特許 7184598 位置決めシステム

(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】2022-11-28

(45)【発行日】2022-12-06

(54)【発明の名称】位置決めシステム

(51)【国際特許分類】

   B65G 43/08 20060101AFI20221129BHJP

   B65G 21/20 20060101ALI20221129BHJP

【ＦＩ】

B65G43/08 D

B65G21/20 A

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2018206744

(22)【出願日】2018-11-01

(65)【公開番号】P2020070180

(43)【公開日】2020-05-07

【審査請求日】2021-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】関家 一馬

【審査官】小川 悟史

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６２－１１６０１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５６－０２３１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２２２６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３６８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１０７３１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４３／０８

Ｂ６５Ｇ ２１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンベアを流れる物品に作用して所定の位置に物品を位置付けるための複数の位置決めユニットと、複数の該位置決めユニットに信号を送信して制御するコントロールユニットと、を備える位置決めシステムであって、
該位置決めユニットは、該物品に作用する作用部を移動させる駆動部と、該コントロールユニットからの信号を受けて該駆動部を制御し該作用部を指定した位置に位置付ける受信制御部と、該駆動部を直接操作して該作用部の位置を微調整する操作部が設けられ、
該コントロールユニットは、該作用部を位置付ける指定の位置を予め登録する位置登録部を備え、
該位置決めユニットは、該コントロールユニットの該位置登録部に登録するために現在の該作用部の位置を送信する位置信号送信部を備える位置決めシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、位置決めシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

コンベアで製品を流しながら製品を加工したり分別するためなどに、コンベアの所定の位置に製品を押したりして、コンベアの所定位置に製品を位置付ける位置決めユニットが知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０５－１６２０３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述した特許文献１に示された位置決めユニットは、時に広大な工場の中に複数の装置が置かれるため、複数の位置決めユニットを１つのコンピュータ等によって遠隔操作し、操作する方法が考案された。これにより、離れた位置に設置された位置決めユニットを容易に設定出来るという効果があるが、実際の工程では、微妙な調整が随時必要になるため、微調整するためにコンピュータを使って遠隔操作するという不都合が生じる。

【0005】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置決めユニットの微調整の困難さを抑制することができる位置決めシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の位置決めシステムは、コンベアを流れる物品に作用して所定の位置に物品を位置付けるための複数の位置決めユニットと、複数の該位置決めユニットに信号を送信して制御するコントロールユニットと、を備える位置決めシステムであって、該位置決めユニットは、該物品に作用する作用部を移動させる駆動部と、該コントロールユニットからの信号を受けて該駆動部を制御し該作用部を指定した位置に位置付ける受信制御部と、該駆動部を直接操作して該作用部の位置を微調整する操作部が設けられ、該コントロールユニットは、該作用部を位置付ける指定の位置を予め登録する位置登録部を備え、該位置決めユニットは、該コントロールユニットの該位置登録部に登録するために現在の該作用部の位置を送信する位置信号送信部を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明は、位置決めユニットの微調整の困難さを抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態１に係る位置決めシステムの概略の構成を示す平面図である。

【図2】図２は、図１に示された位置決めシステムの位置決めユニットの概略の構成を示す平面図である。

【図3】図３は、図２に示された位置決めユニットの構成を示す機能ブロック図である。

【図4】図４は、図１に示された位置決めシステムのコントロールユニットの構成を示す機能ブロック図である。

【図5】図５は、図１に示された位置決めシステムの各位置決めユニット１０の作用部１１の位置を設定する方法を示すシーケンス図である。

【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（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0011】

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る位置決めシステムを図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る位置決めシステムの概略の構成を示す平面図である。図２は、図１に示された位置決めシステムの位置決めユニットの概略の構成を示す平面図である。図３は、図２に示された位置決めユニットの構成を示す機能ブロック図である。図４は、図１に示された位置決めシステムのコントロールユニットの構成を示す機能ブロック図である。

【0012】

実施形態１に係る図１に示す位置決めシステム１は、各種の工場などの生産現場等に設置されるコンベア２に設けられ、コンベア２に設置された各種の作業ユニット３に対して適切な位置に物品４を位置決めするシステムである。コンベア２は、図示しない駆動ローラと、従動ローラと、駆動ローラ及び従動ローラの周りを旋回走行する環状の無端ベルト５とを備える。

【0013】

実施形態１では、コンベア２は、上面に物品４が載置された無端ベルト５を旋回走行させることにより、物品４を無端ベルト５の長手方向に沿って移動させる。なお、本明細書は、コンベア２の物品４の移動方向及び無端ベルト５の長手方向をＸ軸方向と記し、Ｘ軸方向に直交しかつコンベア２の幅方向をＹ軸方向と記す。なお、実施形態では、コンベア２は、直線であるＸ軸方向に沿って物品４を移動させるが、本発明では、曲線上に物品４を移動させても良い。この場合、無端ベルト５は、曲線に沿って配置される。

【0014】

また、位置決めシステム１は、作業ユニット３をＸ軸方向に間隔をあけて配置している。各作業ユニット３は、無端ベルト５に対するＹ軸方向の位置が予め定められた適切な位置に位置決めされた物品４に各種の作業を行うものである。なお、各作業ユニット３の物品４の無端ベルト５に対するＹ軸方向の適切な位置は、互いに同じでも良く、異なっても良い。

【0015】

実施形態１において、作業ユニット３として、物品４に所定のラベル６を貼着するラベリング装置３－１と、ラベル６に付されたバーコード７を読み取るバーコード読み取り装置３－２とが設けられているが、本発明では、作業ユニット３は、ラベリング装置３－１及びバーコード読み取り装置３－２に限定されない。また、ラベリング装置３－１が物品４に貼着するラベル６は、紙又は合成樹脂により構成された台紙と、台紙上に印刷されたバーコード７とを備えるが、本発明では、これらの構成に限定されない。また、実施形態１において、バーコード７は、物品４の品番や製造番号等を示すが、本発明では、バーコード７が示す情報は、これらに限定されない。

【0016】

実施形態１において用いられるラベリング装置３－１は、ラベリング装置３－１よりもＸ軸方向の上流側の位置決めユニット１０により無端ベルト５に対するＹ軸方向の位置が適切な位置に位置決め決めされた物品４にラベル６を貼着する。また、実施形態１において用いられるバーコード読み取り装置３－２は、バーコード読み取り装置３－２よりもＸ軸方向の上流側の位置決めユニット１０により無端ベルト５に対するＹ軸方向の位置が適切な位置に位置決めされた物品４に貼着されたラベル６のバーコード７を読み取る。

【0017】

実施形態１に係る位置決めシステム１は、図１に示すように、複数の位置決めユニット１０と、コントロールユニット１００とを備える。

【0018】

位置決めユニット１０は、実施形態１では、３つ設けられているが、本発明において、位置決めシステム１が備える位置決めユニット１０の数は、３つに限定されない。位置決めユニット１０は、コンベア２を流れる物品４に作用して、所定の位置に物品４を位置付けるものである。なお、所定の位置とは、位置決めユニット１０よりもＸ軸方向の下流側の隣の作業ユニット３の作業に適する予め定められた位置である。位置決めユニット１０は、それぞれ、Ｘ軸方向に沿って作業ユニット３の隣に配置されている。実施形態１において、位置決めユニット１０は、作用部１１をコンベア２により移動される物品４に接触させて、無端ベルト５に対する物品４を所定の位置に位置付けるものである。

【0019】

位置決めユニット１０は、図２に示すように、筐体２０と、筐体２０から凸没自在に設けられた作用部１１と、操作部３０とを備えている。筐体２０は、位置決めユニット１０の外殻を構成し、コンベア２の無端ベルト５のＹ軸方向の端に設けられている。なお、複数の位置決めユニット１０のうちの一部の筐体２０は、コンベア２の無端ベルト５のＹ軸方向の一端に設けられ、他の筐体２０は、コンベア２の無端ベルト５のＹ軸方向の他端に設けられるのが望ましい。各位置決めユニット１０の筐体２０が、コンベア２の無端ベルト５のＹ軸方向の一端又は他端に設けられるかは、作業ユニット３の作業に適する物品４のＹ軸方向の予め定められた位置に応じて定められる。

【0020】

作用部１１は、筐体２０からＹ軸方向に沿って移動自在に設けられ、表面にコンベア２により移動される物品４を接触させることにより、物品４のコンベア２に対するＹ軸方向の位置を所定の位置に位置付ける。作用部１１は、筐体２０からの突出量が適宜変更されることにより物品４のコンベア２に対するＹ軸方向の位置が変更可能である。なお、実施形態１では、作用部１１は、筐体２０からＹ軸方向に沿って移動自在に設けられているが、本発明では、作用部１１の移動方向は、Ｘ軸方向に交差していれば良く、Ｙ軸方向に限定されることがない。また、実施形態１では、作用部１１は、Ｘ軸方向と平行な板状の平行板部１２と、平行板部１２のＸ軸方向の両端に設けられた板状の傾斜板部１３とを備える、傾斜板部１３は、平行板部１２から離れるのにしたがって徐々に筐体２０に近付く方向にＸ軸方向とＹ軸方向との双方に対して交差している。実施形態１では、作用部１１は、平行板部１２と傾斜板部１３とを備えるが、本発明では、実施形態１の構成に限定されない。

【0021】

また、位置決めユニット１０は、図３に示すように、駆動部４０と、検出部５０と、位置決めユニット１０を構成する各構成要素をそれぞれ制御する制御部６０と、コントロールユニット１００と通信することにより信号を送受信する送受信部７０とを備える。駆動部４０、検出部５０、制御部６０及び送受信部７０は、筐体２０内に収容されている。

【0022】

駆動部４０は、物品４に作用する作用部１１をＹ軸方向に移動させるものである。実施形態１では、駆動部４０は、出力軸を軸心回りに回転させる周知のパルスモータ及びパルスモータにより回転されることで作用部１１をＹ軸方向に移動させる周知のボールねじ等により構成されるが、本発明では、駆動部４０の構成はこれらに限定されない。検出部５０は、作用部１１の先端即ち平行板部１２の表面１４のＹ軸方向の位置に応じた信号を検出し、Ｙ軸方向の位置に応じた信号を制御部６０に出力する。検出部５０は、例えば、エンコーダ、ポテンショメータ又はリニアセンサ等により構成される。

【0023】

操作部３０は、実施形態１では、筐体２０上に設置され、駆動部４０の直接操作して作用部１１の平行板部１２の表面のＹ軸方向の位置を微調整するものである。操作部３０は、図２及び図３に示すように、前進スイッチ３１と、後進スイッチ３２と、位置登録用スイッチ３３とを備えている。

【0024】

前進スイッチ３１は、位置決めシステム１のオペレータにより操作されることで、制御部６０に作用部１１をＹ軸方向に沿って筐体２０から離れる方向に移動させるための信号を出力する。作用部１１をＹ軸方向に沿って筐体２０から離れる方向に移動させるための信号を受信した制御部６０は、受信した信号に応じて駆動部４０を制御して、作用部１１を筐体２０から離れる方向に移動させる。後進スイッチ３２は、位置決めシステム１のオペレータにより操作されることで、制御部６０に作用部１１をＹ軸方向に沿って筐体２０に近付く方向に移動させるための信号を出力する。作用部１１をＹ軸方向に沿って筐体２０に近付く方向に移動させるための信号を受信した制御部６０は、受信した信号において、受信した信号に応じて駆動部４０を制御して、作用部１１を筐体２０から離れる方向に移動させる。このように、操作部３０は、前述した信号を制御部６０に出力することにより、駆動部４０を操作して作用部１１の位置を調整する。

【0025】

位置登録用スイッチ３３は、位置決めシステム１のオペレータにより操作されることで、制御部６０に作用部１１の現在の位置を示す信号をコントロールユニット１００に送信させるための信号を出力する。なお、実施形態１において、作用部１１の現在の位置は、検出部５０が検出した作用部１１の最新の位置である。作用部１１の現在の位置を示す信号をコントロールユニット１００に送信させるための信号を受信した制御部６０は、検出部５０が検出した現在の作用部１１の平行板部１２の表面１４のＹ軸方向の位置を示す信号を送受信部７０を介してコントロールユニット１００に送信する。

【0026】

送受信部７０は、図２に示すアンテナ７３等を介してコントロールユニット１００から送信された信号を受信する受信部７１と、アンテナ７３等を介してコントロールユニット１００に信号を送信する送信部７２とを備えている。

【0027】

制御部６０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有し、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。

【0028】

制御部６０の演算処理装置は、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行して、位置決めユニット１０の各構成要素を制御するための制御信号を生成する。制御部６０の演算処理装置は、生成した制御信号を入出力インターフェース装置を介して位置決めユニット１０の各構成要素に出力する。

【0029】

次に、本明細書は、コントロールユニット１００を説明する。コントロールユニット１００は、複数の位置決めユニット１０に信号を送信して、複数の位置決めユニット１０それぞれを制御するものである。実施形態１では、コントロールユニット１００は、位置決めシステム１に一つのみ設けられているが、本発明では、位置決めシステム１がコントロールユニット１００を複数備えて、各コントロールユニット１００が、予め設定された１つ以上の位置決めユニット１０を制御しても良い。また、実施形態１では、コントロールユニット１００は、一つの位置決めユニット１０と有線１０１により通信可能に接続しており、他の位置決めユニット１０と無線１０２により通信可能に接続している。また、本発明では、コントロールユニット１００は、全ての位置決めユニット１０と無線１０２により通信可能に接続しても良い。

【0030】

コントロールユニット１００は、図４に示すように、筐体１１０と、送受信部１２０と、信号入出力部１３０と、制御部１４０と、入力部１５０と、表示部１６０とを備える。筐体１１０は、コントロールユニット１００の外殻を構成し、送受信部１２０と、信号入出力部１３０と、制御部１４０とを収容している。

【0031】

送受信部１２０は、複数の位置決めユニット１０それぞれと通信して信号を送受信するものである。送受信部１２０は、図示しないアンテナ等を介して各位置決めユニット１０から送信された信号を受信する受信部１２１と、アンテナ等を介して各位置決めユニット１０に信号を送信する送信部１２２とを備えている。

【0032】

信号入出力部１３０は、送受信部１２０と制御部６０とを接続し、送受信部１２０から受信した信号を制御部６０に送信し、制御部６０から受信した信号を送受信部１２０に送信する。信号入出力部１３０は、周知のインターフェース装置により構成される。

【0033】

制御部１４０は、コントロールユニット１００及び複数の位置決めユニット１０を構成する上述した各構成要素をそれぞれ制御するものである。制御部１４０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置とを有し、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。

【0034】

制御部１４０の演算処理装置は、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムをＲＡＭ上で実行して、コントロールユニット１００及び複数の位置決めユニット１０を制御するための制御信号を生成する。制御部１４０の演算処理装置は、生成した制御信号を信号入出力部１３０を介してコントロールユニット１００及び複数の位置決めユニット１０の各構成要素に出力する。また、制御部１４０は、オペレータが各位置決めユニット１０の作用部１１の位置付ける指定の初期位置を予め登録する際に用いる入力部１５０と、各位置決めユニット１０の作用部１１の現在の位置等を表示する液晶表示装置などにより構成される表示部１６０とに接続されている。入力部１５０は、表示部１６０に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。

【0035】

次に、本明細書は、位置決めシステム１の各位置決めユニット１０の作用部１１の位置を設定する方法の一例を説明する。図５は、図１に示された位置決めシステムの各位置決めユニット１０の作用部１１の位置を設定する方法を示すシーケンス図である。

【0036】

実施形態１に係る位置決めシステム１の各位置決めユニット１０の作用部１１の位置を設定する際には、先ず、オペレータは、各作業ユニット３の物品４の無端ベルト５に対するＹ軸方向の適切な位置に基づいて、各位置決めユニット１０の作用部１１の位置付ける指定のＹ軸方向の初期位置を定める。その後、オペレータは、入力部１５０を操作して、各位置決めユニット１０の作用部１１の位置付ける指定のＹ軸方向の初期位置をコントロールユニット１００の制御部１４０に入力する。

【0037】

コントロールユニット１００の制御部１４０は、各位置決めユニット１０の作用部１１の位置付ける指定のＹ軸方向の初期位置を受け付けると、各位置決めユニット１０の作用部１１の位置付ける指定のＹ軸方向の初期位置を記憶装置に記憶（登録）する（ステップＳＴ１）。こうして、コントロールユニット１００の制御部１４０は、作用部１１を位置付ける指定の初期位置を予め登録する位置登録部の機能を実現する。即ち、位置登録部の機能は、コントロールユニット１００の制御部１４０の演算処理装置が、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行し、指定の初期位置を記憶装置に記憶することにより実現される。

【0038】

コントロールユニット１００の制御部１４０は、記憶装置に記憶した各位置決めユニット１０の作用部１１の位置付ける指定の初期位置を示す信号を送受信部１２０の送信部１２２等を介して各位置決めユニット１０の送受信部７０の受信部７１に送信する（ステップＳＴ２）。各位置決めユニット１０の制御部６０は、コントロールユニット１００からの信号を送受信部７０の受信部７１等を介して受けて、受信した信号に基づいて、作用部１１を位置付ける指定の初期位置を記憶装置に記憶（登録）する（ステップＳＴ３）。各位置決めユニット１０の制御部６０は、駆動部４０を制御して、作用部１１を記憶装置に記憶した指定の初期位置に作用部１１を位置付ける（ステップＳＴ４）。このように、位置決めシステム１は、複数の位置決めユニット１０の作用部１１の位置をコントロールユニット１００から遠隔操作することができる。

【0039】

そして、オペレータが、各位置決めユニット１０の操作部３０の前進スイッチ３１と後進スイッチ３２とのうち少なくとも一方を操作して、各位置決めユニット１０の制御部６０が、操作部３０からの信号を受け付け、駆動部４０を制御して受け付けた操作部３０からの信号通りの位置に作用部１１を位置付けて、作用部１１の位置を微調整する（ステップＳＴ５）。その後、オペレータが、操作部３０の位置登録用スイッチ３３を操作して、作用部１１の位置を設定すると、各位置決めユニット１０の制御部６０が、位置登録用スイッチ３３が操作されたことを示す信号を受け付け、検出部５０の検出結果に基づいて、作用部１１の微調整後の現在の位置を記憶装置に記憶（登録）し、送受信部７０の送信部７２等を介してコントロールユニット１００に現在の作用部１１の位置を示す信号を送信する（ステップＳＴ６）。

【0040】

コントロールユニット１００の制御部１４０は、送受信部１２０の受信部１２１を介して各位置決めユニット１０からの信号を受信し、各位置決めユニット１０の現在の作用部１１の位置を示す信号を記憶装置に記憶（登録）するとともに、表示部１６０に表示する（ステップＳＴ７）。こうして、各位置決めユニット１０の制御部６０は、コントロールユニット１００の制御部１４０に登録するために、現在の作用部１１の位置を示す信号を送信する位置情報送信部の機能を実現する。即ち、位置情報送信部の機能は、各位置決めユニット１０の制御部６０の演算処理装置が、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより実現される。

【0041】

本実施形態では、操作部３０の位置登録用スイッチ３３を操作して、作用部１１の位置を設定しているが、本発明では、位置登録用スイッチ３３を２度押ししたり長押ししたりしても良く、専用のボタンを設けても良い。また、本実施形態では、コントロールユニット１００の制御部１４０は、送受信部１２０の受信部１２１を介して各位置決めユニット１０から受信した各位置決めユニット１０の作用部１１の現在の位置を示す信号を位置登録部に上書きする。

【0042】

前述したように、位置決めシステム１は、各位置決めユニット１０の作用部１１の位置が設定される。その後、コンベア２は、物品４が載置された無端ベルト５をＸ軸方向に移動させて、各作業ユニット３が物品４に各種の作業を実施する。

【0043】

実施形態１に係る位置決めシステム１は、複数の位置決めユニット１０の作用部１１の位置をコントロールユニット１００から遠隔操作をできる上に、各位置決めユニット１０の作用部１１の位置を各位置決めユニット１０に設けられた操作部３０を操作してその場で微調整できる。その結果、実施形態１に係る位置決めシステム１は、僅かな作用部１１の位置の微調整が必要な生産現場等でも効率的に各位置決めユニット１０の作用部１１の位置を効率的に微調整することができ、位置決めユニット１０の作用部１１の位置の微調整の困難さを抑制することができるという効果を奏する。

【0044】

また、位置決めシステム１は、各位置決めユニット１０が位置登録用スイッチ３３を備えて、位置登録用スイッチ３３が操作されると現在の作用部１１の位置を示す信号をコントロールユニット１００に送信し、コントロールユニット１００の制御部１４０が受信した現在の作用部１１の位置を記憶する。その結果、位置決めシステム１は、現物に即した微調整された作用部１１の位置を簡単にコントロールユニット１００に登録できるという効果もある。

【0045】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【符号の説明】

【0046】

１ 位置決めシステム
２ コンベア
４ 物品
１０ 位置決めユニット
１１ 作用部
３０ 操作部
４０ 駆動部
６０ 制御部（受信制御部、位置信号送信部）
１００ コントロールユニット
１４０ 制御部（位置登録部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】