特許 7002303 袋詰め装置及び袋詰め方法

(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】

(24)【登録日】2022-01-04

(45)【発行日】2022-01-20

(54)【発明の名称】袋詰め装置及び袋詰め方法

(51)【国際特許分類】

   B65B 5/08 20060101AFI20220113BHJP

   B25J 13/00 20060101ALI20220113BHJP

   B65B 43/18 20060101ALI20220113BHJP

   B65B 43/30 20060101ALI20220113BHJP

【ＦＩ】

B65B5/08

B25J13/00 Z

B65B43/18

B65B43/30 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2017227237

(22)【出願日】2017-11-27

(65)【公開番号】P2019094118

(43)【公開日】2019-06-20

【審査請求日】2020-10-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長廣 一平

(72)【発明者】

【氏名】片渕 浩

【審査官】米村 耕一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－２０８３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０１９７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１１１３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０２９１４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／０８５８９７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ５／０８

Ｂ２５Ｊ １３／００

Ｂ６５Ｂ ４３／１８－４３／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

袋体にワークを詰め込む袋詰め装置であって、
前記袋体を、当該袋体の開口部を拡大した状態で保持可能に構成された第１保持部と、
ローラとその回転機構を有し、前記ローラの回転摩擦によってシート状の第１ワークを所定方向に送り出し可能に構成された第１の送り出し部と、
前記第１保持部が取り付けられた第１のロボットアームと、
前記第１の送り出し部が取り付けられた第２のロボットアームと、を有するロボット本体と、を備え、
前記第１保持部により、所定の位置に配置された前記袋体を、当該袋体の開口部を拡大した状態で保持し、拡大された当該袋体の開口部を、所定位置に配置されたシート状の前記第１ワークの端部に近接させ、
前記第１の送り出し部により、前記ローラの回転摩擦によって、前記第１ワークを、前記袋体の開口方向に送り出す、袋詰め装置。

【請求項2】

前記第１保持部は、
基部と、
前記基部に設けられ、所定の位置に積層して配置された複数の前記袋体の最上層の袋体の上面を吸着保持可能に構成された吸着ヘッドと、
前記基部に設けられ、前記吸着ヘッドにより吸着保持された前記袋体の開口部に挿入され、当該開口部を拡大するように駆動可能に構成された一対の拡大部材と、
を備える、請求項１に記載の袋詰め装置。

【請求項3】

前記一対の拡大部材は、前記シート状の第１ワークの幅方向に一致する方向に駆動する、請求項２に記載の袋詰め装置。

【請求項4】

前記第１の送り出し部と交換可能に前記第２のロボットアームに着脱自在に取り付けられるように構成され、第２ワークを保持可能に構成された第２保持部と、
所定位置に配置された前記第２ワークを所定方向に送り出し可能に構成された第２の送り出し部と、を更に備え、
前記第１の送り出し部は、前記第２のロボットアームに着脱自在に取り付けられるように構成され、
前記袋詰め装置は、
前記第１の送り出し部の代わりに前記第２のロボットアームに取り付けられた前記第２保持部により、前記第２ワークを保持して所定位置に配置し、
前記第１保持部により、前記袋体の開口部を拡大した状態で保持し、拡大された当該袋体の開口部を、所定位置に配置された前記第２ワークの端部に近接させ、
前記第２の送り出し部により、所定の位置に在る前記第２ワークを、前記袋体の開口方向に送り出す、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の袋詰め装置。

【請求項5】

袋体を、当該袋体の開口部を拡大した状態で保持可能に構成された第１保持部と、
ローラとその回転機構を有し、前記ローラの回転摩擦によってシート状のワークを所定方向に送り出し可能に構成された第１の送り出し部と、
前記第１保持部が取り付けられた第１のロボットアームと、
前記第１の送り出し部が取り付けられた第２のロボットアームと、を有するロボット本体と、を備えた袋詰め装置により、前記袋体に前記ワークを詰め込む袋詰め方法であって、
前記第１保持部により、所定の位置に配置された前記袋体を、当該袋体の開口部を拡大した状態で保持し、拡大された当該袋体の開口部を、所定位置に配置されたシート状の前記ワークの端部に近接させるステップと、
前記第１の送り出し部により、前記ローラの回転摩擦によって、前記ワークを、前記袋体の開口方向に送り出すステップとを含む、袋詰め方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、袋詰め装置及び袋詰め方法に関する。

【背景技術】

【0002】

最近では、製品の製造現場では産業用ロボットが導入され、部品供給、組立、検査および梱包等の一連の作業の自動化が進んでいる。また、製品の取扱説明書等の付属品はナイロン製の袋体に封入され、製品とともに梱包されるのが一般的である。しかし、このような袋体は安価であるが破れやすいため、袋詰め作業の自動化は進んでいない。

【0003】

近年、様々な分野において、生産性向上の観点から、ロボットと作業者が同じ作業空間内で共同して作業を行うことが提案されている。上記製造現場において人型の作業ロボットを導入し、袋詰め作業を行う場合、袋体を開口させた状態で保持し、かつ、袋体を破らないように確実に袋詰めしなければならない。

【0004】

特許文献１には製茶用の大海袋の保持装置が開示されている。この保持装置は、複数重ねた状態で積層された複数の大海袋の最上層の大海袋の上面を吸着保持する保持部材と、当該大海袋の開口部に挿入された状態で上下に拡大する一対の保持板と、を備えている。また、特許文献２には袋詰め装置が開示されている。この装置は、袋の開口部を両外側から吸着して開口する一対の吸着パッドと、該吸着パッドにより開口された袋内にワークを挿入するワーク挿入手段と、該ワーク挿入手段によるワーク挿入動作に連動して該ワークの両側から該袋内に挿入される一対の開口用フラッグ部材を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１１－４３１１３号公報

【文献】特開平８－１１８３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上記特許文献１の保持装置は、製茶を大海袋に詰め込む作業を対象としている。また、上記特許文献２の袋詰め装置は、半導体パッケージが収納された複数のトレイを積み重ねたワークをアルミ袋に詰め込む作業を対象としている。このため、上記のような取扱説明書等のシート状のワークを袋詰めする作業において、上記従来技術を適用するには更なる改善の余地があった。

【0007】

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、製品の製造現場において取扱説明書等の袋詰め作業を確実に行うことを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明のある形態に係る袋詰め装置は、袋体にワークを詰め込む袋詰め装置であって、前記袋体を、当該袋体の開口部を拡大した状態で保持可能に構成された第１保持部と、ローラとその回転機構を有し、前記ローラの回転摩擦によってシート状の第１ワークを所定方向に送り出し可能に構成された第１の送り出し部と、前記第１保持部が取り付けられた第１のロボットアームと、前記第１の送り出し部が取り付けられた第２のロボットアームと、を有するロボット本体と、を備え、前記第１保持部により、所定の位置に配置された前記袋体を、当該袋体の開口部を拡大した状態で保持し、拡大された当該袋体の開口部を、所定位置に配置されたシート状の前記第１ワークの端部に近接させ、前記第１の送り出し部により、前記ローラの回転摩擦によって、前記第１ワークを、前記袋体の開口方向に送り出す。

【0009】

上記構成によれば、第１保持部により、所定の位置に配置された袋体を、当該袋体の開口部を拡大した状態で保持する。このとき、拡大された当該袋体の開口部の位置を、所定位置に配置されたシート状の第１ワーク（例えば製品の取扱説明書等の紙媒体）の端部の位置に近接させる。次に、第１の送り出し部により、ローラの回転摩擦によって、所定の位置に配置された第１ワークを、袋体の開口方向に送り出す。これにより、シート状の第１ワークを袋体に確実に詰め込むことができる。

【0010】

前記第１保持部は、基部と、前記基部に設けられ、所定の位置に積層して配置された複数の前記袋体の最上層の袋体の上面を吸着保持可能に構成された吸着ヘッドと、前記基部に設けられ、前記吸着ヘッドにより吸着保持された前記袋体の開口部に挿入され、当該開口部を拡大するように駆動可能に構成された一対の拡大部材と、を備える。

【0011】

上記構成によれば、所定の位置に積層して配置された複数の袋体の最上層の袋体の上面を吸着保持し、袋体の開口に一対の拡大部材を挿入する。袋体の開口に挿入された一対の拡大部材を駆動することにより開口部を拡大することができる。これにより、詰め込み作業の効率が高くなる。

【0012】

前記一対の拡大部材は、前記シート状の第1ワークの幅方向に一致する方向に駆動するようにしてもよい。

【0013】

上記構成によれば、一対の拡大部材が、シート状の第1ワークの幅方向に一致する方向に駆動するので、シート状の第１ワークを折り曲げること無く袋体に詰め込むことができる。

【0014】

上記袋詰め装置は、前記第２のロボットアームに取り付けられ、第２ワークを保持可能に構成された第２保持部と、所定位置に配置された第２ワークを所定方向に送り出し可能に構成された第２の送り出し部と、を更に備え、前記第２保持部により、前記第２ワークを保持して所定位置に配置し、前記第１保持部により、前記袋体の開口部を拡大した状態で保持し、拡大された当該袋体の開口部を、所定位置に配置された前記第２ワークの端部に近接させ、前記第２の送り出し機構により、所定の位置に在る第２ワークを、前記袋体の開口方向に送り出すようにしてもよい。

【0015】

上記構成によれば、ローラに代えて、第２のロボットアームに第２保持部を取り付けて、第２保持部により、第２ワークを保持して所定位置に配置する。次に、第１保持部により、袋体の開口部を拡大した状態で保持し、拡大された当該袋体の開口部の位置を、所定位置に配置された第２ワークの端部の位置に近接させる。第２の送り出し部により、所定の位置に配置された第２ワークを、袋体の開口方向に送り出す。これにより、第２ワーク（例えばＣＤ―Ｒ等の付属物）を袋体に詰め込むことができる。

【0016】

本発明のその他の形態に係る袋詰め方法は、袋体を、当該袋体の開口部を拡大した状態で保持可能に構成された第１保持部と、ローラとその回転機構を有し、前記ローラの回転摩擦によってシート状の第１ワークを所定方向に送り出し可能に構成された第１の送り出し部と、前記第１保持部が取り付けられた第１のロボットアームと、前記第１の送り出し部が取り付けられた第２のロボットアームと、を有するロボット本体と、を備えた袋詰め装置により、前記袋体に前記ワークを詰め込む袋詰め方法であって、前記第１保持部により、所定の位置に配置された前記袋体を、当該袋体の開口部を拡大した状態で保持し、拡大された当該袋体の開口部を、所定位置に配置されたシート状の前記第１ワークの端部に近接させるステップと、前記第１の送り出し部により、前記ローラの回転摩擦によって、前記第１ワークを、前記袋体の開口方向に送り出すステップとを含む。

【発明の効果】

【0017】

本発明は、以上に説明した構成を有し、製品の製造現場において取扱説明書等の袋詰め作業を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る袋詰め装置の全体の構成を示す図である。

【図2】図２は、ロボットの一例の全体的な構成を概略的に示す正面図である。

【図3】図３は、左アームのエンドエフェクタの構成を示した斜視図である。

【図4】図４は、右アームのエンドエフェクタの構成を示した斜視図である。

【図5】図５は、制御装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。

【図6】図６は、第１の袋詰め動作を模式的に示した説明図である。

【図7】図７は、第２の袋詰め動作を行う場合の袋詰め装置の構成を示した斜視図である。

【図8】図８は、第２の袋詰め動作を模式的に示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したものである。さらに、一対のアームを広げた方向を左右方向と称し、基軸の軸心に平行な方向を上下方向と称し、左右方向および上下方向に直交する方向を前後方向と称する。

【0020】

図１は、本発明の一実施形態に係る袋詰め装置１０の全体の構成を示す図である。図１に示すように、袋詰め装置１０は、例えば家電製品の製造現場に導入され、製品の取扱説明書等の各種ワークＷ１～Ｗ５を袋体５０に詰め込む作業に使用される。本実施形態ではロボット１１により本発明に係る袋詰め装置１０を構成した場合について説明する。ロボット１１は、ベース１２に支持された一対のロボットアーム１３，１３を備えた双腕ロボットである。ただし、袋詰め装置１０はロボット１１により構成される場合に限定されない。なお、このロボット１１について、水平多関節型の双腕ロボットを説明するが、垂直多関節型の双腕ロボットを採用することができる。ロボット１１は、人一人分に相当する限られたスペース（例えば６１０ｍｍ×６２０ｍｍ）に設置することができる。

【0021】

ロボット１１の正面前方にはワーク置き場７１～７５が大型のテーブル８０の上に配置される。ワーク置き場７１～７５にはワークＷ１～Ｗ５が配置される。本実施形態ではワークＷ１は、製品の取扱説明書や納品書等のＡ４サイズの用紙である。ここでは５種類のＡ４用紙が、２段の棚で構成されたワーク置き場７１に設けられた５つのスペースに種類毎に収容される。ワークＷ１はワーク置き場７１に収容された状態でその一部がロボット１１側に露出している。ワークＷ２～Ｗ５は、本実施形態では製品の付属品やＣＤ―ＲＯＭ等の各種ワークである。ここでは４種類の小物品が、矩形状の平板で構成されたワーク置き場７２～７５に配置されている。ロボット１１の左側には袋体５０の容器７０がテーブル８１上に配置される。容器７０は上方が開口したトレイ容器である。容器７０内には、可撓性を有する複数の袋体５０が積層した状態で収容される。袋体５０はワークＷ１～Ｗ５を収容可能な程度の大きさを有する。各袋体５０の一端には開口部（図示せず）が形成されている。袋体５０の材質および色は、安価なナイロン素材および透明色が例示される。ロボット１１の前側には作業台６０がテーブル８２上に配置される。作業台６０の脇には送り出し機構４０が設置されている。送り出し機構４０はワークＷ２～Ｗ５を袋体５０に詰め込む際に使用される。ロボット１１の右側にはツール置き場７６，７７がテーブル８３上に配置される。ツール置き場７６，７７には、右のロボットアーム１３の先端のエンドエフェクタに着脱自在に構成された拡張ツールが載置される。テーブル８０とテーブル８１との間に配置されたテーブル８４の上にはテープ供給装置１００が設置されている。テープ供給装置１００は。ワークＷ１～Ｗ５が詰め込まれた袋体５０の開口を封入するための粘着テープ１０１を供給する。ロボット１１は、左右のロボットアーム１３、１３に連結されたエンドエフェクタ１８、１９により、容器７０に収容された袋体５０を保持しながら、ワークＷ１～Ｗ５を袋体５０に順次詰め込む。本実施形態では、一対のロボットアーム１３，１３の作業領域は、テーブル８１～８４を覆う領域である。

【0022】

図２は、ロボット１１の一例の全体的な構成を概略的に示す正面図である。図２に示すように、ロボット１１は、台車に固定されたベース１２と、ベース１２に支持された一対のロボットアーム（以下、単に「アーム」と記載する場合がある）１３、１３と、ベース１２内に収納された制御装置１４と、真空発生装置９０とを備えている。真空発生装置９０は、たとえば、真空ポンプやＣＯＮＶＵＭ（登録商標）など、後述する吸着ヘッド２１，３９に負圧を発生させる装置である。各アーム１３は、ベース１２に対して移動可能に構成された水平多関節型ロボットアームであって、アーム部１５とリスト部１７とエンドエフェクタ１８、１９とを備えている。なお、右のアーム１３および左のアーム１３は、実質的に同じ構造であってもよい。また、右のアーム１３および左のアーム１３は、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。

【0023】

アーム部１５は、本例では、第１リンク１５ａおよび第２リンク１５ｂとで構成されている。第１リンク１５ａは、ベース１２の上面に固定された基軸１６と回転関節Ｊ１により連結され、基軸１６の軸心を通る回転軸線Ｌ１まわりに回動可能である。第２リンク１５ｂは、第１リンク１５ａの先端と回転関節Ｊ２により連結され、第１リンク１５ａの先端に規定された回転軸線Ｌ２まわりに回動可能である。

【0024】

リスト部１７は、昇降部１７ａおよび回動部１７ｂにより構成されている。昇降部１７ａは、第２リンク１５ｂの先端と直動関節Ｊ３により連結され、第２リンク１５ｂに対し昇降移動可能である。回動部１７ｂは、昇降部１７ａの下端と回転関節Ｊ４により連結され、昇降部１７ａの下端に規定された回転軸線Ｌ３まわりに回動可能である。

【0025】

エンドエフェクタ１８、１９は、リスト部１７の回動部１７ｂにそれぞれ連結されている。エンドエフェクタ１８は左のアーム１３の先端に設けられ、エンドエフェクタ１９は右のアーム１３の先端に設けられている。

【0026】

上記構成の各アーム１３は、各関節Ｊ１～Ｊ４を有する。そして、アーム１３には、各関節Ｊ１～Ｊ４に対応付けられるように、駆動用のサーボモータ（図示せず）、および、そのサーボモータの回転角を検出するエンコーダ（図示せず）等が設けられている。また、２本のアーム１３、１３の第１リンク１５ａ、１５ａの回転軸線Ｌ１は同一直線上にあり、一方のアーム１３の第１リンク１５ａと他方のアーム１３の第１リンク１５ａとは上下に高低差を設けて配置されている。

【0027】

次に、左アーム１３のエンドエフェクタ１８の構成について図３を用いて説明する。エンドエフェクタ１８は、袋体５０を、当該袋体５０の開口部を拡大した状態で保持可能に構成される。エンドエフェクタ１８は、リスト部１７の回動部１７ｂを含む基部２０と、基部２０に設けられた吸着ヘッド２１と、基部２０に設けられた一対の拡大部材２２とを備える。

【0028】

基部２０は、回転関節Ｊ４を介してリスト部１７の昇降部１７ａに連結されるとともに、駆動部材２５を介して取付板２６に連結される。基部２０および取付板２６は、平面視で矩形状である。駆動部材２５は内部にアクチュエータ（図示せず）を有する。このアクチュエータの駆動により、取付板２６は基部２０に対して上下（図の矢印方向）に移動することができる。取付板２６には吸着ヘッド２１が取り付けられる。本実施形態では、吸着ヘッド２１は取付板２６の裏側に同じ長さで２箇所取り付けられている。吸着ヘッド２１の２点の先端は、水平に置かれた袋体５０の上側片面に接するように構成される。吸着ヘッド２１は配管（図示せず）を介して真空発生装置９０（図２参照）に接続されている。配管には、たとえば、開閉弁（図示せず）が設けられている。開閉弁により配管を開放および閉塞することによって、吸着ヘッド２１による吸着およびその解除が行われる。この吸着ヘッド２１により、容器７０に積層して水平に配置された複数の袋体５０の最上層の袋体５０の上側片面を吸着保持することができる。

【0029】

基部２０は、駆動部材２７を介して一対の拡大部材２２に連結される。基部２０および駆動部材２７は、平面視でＴ字形状である。駆動部材２７は、内部にアクチュエータ（図示せず）を備えている。一対の拡大部材２２は、駆動部材２７のアクチュエータが直線的に移動することにより、左右方向（図の矢印方向）に互いの距離を変更可能に構成されている。本実施形態では、一対の拡大部材２２の駆動方向は、ワークＷ１の幅方向に一致している。一対の拡大部材２２は、吸着ヘッド２１により吸着保持された袋体５０の開口に挿入され、駆動部材２７の駆動により開口部５０ａを拡大することができる。

【0030】

次に、右アーム１３のエンドエフェクタ１９の構成について図４を用いて説明する。図４に示すように、エンドエフェクタ１９は、ベースハンド１９０と、拡張ツール１９１とで構成される。ベースハンド１９０は、リスト部１７の回動部１７ｂを含むプラットフォーム３０と、プラットフォーム３０に２つの駆動部材３１を介して取り付けられた一対の指部３２と、を備える。各駆動部材３１は、内部にアクチュエータ（図示せず）を有する。駆動部材３１のアクチュエータが直線的に移動することにより、一対の指部３２の互いの間隔が変化するように構成されている。これにより、一対の指部３２は、拡張ツール１９１のアダプタ３３を保持又は解放することができる。

【0031】

拡張ツール１９１は、ベースハンド１９０の持つ機能を拡張するものである。拡張ツール１９１は、アダプタ３３と、ローラ３４と、その回転機構３５と、を備える。拡張ツール１９１は、テーブル８３上に設けられたツール置き場７７の上に配置されるが、ツール置き場７６の上には後述する別の拡張ツール１９１Ａが配置される。

【0032】

アダプタ３３は、ベースハンド１９０と拡張ツール１９１との接続部である。アダプタ３３がベースハンド１９０に把持されることによって、拡張ツール１９１とベースハンド１９０とが接続される。アダプタ３３の上部は、円柱形状又は円筒形状である。アダプタ３３の外周面には、ベースハンド１９０の指部３２を係合させる係合部が設けられている。

【0033】

ローラ３４は、円筒形状を有し、弾力性の材料で構成される。ローラ３４の表面の素材には、硬質性のゴムが使用される。回転機構３５は、ローラ３４に取り付けられたシャフト（図示せず）を回転駆動可能に構成されている。これにより、ローラ３４の回転摩擦によってワークＷ１を回転方向（図では左方向）に送り出すことができる。

【0034】

図５は、ロボット１１の制御装置１４の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図５に示すように、制御装置１４は、ＣＰＵ等の演算部１４ａと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部１４ｂと、サーボ制御部１４ｃと、を備える。制御装置１４は、例えばマイクロコントローラ等のコンピュータを備えたロボットコントローラである。なお、制御装置１４は、集中制御する単独の制御装置１４によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置１４によって構成されていてもよい。

【0035】

記憶部１４ｂには、ロボットコントローラとしての基本プログラム、各種固定データ等の情報が記憶されている。演算部１４ａは、記憶部１４ｂに記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、ロボット１１の各種動作を制御する。すなわち、演算部１４ａは、ロボット１１の制御指令を生成し、これをサーボ制御部１４ｃに出力する。サーボ制御部１４ｃは、演算部１４ａにより生成された制御指令に基づいて、ロボット１１の各アーム１３の関節Ｊ１～Ｊ５等に対応するサーボモータの駆動を制御するように構成されている。

【0036】

また、制御装置１４は、真空発生装置９０（図２参照）の動作および開閉弁の開閉を制御する。開閉弁の開閉により配管が開放および閉塞することによって、吸着ヘッド２１による吸着およびその解除が行われる。また、制御装置１４は、送り出し機構４０（図１参照）の動作も制御する。

【0037】

次に、袋詰め装置１０による第１の袋詰め動作について図６を用いて説明する。なお、袋詰め動作に先立って、袋体５０は、積層した状態で容器７０内に収容されている（図１参照）。図６は、第１の袋詰め動作を模式的に示した説明図である。ただし図６（Ａ）の左側は袋体５０の開口側から見た正面図である。図６（Ａ）の右側は袋体５０の側面図である。図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）の左側は袋体５０の開口付近の平面図である。図６（Ｂ）および図６（Ｃ）の右側は袋体５０の側面図である。

【0038】

まず、ロボット１１は、左アーム１３の先端のエンドエフェクタ１８により、容器７０内の袋体５０を保持する。図６（Ａ）に示すように、吸着ヘッド２１により、水平に配置された袋体５０の上側片面を吸着保持する。ここでは容器７０に水平に配置された複数の袋体５０のうち、最上部に配置されたものを示している。このとき、エンドエフェクタ１８により、袋体５０は開口部５０ａを拡大した状態で保持される。具体的には、一対の拡大部材２２を、吸着ヘッド２１により吸着保持された袋体５０の開口部５０ａに挿入し、左右方向（図の矢印方向）に駆動することにより開口部５０ａの幅を拡大する。本実施形態では、当接部材２２ａが拡大部材２２と一体に形成される。当接部材２２ａの当接面が袋体５０の開口部５０ａの内面に当接することにより、袋体５０の開口部５０ａの幅が拡大される。

【0039】

次に、図６（Ｂ）に示すように、エンドエフェクタ１８により、開口部５０ａが拡大された状態で保持された袋体５０の開口部５０ａを、ワーク置き場７１に収容されたワークＷ１の端部に近接させる。

【0040】

次に、図６（Ｃ）に示すように、エンドエフェクタ１９により、ローラ３４の位置をワークＷ１の端部の直上付近に近接させる。そして、ローラ３４の表面をワークＷ１の端部に接触させる。エンドエフェクタ１９のローラ３４表面の回転摩擦によって、ワークＷ１が、袋体５０の開口部５０ａ方向に送り出される。また、一対の拡大部材２２の駆動方向は、ワークＷ１の幅方向に一致するので、ワークＷ１の幅方向の空間が確保され、ワークＷ１を折り曲げること無く袋体５０に送り出すことができる。ロボット１１は、ワーク置き場７１の他の４つのスペースに配置された残りの四種類のワークＷ１についても、同様に、詰め込み動作を実行する。このようにして、５種類のワークＷ１を袋体５０に確実に詰め込むことができる。

【0041】

図７は、第２の詰め込み動作を行う場合の袋詰め装置の構成を示した斜視図である。第２の詰め込み動作ではワークＷ１に続いてワークＷ２～Ｗ５を袋体５０に詰め込む。図７に示すように、ロボット１１の右のアーム１３には、ワークＷ２～Ｗ５を保持可能なエンドエフェクタ１９Ａが装着される。エンドエフェクタ１９Ａは、ベースハンド１９０と、拡張ツール１９１Ａとで構成される。拡張ツール１９１Ａは、ベースハンド１９０（一対の指部３２）により保持又は解放されるアダプタ３３と、アダプタ３３に接続された基部３８と、基部３８に取り付けられた吸着ヘッド３９とを備える。吸着ヘッド３９は基部３８の裏側に１箇所設けられる。この吸着ヘッド３９により、ワーク置き場７２～７５に配置されたワークＷ２～Ｗ５の各々を吸着保持することができる。

【0042】

また、作業台６０の右側には送り出し機構４０が設置されている。送り出し機構４０は、駆動部材４０ａと、駆動部材４０ａの先端に設けられた送出部４０ｂとを備える。駆動部材４０ａは、内部にアクチュエータ（図示せず）を有する。駆動部材４０ａのアクチュエータが直線的に移動することにより、送出部４０ｂが矢印方向（図では左右方向）に駆動する。この駆動部材４０ａの駆動により、送出部４０ｂは、作業台６０の上に配置されたワークＷ２～Ｗ５を所定方向（図では左方向）に送り出すことができる。なお、送り出し機構４０は、制御装置１４によって制御される。ここでは送り出し機構４０は、ロボット１１の動作に連動してタイミング制御される。

【0043】

次に、第２の詰め込み動作について図７，８を用いて説明する。図８は、第２の袋詰め動作を模式的に示した説明図である。ただし図８（Ａ）の左側は袋体５０の開口側から見た正面図である。図８（Ａ）の右側は袋体５０の側面図である。図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）の左側は袋体５０の開口付近の平面図である。図８（Ｂ）および図８（Ｃ）の右側は袋体５０の側面図である。

【0044】

まず、ロボット１１は、第２の袋詰め動作に先立って、ロボット１１は、右のアーム１３にエンドエフェクタ１９Ａを装着する。ベースハンド１９０の保持動作を解除して、第１の袋詰め動作で使用した拡張ツール１９１（図４参照）をツール置き場７７に載置し、代わりに、ツール置き場７６に配置された拡張ツール１９１Ａを保持する（図７参照）。そして、ロボット１１は、右のアーム１３のエンドエフェクタ１９Ａにより、ワーク置き場７２に配置されたワークＷ２を保持して、作業台６０の上に配置する。このとき、ロボット１１は、図８（Ａ）に示すように、右のアーム１３のエンドエフェクタ１８により、第１の袋詰め動作でシート状のワークＷ１が挿入された袋体５０の開口部５０ａを拡大した状態で保持している。

【0045】

次に、ロボット１１は、図８（Ｂ）に示すように、右のアーム１３のエンドエフェクタ１８により、拡大された袋体５０の開口部５０ａを、作業台６０の上に配置されたワークＷ２の端部に近接させる。

【0046】

次に、送り出し機構４０は、送出部４０ｂを駆動する。図８（Ｃ）に示すように、駆動部材４０ａの駆動により、送出部４０ｂが袋体５０の開口部５０ａ方向に押し出される。これにより、作業台６０の上に配置されたワークＷ２が袋体５０の開口部５０ａ方向に送り出される。これにより、ワークＷ２が袋体５０に詰め込まれる。ロボット１１は、右のアーム１３のエンドエフェクタ１９Ａにより、ワーク置き場７３～７５に配置されたワークＷ３～Ｗ５の各々についても、作業台６０の上に配置し、上記送り出し機構４０による詰め込む動作を繰り返し実行する。

【0047】

最後に、ロボット１１は、右のアーム１３のエンドエフェクタ１８により、ワークＷ１～Ｗ５が詰め込まれた袋体５０をテーブル８１上の所定の位置（容器７０の隣の位置）に載置するとともに、テープ供給装置１００により供給される粘着テープ１０１を使用して、袋体５０の開口を封入する（図１参照）。

【0048】

以上のように、本実施形態によれば、ワークＷ１～Ｗ５の袋詰め作業を確実に実行することができる。

【0049】

尚、上記各実施形態では、双腕型のロボット１１により袋詰め作業を行うように構成されたが、上記エンドエフェクタ１８，１９を備え、位置決め制御が可能な専用装置で実現されてもよい。

【0050】

尚、上記各実施形態では、ワークＷ１は、製品の取扱説明書や納品書等のＡ４サイズの用紙であったが、シート状のワークであればワークのサイズや材質はこれに限定されない。

【0051】

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、製品の製造現場において有用である。

【符号の説明】

【0053】

１０ 袋詰め装置
１１ ロボット
１３ ロボットアーム
１４ 制御装置
１７ リスト部
１８，１９，１９Ａ エンドエフェクタ
２０ 基部
２１ 吸着ヘッド
２２ 拡大部材
２５ 駆動部材
２６ 取付板
２７ 駆動部材
３０ プラットホーム
３１ 駆動部材
３２ 指部
３３ アダプタ
３４ ローラ
３５ ローラ駆動機構（第１の送り出し部）
３８ 基部
３９ 吸着ヘッド
４０ 送り出し機構（第２の送り出し部）
４０ａ 駆動部材
４０ｂ 送出部
５０ 袋体
６０ 作業台
７０ 容器（袋体）
７１～７５ ワーク置き場
７６，７７ ツール置き場
８０～８４ テーブル
９０ 真空発生装置
１００ テープ供給装置
１０１ 粘着テープ
１９０ ベースハンド
１９１，１９１Ａ 拡張ツール
Ｗ１～Ｗ５ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】