部）と、力センサー４６と、を有する。

【0026】

ロボットアーム４３の先端部には、蓋体把持治具４４が取り付けられている。蓋体把持治具４４は、ストックされている蓋体９２を把持する機能、および、把持している蓋体９２を離脱させる機能を有する。ロボットアーム４３は、その動作範囲内の任意の位置に、蓋体把持治具４４を移動させる。これにより、第１ロボット４１は、ストックされている蓋体９２で容器本体９１を閉じる第１蓋閉め作業を行うことができる。

【0027】

力センサー４６は、蓋体把持治具４４に加わる力を検出する。力センサー４６としては、例えば、力覚センサーが挙げられる。力覚センサーは、例えば、蓋体把持治具４４に加わる力の大きさおよび方向を検出する。前述した制御部７は、力センサー４６による力の検出結果に基づいて、第１蓋閉め作業の結果が良好であったか否か、つまり、良品９３または不良品９４のいずれになったかを判断する。そして、不良品９４が生じた場合には、不良品移送部５２の動作を制御して、不良品９４を第２搬送部３に移送させる。

【0028】

力センサー４６は、他のセンサーで代替可能である。他のセンサーは、第１蓋閉め作業の良否を判断し得るものであればよく、例えば、カメラのような画像センサー、レーザーセンサーのような測距センサー等が挙げられる。このうち、画像センサーは、例えば、第１蓋閉め作業を終えた容器本体９１および蓋体９２のセットの画像を取得する。制御部７は、この画像に基づいて第１蓋閉め作業の良否を判断する。また、測距センサーは、例えば、蓋体９２の上面までの距離を取得する。制御部７は、この距離に基づいて第１蓋閉め作業の良否を判断する。

【0029】

１．１．４．不良品移送部
図１に示す不良品移送部５２は、第１ロボット４１の下流側に配置され、不良品９４を第１搬送部２から第２搬送部３に移送する。第２搬送部３の不良品移送部５２よりも下流側には、作業者Ｍが配置されている。作業者Ｍは、供給数調整部６から第２搬送部３に供給された容器本体９１に対して蓋体９２を閉める作業だけでなく、第２搬送部３に移送された不良品９４の不良を解消する作業も行う。これにより、第２搬送部３で搬送される搬送物に対して作業を行うだけで、２種類の作業を行うことができる。つまり、第１ロボット４１が行う第１蓋閉め作業と並行して、第２搬送部３で搬送される容器本体９１に対して第２蓋閉め作業を行いつつ、第１ロボット４１による第１蓋閉め作業の結果生じた不良品９４の修正も行うことができる。その結果、容器蓋閉めシステム１は、第１ロボット４１と作業者Ｍとの協働を容易にするシステムになっていることから、第１ロボット４１の処理能力が低い場合でも、省人化を図りつつ、蓋閉め作業の作業効率を高めることができる。また、作業効率を高める必要がない場合には、第１ロボット４１の導入により、作業者Ｍの負荷を軽減することができる。

【0030】

不良品移送部５２は、制御部７から出力される制御信号に基づいて動作する。制御信号は、不良品９４の発生に合わせて出力される。これにより、不良品移送部５２は、良品９３を移送することなく、不良品９４を選択的に移送することができる。

【0031】

不良品移送部５２が有する移送装置としては、例えば、第１搬送部２の搬送方向（Ｘ軸方向）と交差する方向に不良品９４を押し出す装置（プッシャー）、第１搬送部２の搬送方向と交差する方向に不良品９４を送り出す装置（トランサー）、不良品９４の搬送方向を変更する装置（ダイバーター）等の分岐装置が挙げられる。

【0032】

１．１．５．良品移送部
図１に示す良品移送部５４は、良品９３を第１搬送部２から第２搬送部３に移送する。これにより、良品９３を第２搬送部３に集約することができる。つまり、作業者Ｍによる第２蓋閉め作業で生じた良品９３のみでなく、第１ロボット４１による第１蓋閉め作業で生じた良品９３も、第２搬送部３で搬送されることになる。その結果、第２搬送部３の下流側に配置されるラッピング部８４は、第２搬送部３で搬送される良品９３のみを受け入れればよいので、小型化が容易になる。また、既存のラッピング部８４を、本実施形態に係る容器蓋閉めシステム１に対応させる場合、改造等を行う必要がない点でも有用である。

【0033】

また、良品移送部５４は、作業者Ｍよりも下流側に配置されることが好ましい。これにより、良品移送部５４によって第２搬送部３に移送された良品９３は、作業者Ｍの視野に入ることなく、ラッピング部８４へ送り出される。このため、作業者Ｍの負荷を軽減することができる。

【0034】

良品移送部５４が有する移送装置としては、例えば、第１搬送部２の搬送方向と交差する方向に良品９３を押し出す装置（プッシャー）、第１搬送部２の搬送方向と交差する方向に良品９３を送り出す装置（トランサー）、良品９３の搬送方向を変更する装置（ダイバーター）等の分岐装置が挙げられる。

【0035】

なお、良品移送部５４は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。この場合、ラッピング部８４は、第２搬送部３で搬送される良品９３だけでなく、第１搬送部２で搬送される良品９３も受け入れるようになっていればよい。

【0036】

１．１．６．供給数調整部
供給数調整部６は、盛り付け工程Ｓ１を行う盛り付け部８２の下流側に設けられている。図１に示す供給数調整部６は、第３搬送部６１と、第４搬送部６２と、容器本体移送部６３と、を有する。

【0037】

第３搬送部６１は、前述した第１搬送部２の上流側に接続されている。第３搬送部６１および第１搬送部２は、互いに別体であってもよいが、図１に示すように一体になっていてもよい。つまり、第３搬送部６１および第１搬送部２は、接続された２つの搬送装置で構成されていてもよいが、本実施形態では、図１に示すように、連続した１つの搬送装置で構成されている。

【0038】

第４搬送部６２は、前述した第２搬送部３の上流側に接続されている。第４搬送部６２および第２搬送部３は、互いに別体であってもよいが、図１に示すように一体になっていてもよい。つまり、第４搬送部６２および第２搬送部３は、接続された２つの搬送装置で構成されていてもよいが、本実施形態では、図１に示すように、連続した１つの搬送装置で構成されていてもよい。

【0039】

盛り付け部８２は、第３搬送部６１および第４搬送部６２の双方に容器本体９１を供給するようになっていてもよいが、本実施形態では、第４搬送部６２のみに容器本体９１を供給するようになっている。これにより、盛り付け部８２の小型化が容易になる。また、既存の盛り付け部８２を、本実施形態に係る容器蓋閉めシステム１に対応させる場合、既存の盛り付け部８２については改造等を行う必要がない点でも有用である。

【0040】

容器本体移送部６３は、第４搬送部６２に供給された容器本体９１のうちの一部を第３搬送部６１に移送する。これにより、盛り付け部８２から供給された容器本体９１について、第４搬送部６２と第３搬送部６１とに振り分けることができる。第３搬送部６１に移送された容器本体９１は、第１搬送部２に搬送され、第４搬送部６２に残った容器本体９１は、第２搬送部３に搬送される。このとき、容器本体移送部６３は、第２搬送部３に供給する容器本体９１の個数が、第１搬送部２に供給する容器本体９１の個数よりも多くなるように、第３搬送部６１と第４搬送部６２との間で容器本体９１を振り分ける。

【0041】

そうすると、仮に、第１搬送部２による搬送速度と、第２搬送部３による搬送速度と、が等しい場合には、第２搬送部３で単位時間に搬送される容器本体９１の個数を、第１搬送部２で単位時間に搬送される容器本体９１の個数よりも多くすることができる。これにより、第１搬送部２に多数の容器本体９１が供給されてしまうことを回避することができ、第１ロボット４１で処理しきれなくなるのを防止することができる。また、作業者Ｍは、一般にロボットよりも処理能力が高いことが多い。このため、作業者Ｍが作業を行う第２搬送部３で、第１搬送部２よりも多くの容器本体９１を搬送することにより、作業者Ｍの処理能力が余剰になるのを避けることができる。

【0042】

なお、単位時間に搬送される容器本体９１の個数は、第１ロボット４１が配置されている位置を通るＹ軸に平行な線Ｐを単位時間内に通過する容器本体９１の個数として定義できる。本実施形態では、第１搬送部２による搬送速度と、第２搬送部３による搬送速度と、が等しい場合を例に挙げている。その場合、容器本体移送部６３によって容器本体９１を振り分けた結果、単位時間内に第４搬送部６２に残された容器本体９１の個数が、第３搬送部６１に移送された容器本体９１の個数より多くなるように設定されていればよい。また、搬送速度が異なっている場合でも、搬送速度の差と、振り分けるときの比率と、を総合して、上記条件を満たしていればよい。

【0043】

なお、容器本体９１を振り分けるときの比率は、特に限定されず、第１ロボット４１の処理能力に応じて適宜設定される。具体的には、第１ロボット４１の処理能力を最大限に活かすことができる比率が挙げられる。より具体的には、第１搬送部２で単位時間に搬送される容器本体９１の個数を１としたとき、第２搬送部３で単位時間に搬送される容器本体９１の個数は、１超であれば特に限定されないが、好ましくは１．１以上５．０以下とされ、より好ましくは１．５以上３．０以下とされる。

【0044】

１．１．７．制御部
図１に示す制御部７は、機能部として、作業良否判断部７２と、制御信号出力部７４と、を有する。

【0045】

作業良否判断部７２は、第１ロボット４１の力センサー４６から出力された力の検出結果、すなわち、力の大きさ、力の方向等を取得する。そして、作業良否判断部７２は、力の検出結果に基づいて、第１蓋閉め作業の良否を判断する。判断の基準には、例えば、あらかじめ実験等を繰り返して得た実績値を用いることができる。具体的には、不良品９４が生じるときの力の向きや大きさの範囲を、あらかじめ実験によって特定する。そして、作業良否判断部７２は、容器蓋閉めシステム１の稼働時において、力の検出結果がこの範囲内にあるとき、不良品９４が生じたと判断するように構成されている。

【0046】

制御信号出力部７４は、作業良否判断部７２で不良と判断されたとき、つまり、不良品９４が生じたと判断されたとき、不良品移送部５２に向けて制御信号を出力する。この制御信号が入力されると、不良品移送部５２は、第１蓋閉め作業で生じた不良品９４を第２搬送部３に移送する動作を行う。すなわち、制御部７は、第１ロボット４１から出力される信号に基づいて、不良品移送部５２の動作を制御する。

【0047】

図３は、図１の制御部７のハードウェア構成例を示す図である。
制御部７の機能部が発揮する機能は、例えば、図３に示す、ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３、外部インターフェース７０４、および、内部バス７０５を備えるハードウェアによって実現される。ＣＰＵ７０１、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３および外部インターフェース７０４は、内部バス７０５を介して相互に通信可能になっている。

【0048】

ＣＰＵ７０１は、Central Processing Unitである。なお、ＣＰＵ７０１は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）であってもよい。また、ハードウェアの全部または一部が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等で構成されていてもよい。

【0049】

ＲＯＭ７０２は、Read-Only Memoryであり、任意の不揮発性記憶素子で構成される。ＲＡＭ７０３は、Random Access Memoryであり、任意の揮発性記憶素子で構成される。

【0050】

外部インターフェース７０４としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のデジタル入出力ポート、イーサネット（登録商標）ポート等が挙げられる。

【0051】

１．２．作動
容器蓋閉めシステム１の作動について説明する。

【0052】

盛り付け部８２で容器本体９１に食品等を盛り付けた後、容器本体９１が供給数調整部６の第４搬送部６２に供給される。容器本体９１は、所定の時間間隔で次々に供給される。第４搬送部６２は、容器本体移送部６３を経て、第２搬送部３に容器本体９１を搬送する。容器本体移送部６３は、第４搬送部６２で搬送される容器本体９１の一部を第３搬送部６１に移送する。そして、第３搬送部６１は、移送した容器本体９１を第１搬送部２に供給し、第４搬送部６２は、残った容器本体９１を第２搬送部３に供給する。これにより、供給数調整部６は、第１搬送部２および第２搬送部３に供給する容器本体９１の数を調整する。

【0053】

第１ロボット４１は、第１搬送部２に供給された容器本体９１に対して、第１蓋閉め作業を行う。これにより、良品９３が得られる。良品９３は、不良品移送部５２をそのまま通過し、良品移送部５４で第２搬送部３に移送される。そして、第２搬送部３で搬送される良品９３とともに、ラッピング部８４に送り出される。一方、第１蓋閉め作業では、ある程度の確率で不良品９４が生じることがある。不良品９４が発生すると、制御部７の制御により、不良品移送部５２が不良品９４を第２搬送部３に移送する。第２搬送部３に移送された不良品９４は、作業者Ｍによって修正され、良品９３となる。これにより、不良品９４がラッピング部８４に送り出されるのを防止する。

【0054】

また、作業者Ｍは、第２搬送部３に供給された容器本体９１に対して、第２蓋閉め作業を行う。作業者Ｍは、ロボットに比べて処理能力が高い場合が多いため、前述した不良品９４の修正作業と第２蓋閉め作業の双方を行うことができる。

【0055】

容器蓋閉めシステム１は、以上のように作動することで、処理能力が高くない第１ロボット４１を用いた場合でも、省人化を図りつつ、全体として蓋閉め作業の作業効率を高めることができる。

【0056】

２．第２実施形態
次に、第２実施形態に係る容器蓋閉めシステム１について説明する。
図４は、第２実施形態に係る容器蓋閉めシステム１を示す概略構成図である。

【0057】

以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図４において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付している。

【0058】

第２実施形態は、図４に示す第２ロボット４２を備えること以外、第１実施形態と同様である。

【0059】

第２ロボット４２は、図１に示す作業者Ｍの位置に配置されている。つまり、図１に示す作業者Ｍに代わって第２ロボット４２が配置されている。第２ロボット４２には、第１ロボット４１よりも高い処理能力を有するものが用いられる。このため、第２ロボット４２は、第２搬送部３で搬送される容器本体９１に対して第２蓋閉め作業を行うとともに、第１ロボット４１による第１蓋閉め作業で生じた不良品９４に対して修正作業を行う。

【0060】

なお、第１ロボット４１および第２ロボット４２は、機種が異なっていてもよいし、同じであってもよい。機種が同じであっても、蓋体把持治具４４の個体差やその他の要因によって、処理能力に差が生じる場合がある。第２実施形態は、このように、処理能力に差がある２台のロボットを用いても、処理能力の低いロボットに律速されることなく、２台のロボットの処理能力を十分に引き出すことができる。その結果、処理能力が高くない第１ロボット４１を用いた場合でも、省人化を図りつつ、全体として蓋閉め作業の作業効率を高めることができる。

【0061】

図４に示す第２ロボット４２は、水平多関節ロボットであってもよいし、垂直多関節ロボットであってもよいし、複数のロボットアームを有する双腕ロボットであってもよい。なお、第２ロボット４２として水平多関節ロボットを用いることにより、第２ロボット４２の処理速度を高めやすくなる。

【0062】

また、第２ロボット４２は、良品移送部５４よりも上流側に配置されている。これにより、良品移送部５４によって第２搬送部３に移送された良品９３は、第２ロボット４２の作業範囲に入ることなく、ラッピング部８４へ送り出される。このため、第２ロボット４２は、良品９３を見送る時間（良品９３の通過を待つ時間）を無駄にすることなく、第２蓋閉め作業や修正作業を行うことができる。

【0063】

なお、作業者Ｍは、必要に応じて、任意の位置に配置されてもよい。図４では、一例として、良品移送部５４の下流側に作業者Ｍが配置されている。この場合、ラッピング部８４に送り出されるすべての良品９３が作業者Ｍの視野に入ることになる。したがって、作業者Ｍは、良品９３の検査に集中することができる。また、仮に、良品９３に不良品９４が混じっていたとしても、作業者Ｍが修正作業を行うことができるので、不良品９４がラッピング部８４に送り出されるのを防止することができる。これにより、２台のロボットを用いて、蓋閉め作業のさらなる省人化を図りつつ、不良品９４が後工程に送られる確率を下げることができる。
以上のような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0064】

３．第３実施形態
次に、第３実施形態に係る容器蓋閉めシステム１について説明する。
図５は、第３実施形態に係る容器蓋閉めシステム１を示す概略構成図である。

【0065】

以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図５において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付している。

【0066】

第３実施形態は、供給数調整部６の構成が異なること以外、第１実施形態と同様である。

【0067】

図５に示す供給数調整部６は、第１搬送部２を駆動する駆動部６４と、第２搬送部３を駆動する駆動部６５と、駆動部６４、６５による各搬送部の搬送速度を設定する搬送速度設定部６６と、を有する。また、図５に示す盛り付け部８２は、一例として、第１搬送部２および第２搬送部３の双方に、単位時間内で互いに同じ数の容器本体９１を供給するように構成されている。

【0068】

駆動部６４は、第１搬送部２を駆動する動力源である。駆動部６５は、第２搬送部３を駆動する動力源である。駆動部６４、６５は、搬送速度を任意に設定できるようになっている。搬送速度設定部６６は、駆動部６４、６５が目的とする搬送速度になるように、速度設定信号または電力を出力する。

【0069】

搬送速度設定部６６では、第２搬送部３による搬送速度が、第１搬送部２による搬送速度よりも大きくなるように設定している。これにより、供給数調整部６の構成を複雑化することなく、第２搬送部３で単位時間に搬送される容器本体９１の個数を、第１搬送部２で単位時間に搬送される容器本体９１の個数よりも多くすることができる。その結果、第１搬送部２に多数の容器本体９１が供給されてしまうことを回避することができ、第１ロボット４１で処理しきれなくなるのを防止することができる。また、作業者Ｍの処理能力が余剰になるのを避けることができる。その結果、処理能力が高くない第１ロボット４１を用いた場合でも、省人化を図りつつ、全体として蓋閉め作業の作業効率を高めることができる。
以上のような第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0070】

４．前記各実施形態が奏する効果
以上のように、前記各実施形態に係る容器蓋閉めシステム１は、容器本体９１に対して蓋体９２を閉めるシステムであって、第１搬送部２と、第２搬送部３と、第１ロボット４１と、不良品移送部５２と、供給数調整部６と、を備える。第１搬送部２および第２搬送部３は、それぞれ容器本体９１を順次搬送する。供給数調整部６は、第２搬送部３で単位時間に搬送される容器本体９１の個数が、第１搬送部２で単位時間に搬送される容器本体９１の個数よりも多くなるように、第１搬送部２および第２搬送部３に供給する容器本体９１の数を調整する。第１ロボット４１は、前記供給数調整部６の後に設けられ、第１搬送部２で搬送される容器本体９１に対して第１蓋閉め作業を行う。不良品移送部５２は、第１蓋閉め作業で生じた不良品９４を、第２搬送部３に移送する。

【0071】

このような構成の容器蓋閉めシステム１によれば、第１ロボット４１による第１蓋閉め作業と並行して、作業者Ｍや第２ロボット４２による第２蓋閉め作業を行うことを可能にする。また、第１ロボット４１による第１蓋閉め作業で生じた不良品９４に対して、作業者Ｍや第２ロボット４２が修正作業を行うことが可能になる。このため、処理能力が高くない第１ロボット４１を用いた場合でも、省人化を図りつつ、全体として蓋閉め作業の作業効率を高めることができる。

【0072】

また、供給数調整部６は、第３搬送部６１と、第４搬送部６２と、容器本体移送部６３と、を有していてもよい。第３搬送部６１は、第１搬送部２の上流側に接続されている。第４搬送部６２は、第２搬送部３の上流側に接続されている。容器本体移送部６３は、第４搬送部６２に供給された容器本体９１のうちの一部を第３搬送部６１に移送する。

【0073】

このような構成であれば、容器蓋閉めシステム１の上流側に設けられる盛り付け部８２について、第４搬送部６２のみに容器本体９１を供給する構成にできる。このため、盛り付け部８２の小型化が容易になる。また、既存の盛り付け部８２を、本実施形態に係る容器蓋閉めシステム１に対応させる場合、改造等を行う必要がないため、システムを導入するコストの低減を図ることができる。

【0074】

また、供給数調整部６は、搬送速度設定部６６を有していてもよい。搬送速度設定部６６は、第２搬送部３による搬送速度を第１搬送部２による搬送速度よりも大きくする。

【0075】

このような構成であれば、供給数調整部６の構成が複雑化するのを避けつつ、第２搬送部３で単位時間に搬送される容器本体９１の個数を、第１搬送部２で単位時間に搬送される容器本体９１の個数よりも多くすることができる。

【0076】

また、前記各実施形態に係る容器蓋閉めシステム１は、良品移送部５４を備える。良品移送部５４は、不良品移送部５２よりも下流側に設けられ、第１蓋閉め作業で得られた良品９３を第２搬送部３に移送する。

【0077】

このような構成によれば、作業者Ｍによる第２蓋閉め作業で生じた良品９３のみでなく、第１ロボット４１による第１蓋閉め作業で生じた良品９３も、第２搬送部３で搬送されることになる。その結果、第２搬送部３の下流側に配置されるラッピング部８４は、第２搬送部３で搬送される良品９３のみを受け入れればよいので、小型化が容易になる。また、既存のラッピング部８４を、本実施形態に係る容器蓋閉めシステム１に対応させる場合、改造等を行う必要がないため、システムを導入するコストの低減を図ることができる。

【0078】

また、容器蓋閉めシステム１は、第２ロボット４２を備えていてもよい。第２ロボット４２は、不良品移送部５２よりも下流側に設けられ、第２搬送部３で搬送される容器本体９１に対して第２蓋閉め作業を行う。

【0079】

このような構成によれば、蓋閉め作業のさらなる省人化を図ることができる容器蓋閉めシステム１が得られる。

【0080】

また、容器蓋閉めシステム１が、良品移送部５４および第２ロボット４２を備える場合、第２ロボット４２は、良品移送部５４よりも上流側に配置されることが好ましい。なお、良品移送部５４は、不良品移送部５２よりも下流側に設けられ、第１蓋閉め作業で得られた良品９３を第２搬送部３に移送する。

【0081】

このような構成によれば、良品移送部５４によって第２搬送部３に移送された良品９３は、第２ロボット４２の作業範囲に入ることなく、ラッピング部８４へ送り出される。このため、第２ロボット４２は、良品９３を見送る時間（良品９３の通過を待つ時間）を無駄にすることなく、第２蓋閉め作業や修正作業を行うことができる。

【0082】

また、第１ロボット４１は、ロボットアーム４３と、蓋体把持部である蓋体把持治具４４と、力センサー４６と、を有する。蓋体把持治具４４は、ロボットアーム４３に設けられ、蓋体９２を把持する。力センサー４６は、蓋体把持治具４４に加わる力を検出する。そして、容器蓋閉めシステム１は、制御部７を備える。制御部７は、作業良否判断部７２および制御信号出力部７４を有する。作業良否判断部７２は、力センサー４６による力の検出結果に基づいて、第１蓋閉め作業の良否を判断する。制御信号出力部７４は、作業良否判断部７２で不良と判断されたとき、不良品９４を第２搬送部３に移送するように不良品移送部５２に制御信号を出力する。

【0083】

また、第１ロボット４１は、水平多関節ロボットであることが好ましい。水平多関節ロボットは、アームの回動面が水平であるため、回動速度を高めやすい。このため、水平多関節ロボットを用いることにより、第１ロボット４１の処理速度を高めることができる。

【0084】

また、前記各実施形態に係る容器蓋閉めシステム１は、容器本体９１に食品を収容した状態で蓋体９２を閉めるシステムである。食品容器の蓋閉め作業は、蓋体９２が比較的可撓性に富んでいることから、自動化の難易度が高い作業の１つである。本実施形態に係る容器蓋閉めシステム１は、必要に応じて作業者Ｍの協働を可能にするシステムであるため、既存のラインの一部を自動化するのに適している。したがって、容器蓋閉めシステム１は、食品容器の蓋閉め作業について低コストで省人化を図ることができる。

【0085】

以上、本発明に係る容器蓋閉めシステムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0086】

例えば、本発明に係る容器蓋閉めシステムは、前記実施形態の各部が同様の機能を有する任意の構成物に置換されたものであってもよく、前記実施形態に任意の構成物が付加されたものであってもよい。また、本発明は、前記実施形態のうち、２つ以上を組み合わせたものであってもよい。

【符号の説明】

【0087】

１…容器蓋閉めシステム、２…第１搬送部、３…第２搬送部、６…供給数調整部、７…制御部、４１…第１ロボット、４２…第２ロボット、４３…ロボットアーム、４４…蓋体把持治具、４６…力センサー、５２…不良品移送部、５４…良品移送部、６１…第３搬送部、６２…第４搬送部、６３…容器本体移送部、６４…駆動部、６５…駆動部、６６…搬送速度設定部、７２…作業良否判断部、７４…制御信号出力部、８２…盛り付け部、８４…ラッピング部、９１…容器本体、９２…蓋体、９３…良品、９４…不良品、７０１…ＣＰＵ、７０２…ＲＯＭ、７０３…ＲＡＭ、７０４…外部インターフェース、７０５…内部バス、Ｍ…作業者、Ｓ１…盛り付け工程、Ｓ２…蓋閉め工程、Ｓ３…ラッピング工程、Ｐ…Ｙ軸に平行な線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】