(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】2023-10-11
(45)【発行日】2023-10-19
(54)【発明の名称】箱詰装置及び制御装置
(51)【国際特許分類】
B65B 5/08 20060101AFI20231012BHJP
B65B 35/36 20060101ALI20231012BHJP
B25J 13/00 20060101ALI20231012BHJP
【ＦＩ】
B65B5/08
B65B35/36
B25J13/00 Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019216620
(22)【出願日】2019-11-29
(65)【公開番号】P2021084680
(43)【公開日】2021-06-03
【審査請求日】2022-09-02
(73)【特許権者】
【識別番号】000104674
【氏名又は名称】キョーラク株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】相原 康佑
【審査官】▲桑▼原 恭雄
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２０１５８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１５５５６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０２８４５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１０５６１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０９２４０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第３５７５５４３（ＪＰ，Ｂ２）
【文献】特開２００１－２３５４２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２４７８６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５２－１１２４９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３２３０４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－００６５９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／００３９５５０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｂ ５／０８
Ｂ６５Ｂ ３５／３６
Ｂ２５Ｊ １３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物を箱に収容する箱詰装置であって、ガイド部材と、ロボットアームと、制御装置とを備え、
前記ガイド部材は、前記箱の内部に配置可能に構成され、且つ、前記対象物の側面側をガイド可能に構成され、
前記ロボットアームは、
把持部を備え、この把持部が前記対象物又は前記ガイド部材を把持可能に構成され、
前記把持部が前記対象物又は前記ガイド部材を把持した状態でその位置を可変に構成され、
前記制御装置は、ガイド部材配置制御部と、収容制御部とを備え、
前記ガイド部材配置制御部は、前記箱の内部において前記ガイド部材を配置するように前記ロボットアームを制御し、
前記収容制御部は、前記対象物を前記ガイド部材にガイドさせた状態で前記箱に収容するように前記ロボットアームを制御し、
前記ガイド部材配置制御部は、前記対象物を前記箱の内部のｎ列目に収容した後、前記対象物を前記箱の内部のｎ＋１列目に収容可能な位置に前記ガイド部材を移動させるように前記ロボットアームを制御し、
ここで、ｎは１以上の整数であるもの。
【請求項2】
請求項１に記載の箱詰装置において、前記把持部は、前記対象物の上部を把持するように構成されるもの。
【請求項3】
請求項２に記載の箱詰装置において、前記ガイド部材は、掴み部を備え、
前記把持部は、前記掴み部を把持可能に構成されるもの。
【請求項4】
請求項１～請求項３の何れか１つに記載の箱詰装置において、前記ガイド部材配置制御部は、前記対象物を前記箱の内部のｎ＿ｍａｘ列目に収容するときに、前記箱の外側から前記箱の側面を押圧し、前記箱の内部のｎ＿ｍａｘ列目に収容される前記対象物をガイド可能に前記ガイド部材を移動させるように前記ロボットアームを制御し、
ここで、ｎ＿ｍａｘは、前記箱に収容される前記対象物の最大列数を表すもの。
【請求項5】
対象物を箱に収容する箱詰装置であって、
ガイド部材と、ロボットアームと、制御装置とを備え、
前記ガイド部材は、前記箱の内部に配置可能に構成され、且つ、前記対象物の側面側をガイド可能に構成され、
前記ロボットアームは、
把持部を備え、この把持部が前記対象物又は前記ガイド部材を把持可能に構成され、
前記把持部が前記対象物又は前記ガイド部材を把持した状態でその位置を可変に構成され、
前記制御装置は、ガイド部材配置制御部と、収容制御部とを備え、
前記ガイド部材配置制御部は、前記箱の内部において前記ガイド部材を配置するように前記ロボットアームを制御し、
前記収容制御部は、前記対象物を前記ガイド部材にガイドさせた状態で前記箱に収容するように前記ロボットアームを制御し、
前記対象物は、底部よりも上部が小さい複数の対象物で、
前記ガイド部材配置制御部は、すでに前記箱に収容された対象物の上に新たな対象物を配置する場合、前記箱の内部において前記箱に収容された対象物の側面側に前記ガイド部材を配置し、
前記収容制御部は、前記新たな対象物を前記ガイド部材にガイドさせた状態で前記箱に収容するように前記ロボットアームを制御するもの。
【請求項6】
請求項５に記載の箱詰装置において、前記収容制御部は、前記ガイド部材を利用して前記新たな対象物を収容するときに、前記新たな対象物の底部が前記すでに箱に収容された対象物の上部と接触する前に、前記把持部の把持を解除するように前記ロボットアームを制御するもの。
【請求項7】
対象物を箱に収容する箱詰装置の制御装置であって、前記箱詰装置は、
ガイド部材と、ロボットアームとを備え、
前記ガイド部材は、前記箱の内部に配置可能に構成され、且つ、前記対象物の側面側をガイド可能に構成され、
前記ロボットアームは、
把持部を備え、この把持部が前記対象物又は前記ガイド部材を把持可能に構成され、
前記把持部が前記複数の対象物又は前記ガイド部材を把持した状態でその位置を可変に構成され、
本制御装置は、ガイド部材配置制御部と、収容制御部とを備え、
前記ガイド部材配置制御部は、前記箱の内部において前記ガイド部材を配置するように前記ロボットアームを制御し、
前記収容制御部は、前記対象物を前記ガイド部材にガイドさせた状態で前記箱に収容するように前記ロボットアームを制御し、
前記ガイド部材配置制御部は、前記対象物を前記箱の内部のｎ列目に収容した後、前記対象物を前記箱の内部のｎ＋１列目に収容可能な位置に前記ガイド部材を移動させるように前記ロボットアームを制御し、
ここで、ｎは１以上の整数であるもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、箱詰装置及び制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
生産現場では、人が複数の対象物を箱に収納する代わりに、複数の対象物を箱に収容することができる箱詰装置を用いることがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００５－１７８８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、対象物の底部が不安定な場合や、対象物が底部よりも上部が小さく且つこのような対象物を上下方向に積み重ねて箱に収容しようとする場合、収容中に対象物が倒れてしまうおそれがある。
【0005】
本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、対象物を箱に収容する際に、安定した作業を実施することができる箱詰装置及び制御装置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】
【0006】
本発明の一態様によれば、対象物を箱に収容する箱詰装置であって、ガイド部材と、ロボットアームと、制御装置とを備え、前記ガイド部材は、前記箱の内部に配置可能に構成され、且つ、前記対象物の側面側をガイド可能に構成され、前記ロボットアームは、把持部を備え、この把持部が前記対象物又は前記ガイド部材を把持可能に構成され、前記把持部が前記対象物又は前記ガイド部材を把持した状態でその位置を可変に構成され、前記制御装置は、ガイド部材配置制御部と、収容制御部とを備え、前記ガイド部材配置制御部は、前記箱の内部において前記ガイド部材を配置し、前記収容制御部は、前記対象物を前記ガイド部材にガイドさせた状態で前記箱に収容するように、前記ロボットアームを制御するものが提供される。
【0007】
このような箱詰装置によれば、対象物を箱に収容する際に、安定した作業を実施することができる、という有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】箱詰装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図2】制御装置４のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図3】制御部４４の機能ブロック図である。
【図4】ガイド部材８の前面斜視図である。
【図5】ガイド部材８の背面斜視図である。
【図6】箱７に容器５，６が収容された状態における箱７の内部を表す模式図である。
【図7】箱７に容器５，６が収容された状態を平面から見た模式図である。
【図8】箱７に容器５，６を収容している状態を表す模式図である。
【図9】ロボットアーム３の把持部３１によりガイド部材８の掴み部８１を把持している状態を表す模式図である。
【図10】ロボットアーム３の軌跡を表す模式図である。
【図11】箱７に容器５を収容した後、ガイド部材８を収容している状態を表す模式図である。
【図12】箱７の下段に容器５を収容した後、ガイド部８３を利用して容器６を上段の１列目に収容する様子を表した模式図である。
【図13】ガイド部８３を利用して容器６を上段の２列目に収容する様子を表した模式図である。
【図14】ガイド部８３を利用して容器６を上段の最後の列（ｎ＿ｍａｘ列目）に収容する様子を表した模式図である。
【図15】箱詰装置１の処理を表すアクティビティ図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。特に、本明細書において「部」とは、例えば、広義の回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものも含みうる。また、本実施形態においては様々な情報を取り扱うが、これら情報は、０又は１で構成される２進数のビット集合体として信号値の高低によって表され、広義の回路上で通信・演算が実行されうる。
【0010】
また、広義の回路とは、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔ）、回路類（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及びメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。すなわち、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＬＰＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等を含むものである。
【0011】
１．ハードウェア構成
本節では、箱詰装置１のハードウェア構成について説明する。箱詰装置１は、対象物を箱７に収容する装置である。特に、対象物は、底部よりも上部が小さい複数の対象物である。以下本実施形態において、一例として、対象物は、本体部よりも開口部の直径が小さい容器であるものとする。具体的には、複数の容器として、容器５，６（図６参照）が含まれる。また、容器５，６はそれぞれ、本体部５１，６１よりも開口部５２，６２の直径が小さい容器である（図６参照）。図１に示すように、箱詰装置１は、ガイド部材８、ロボットアーム３、制御装置４を備える。
本節では、箱詰装置１のハードウェア構成について説明する。箱詰装置１は、対象物を箱７に収容する装置である。特に、対象物は、底部よりも上部が小さい複数の対象物である。以下本実施形態において、一例として、対象物は、本体部よりも開口部の直径が小さい容器であるものとする。具体的には、複数の容器として、容器５，６（図６参照）が含まれる。また、容器５，６はそれぞれ、本体部５１，６１よりも開口部５２，６２の直径が小さい容器である（図６参照）。図１に示すように、箱詰装置１は、ガイド部材８、ロボットアーム３、制御装置４を備える。
【0012】
１．１ ガイド部材８
ガイド部材８は、箱７の内部に配置可能に構成され、且つ、複数の容器の側面側をガイド可能に構成される。図４及び図５に示すように、ガイド部材８は、掴み部８１、連結部８２、ガイド部８３を備える。掴み部８１は、後述のロボットアーム３の把持部３１により把持される部分である。連結部８２は、掴み部８１とガイド部８３を連結する部分である。本実施形態では、連結部８２は、掴み部８１の一端から湾曲して略垂直に設けられる。そして、連結部８２の他端がガイド部８３と接続される。ガイド部８３は、容器の側面側をガイドする部材である。ここで、ガイド部材８の形状はこれに限定されず、適宜設計することができる。なお、箱７の内部のある列に容器６をｋ個配置する場合、ガイド部材８の幅が容器６の幅と（ｋ－１）との積よりも大きな値を有するように実施することが好ましい。
ガイド部材８は、箱７の内部に配置可能に構成され、且つ、複数の容器の側面側をガイド可能に構成される。図４及び図５に示すように、ガイド部材８は、掴み部８１、連結部８２、ガイド部８３を備える。掴み部８１は、後述のロボットアーム３の把持部３１により把持される部分である。連結部８２は、掴み部８１とガイド部８３を連結する部分である。本実施形態では、連結部８２は、掴み部８１の一端から湾曲して略垂直に設けられる。そして、連結部８２の他端がガイド部８３と接続される。ガイド部８３は、容器の側面側をガイドする部材である。ここで、ガイド部材８の形状はこれに限定されず、適宜設計することができる。なお、箱７の内部のある列に容器６をｋ個配置する場合、ガイド部材８の幅が容器６の幅と（ｋ－１）との積よりも大きな値を有するように実施することが好ましい。
【0013】
１．２ ロボットアーム３
ロボットアーム３は、把持部３１を備える。この把持部３１が複数の容器５，６又はガイド部材８を把持可能に構成される。また、把持部３１が複数の容器５，６又はガイド部材８を把持した状態でその位置を可変に構成される。本実施形態では、把持部３１は、容器５，６の開口部５２，６２を把持するように構成される。さらに、本実施形態では、把持部３１は、ガイド部材８に設けられた掴み部８１を把持することにより、ガイド部材８を把持可能となる。ここで、掴み部８１の幅が容器５，６の開口部５２，６２の幅形状と略同一である場合、容器５，６の開口部５２，６２を把持するときと掴み部８１を把持するときに特別な調整が不用となり、１つの把持部３１で簡単に容器５，６の開口部５２，６２と掴み部８１を把持することが可能になる。
ロボットアーム３は、把持部３１を備える。この把持部３１が複数の容器５，６又はガイド部材８を把持可能に構成される。また、把持部３１が複数の容器５，６又はガイド部材８を把持した状態でその位置を可変に構成される。本実施形態では、把持部３１は、容器５，６の開口部５２，６２を把持するように構成される。さらに、本実施形態では、把持部３１は、ガイド部材８に設けられた掴み部８１を把持することにより、ガイド部材８を把持可能となる。ここで、掴み部８１の幅が容器５，６の開口部５２，６２の幅形状と略同一である場合、容器５，６の開口部５２，６２を把持するときと掴み部８１を把持するときに特別な調整が不用となり、１つの把持部３１で簡単に容器５，６の開口部５２，６２と掴み部８１を把持することが可能になる。
【0014】
１．３ 制御装置４
図２に示すように、制御装置４は、通信部４２、記憶部４３、制御部４４を備え、これらが通信バス４１を介して電気的に接続されている。
図２に示すように、制御装置４は、通信部４２、記憶部４３、制御部４４を備え、これらが通信バス４１を介して電気的に接続されている。
【0015】
通信部４２は、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ、有線ＬＡＮネットワーク通信等といった有線型の通信手段が好ましいものの、無線ＬＡＮネットワーク通信、ＬＴＥ／３Ｇ等のモバイル通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信等を必要に応じて含めてもよい。すなわち、これら複数の通信手段の集合として実施することがより好ましい。
【0016】
記憶部４３は、様々な情報を記憶する。これは、例えばソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）等のストレージデバイスとして、あるいは、プログラムの演算に係る一時的に必要な情報（引数、配列等）を記憶するランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）等のメモリとして実施されうる。また、これらの組合せであってもよい。
【0017】
特に、記憶部４３は、ガイド部材配置制御機能、容器収容制御機能、ガイド部材撤去制御機能を実現するプログラムを記憶する。また、記憶部４３は、これ以外にも制御部４４によって実行される種々のプログラム等を記憶している。
【0018】
制御部４４は、箱詰装置１に関連する全体動作の処理・制御を行う。制御部４４は、例えば不図示の中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）である。制御部４４は、記憶部４３に記憶された所定のプログラムを読み出すことによって、箱詰装置１に係る種々の機能を実現する。具体的には、ガイド部材配置制御機能、容器収容制御機能、ガイド部材撤去制御機能が該当する。すなわち、ソフトウェア（記憶部４３に記憶されている）による情報処理がハードウェア（制御部４４）によって具体的に実現されることで、図３に示されるガイド部材配置制御部４４１、収容制御部４４２、ガイド部材撤去制御部４４３、判定部４４４として実行されうる。
【0019】
なお、図３においては、単一の制御部４４として表記されているが、実際はこれに限るものではなく、機能ごとに複数の制御部４４を有するように実施してもよい。またそれらの組合せであってもよい。
【0020】
２．機能構成
本節では、箱詰装置１の機能構成について説明する。図３に示すように、制御部４４は、ガイド部材配置制御部４４１、収容制御部４４２、ガイド部材撤去制御部４４３、判定部４４４を備える。換言すると、制御装置４は、ガイド部材配置制御部４４１と、収容制御部４４２とを備える。
本節では、箱詰装置１の機能構成について説明する。図３に示すように、制御部４４は、ガイド部材配置制御部４４１、収容制御部４４２、ガイド部材撤去制御部４４３、判定部４４４を備える。換言すると、制御装置４は、ガイド部材配置制御部４４１と、収容制御部４４２とを備える。
【0021】
（ガイド部材配置制御部４４１）
ガイド部材配置制御部４４１は、すでに箱７に収容された容器５の上に新たな容器６を配置する場合、箱７の内部において箱７に収容された容器５の側面側にガイド部材８を配置する。本実施形態では、ガイド部材配置制御部４４１は、ロボットアーム３を制御し、ガイド部材８の配置制御を実行するものである。具体的には、ロボットアーム３の把持部３１を駆動させてガイド部材８の掴み部８１を把持させるとともに、ガイド部材８の移動方向、移動速度、移動タイミング等を制御する。
ガイド部材配置制御部４４１は、すでに箱７に収容された容器５の上に新たな容器６を配置する場合、箱７の内部において箱７に収容された容器５の側面側にガイド部材８を配置する。本実施形態では、ガイド部材配置制御部４４１は、ロボットアーム３を制御し、ガイド部材８の配置制御を実行するものである。具体的には、ロボットアーム３の把持部３１を駆動させてガイド部材８の掴み部８１を把持させるとともに、ガイド部材８の移動方向、移動速度、移動タイミング等を制御する。
【0022】
（収容制御部４４２）
収容制御部４４２は、新たな容器６をガイド部材８にガイドさせた状態で箱７に収容するように、ロボットアーム３を制御する。本実施形態では、収容制御部４４２は、ロボットアーム３を制御し、容器５，６の収容制御を実行するものである。具体的には、ロボットアーム３の把持部３１を駆動させて容器５，６の開口部５２，６２を把持させるとともに、容器５，６の移動方向、移動速度、移動タイミング等を制御する。
収容制御部４４２は、新たな容器６をガイド部材８にガイドさせた状態で箱７に収容するように、ロボットアーム３を制御する。本実施形態では、収容制御部４４２は、ロボットアーム３を制御し、容器５，６の収容制御を実行するものである。具体的には、ロボットアーム３の把持部３１を駆動させて容器５，６の開口部５２，６２を把持させるとともに、容器５，６の移動方向、移動速度、移動タイミング等を制御する。
【0023】
（ガイド部材撤去制御部４４３）
ガイド部材撤去制御部４４３をさらに備える。ガイド部材撤去制御部４４３は、箱７に対する容器５，６の箱詰めが完了した後に、ガイド部材８を箱７から取り除くようにロボットアーム３を制御する。本実施形態では、ガイド部材撤去制御部４４３は、ロボットアーム３を制御し、ガイド部材８の撤去制御を実行するものである。具体的には、ロボットアーム３の把持部３１を駆動させてガイド部材８の掴み部８１を把持させるとともに、ガイド部材８の移動方向、移動速度、移動タイミング等を制御する。
ガイド部材撤去制御部４４３をさらに備える。ガイド部材撤去制御部４４３は、箱７に対する容器５，６の箱詰めが完了した後に、ガイド部材８を箱７から取り除くようにロボットアーム３を制御する。本実施形態では、ガイド部材撤去制御部４４３は、ロボットアーム３を制御し、ガイド部材８の撤去制御を実行するものである。具体的には、ロボットアーム３の把持部３１を駆動させてガイド部材８の掴み部８１を把持させるとともに、ガイド部材８の移動方向、移動速度、移動タイミング等を制御する。
【0024】
（判定部４４４）
判定部４４４は、ロボットアーム３が把持する容器が、箱７の下段に収容される容器５であるか、箱７の上段に収容される容器６であるかを判定可能に構成される。ここで、箱７の下段及び上段は、上下２段に限られず、３段以上のうち、相対的な上下関係を表すものである。本実施形態では、判定部４４４は、箱７の下段に全ての容器５が収容されたことを判定可能に構成される。そして、判定部４４４により、箱７の下段に全ての容器５が収容されたと判定された場合、ガイド部材配置制御部４４１によりロボットアーム３が制御され、ガイド部材８が箱７の内部に配置される。その後、収容制御部４４２によりロボットアーム３が制御され、容器５の上に別の容器６を配置する。
判定部４４４は、ロボットアーム３が把持する容器が、箱７の下段に収容される容器５であるか、箱７の上段に収容される容器６であるかを判定可能に構成される。ここで、箱７の下段及び上段は、上下２段に限られず、３段以上のうち、相対的な上下関係を表すものである。本実施形態では、判定部４４４は、箱７の下段に全ての容器５が収容されたことを判定可能に構成される。そして、判定部４４４により、箱７の下段に全ての容器５が収容されたと判定された場合、ガイド部材配置制御部４４１によりロボットアーム３が制御され、ガイド部材８が箱７の内部に配置される。その後、収容制御部４４２によりロボットアーム３が制御され、容器５の上に別の容器６を配置する。
【0025】
３．状態の箱７に容器５，６が収容された状態
図６及び図７に示すように、箱詰装置１により、複数の容器５，６が箱７に転倒しないように互いにわずかな隙間を有して収容される。箱７は、箱底面部７１、箱底面部７１から垂設する箱側面部７２、及び上側に開口した箱開口部７３により構成される。このとき、容器６の下部が容器５の上部に載置される。
図６及び図７に示すように、箱詰装置１により、複数の容器５，６が箱７に転倒しないように互いにわずかな隙間を有して収容される。箱７は、箱底面部７１、箱底面部７１から垂設する箱側面部７２、及び上側に開口した箱開口部７３により構成される。このとき、容器６の下部が容器５の上部に載置される。
【0026】
【0027】
ここで、ロボットアームは、２つのロボットアーム３で、それぞれの把持部３１が複数の容器５又は容器６を交互に１つずつ把持してもよい。また、２つのロボットアーム３で、それぞれの把持部３１が複数の容器５及び容器６を同時に１つずつ把持してもよい。
【0028】
また、図９に示すように、ロボットアーム３の把持部３１により、ガイド部材８の掴み部８１が把持される。
【0029】
ここで、図１０に示すように、２つのロボットアーム３は、容器５，６を箱７に収容する前の位置（領域Ｒ１）から収容する位置（領域Ｒ２）までの間を、互いに逆方向に回転駆動するように構成されてもよい。これにより、２つのロボットアーム３が互いに干渉することを防止することができる。ここで、図１０に示される領域Ｒ３は、ガイド部材８を待機させておく領域である。
【0030】
４．制御部４４による制御
ガイド部材配置制御部４４１は、すでに箱７に収容された容器５の上に新たな容器６を配置する場合、箱７の内部において箱７に収容された容器５の側面側にガイド部材８を配置する。本実施形態では、図１２に示すように、箱７の内部の下段に全ての容器５が収容された後、１列目の容器５の側面側にガイド部材８を配置する。さらに具体的には、容器５の側面側であって、箱７の箱開口部７３より収容される容器６の側面をガイド可能な位置にガイド部材８のガイド部８３が位置決めされる。ここで、図１２では、視認性の向上のため、ガイド部材８のうちガイド部８３以外の部分を省略している（図１３も同様）。
ガイド部材配置制御部４４１は、すでに箱７に収容された容器５の上に新たな容器６を配置する場合、箱７の内部において箱７に収容された容器５の側面側にガイド部材８を配置する。本実施形態では、図１２に示すように、箱７の内部の下段に全ての容器５が収容された後、１列目の容器５の側面側にガイド部材８を配置する。さらに具体的には、容器５の側面側であって、箱７の箱開口部７３より収容される容器６の側面をガイド可能な位置にガイド部材８のガイド部８３が位置決めされる。ここで、図１２では、視認性の向上のため、ガイド部材８のうちガイド部８３以外の部分を省略している（図１３も同様）。
【0031】
本実施形態では、箱詰装置１においては、ガイド部材配置制御部４４１は、新たな容器６を箱７の内部のｎ列目に収容した後、新たな容器６を箱の内部のｎ＋１列目に収容可能な位置にガイド部材８を移動させるようにロボットアーム３を制御する。ここで、ｎは１以上の整数である。具体的には、上段の１列目における容器６の収容の際に、かかる容器６の側面側をガイド可能な位置にガイド部８３を配置する。そして、上段の１列目へ全ての容器６を収容した後、図１３に示すように、上段の２列目に収容する容器６の側面をガイド可能な位置にガイド部８３を移動させるようにロボットアーム３を制御する。かかる処理を、ｎ＿ｍａｘ列目まで繰り返す。このとき、図１４に示すように、ガイド部材配置制御部４４１は、新たな容器６を箱７の内部のｎ＿ｍａｘ列目に収容するときに、箱７の外側から箱７の側面を押圧し、箱７の内部のｎ＿ｍａｘ列目に収容される新たな容器６をガイド可能にガイド部材８を移動させるようにロボットアーム３を制御してもよい。ここで、ｎ＿ｍａｘは、箱に収容される容器の最大列数を表す。これにより、箱７の最終列においても容器６を適切にガイド可能となる。
【0032】
そして、ガイド部材撤去制御部４４３は、箱７に対する容器の箱詰めが完了した後に、ガイド部材８を箱７から取り除くようにロボットアーム３を制御する。これにより、
【0033】
このとき、ロボットアーム３は、容器６の底部が容器５の上部と接触するように容器６を収容してもよい。また、収容制御部４４２は、ガイド部材８を利用して新たな容器６を収容するときに、新たな容器６の底部がすでに箱７に収容された容器５の上部と接触する前に、把持部３１の把持を解除するようにロボットアーム３を制御してもよい。この態様では、ガイド部材８のガイド部８３により、容器６が容器５の真上に自然落下するため、途中で６の把持を開解除しても容器６が容器５の真上に位置合わせされた状態で収容される。これにより、図６及び図７に示される状態となる。
【0034】
このように、本実施形態では、箱７の下段に容器５を収容させるときにはガイド部材８を利用しないことで、ガイド部材８の制御をすることなく容器５を箱７に迅速に収容することができる。また、箱７に全ての容器５を収容した後、ガイド部材８を箱７の内部に配置することにより、箱７の上段に容器６を収容するときの位置合わせを簡単に実現することができる。さらに、ガイド部材８を利用することにより、本体部よりも開口部の直径が小さい複数の容器を上下方向に積み重ねて箱７に収容する際に、安定した作業を実施することが可能になる。
【0035】
５．箱詰装置１による処理
本節では、図１５を用いて、箱詰装置１による処理について説明する。
本節では、図１５を用いて、箱詰装置１による処理について説明する。
【0036】
【0037】
（アクティビティＡ１２）
続いて、収容制御部４４２により制御されたロボットアーム３の把持部３１を領域Ｒ２（図１０参照）に移動させ、容器５を箱７の中に収容する（収容に際して現在の段は、下段）。このとき、２つのロボットアーム３により、複数の容器５が交互に配置されてもよい。
続いて、収容制御部４４２により制御されたロボットアーム３の把持部３１を領域Ｒ２（図１０参照）に移動させ、容器５を箱７の中に収容する（収容に際して現在の段は、下段）。このとき、２つのロボットアーム３により、複数の容器５が交互に配置されてもよい。
【0038】
ロボットアーム３が箱７に収容する容器５について、下段への収容が未完である場合（つまり、箱７の下段が容器５で埋めつくされていない場合）、処理をアクティビティＡ１１に戻す。一方、下段への収容が完了した場合（つまり、箱７の下段が容器５で埋めつくされた場合）、処理をアクティビティＡ１３に進める。
【0039】
（アクティビティＡ１３）
ガイド部材配置制御部４４１により制御されたロボットアーム３の把持部３１を領域Ｒ３（図１０参照）に移動させ、ガイド部材８を把持する。本実施形態では、把持部３１により、ガイド部材８の掴み部８１が把持される。
ガイド部材配置制御部４４１により制御されたロボットアーム３の把持部３１を領域Ｒ３（図１０参照）に移動させ、ガイド部材８を把持する。本実施形態では、把持部３１により、ガイド部材８の掴み部８１が把持される。
【0040】
（アクティビティＡ１４～Ａ１６）
続いて、ガイド部材配置制御部４４１により制御されたロボットアーム３を領域Ｒ２（図１０参照）に移動させ、ガイド部材８を箱７に移動する。このとき、ガイド部材８が容器５の側面側であって、容器６の側面をガイド可能な位置に位置決めされる。このとき、２つのロボットアーム３のうち、ガイド部材８を把持しているロボットアーム３は、位置決めされた位置に固定される。
続いて、ガイド部材配置制御部４４１により制御されたロボットアーム３を領域Ｒ２（図１０参照）に移動させ、ガイド部材８を箱７に移動する。このとき、ガイド部材８が容器５の側面側であって、容器６の側面をガイド可能な位置に位置決めされる。このとき、２つのロボットアーム３のうち、ガイド部材８を把持しているロボットアーム３は、位置決めされた位置に固定される。
【0041】
（アクティビティＡ１７）
続いて、ガイド部材８を把持していない方のロボットアーム３であって、収容制御部４４２により制御されたロボットアーム３の把持部３１を領域Ｒ１（図１０参照）に移動させ、容器６の開口部６２を把持する。
続いて、ガイド部材８を把持していない方のロボットアーム３であって、収容制御部４４２により制御されたロボットアーム３の把持部３１を領域Ｒ１（図１０参照）に移動させ、容器６の開口部６２を把持する。
【0042】
（アクティビティＡ１８及びＡ１９）
続いて、収容制御部４４２により制御されたロボットアーム３の把持部３１を領域Ｒ２（図１０参照）に移動させ、容器６を箱７の中に収容する（収容に際して現在の段は、上段）。
続いて、収容制御部４４２により制御されたロボットアーム３の把持部３１を領域Ｒ２（図１０参照）に移動させ、容器６を箱７の中に収容する（収容に際して現在の段は、上段）。
【0043】
そして、上段のｎ列目の収容が未完である場合、容器６の収容を繰り返す（Ａ１７及びＡ１８のループ）。一方、上段のｎ列目の収容が完了した場合、上段のｎ＋１列目について同様に容器６の収容を繰り返す（Ａ１９及びＡ１６を介して、再びＡ１７及びＡ１８のループ）。さらに、上段のｎ＿ｍａｘ列目に達したときは、処理をアクティビティＡ２０に進める。
【0044】
（アクティビティＡ２０）
ガイド部材撤去制御部４４３により制御されたロボットアーム３によって、ガイド部材８が箱７から撤去される。換言すると、ガイド部材撤去制御部４４３は、箱７に対する容器５，６の箱詰めが完了した後に、ガイド部材８を箱７から取り除くようにロボットアーム３を制御する。その後、ガイド部材撤去制御部４４３により制御されたロボットアーム３を領域Ｒ３（図１０参照）に移動させ、ガイド部材８を領域Ｒ３に戻し、処理を終了する。
［ここまで］
ガイド部材撤去制御部４４３により制御されたロボットアーム３によって、ガイド部材８が箱７から撤去される。換言すると、ガイド部材撤去制御部４４３は、箱７に対する容器５，６の箱詰めが完了した後に、ガイド部材８を箱７から取り除くようにロボットアーム３を制御する。その後、ガイド部材撤去制御部４４３により制御されたロボットアーム３を領域Ｒ３（図１０参照）に移動させ、ガイド部材８を領域Ｒ３に戻し、処理を終了する。
［ここまで］
【0045】
６．変形例
判定部４４４による判定は、予め規定の個数をティーチングし、オープンループ制御によるものとして説明したが、判定に際して、カメラを利用したビジュアルフィードバック制御を実施してもよい。かかる場合、容器６の位置をカメラで認識して、ロボットアーム３を制御することとなる。
判定部４４４による判定は、予め規定の個数をティーチングし、オープンループ制御によるものとして説明したが、判定に際して、カメラを利用したビジュアルフィードバック制御を実施してもよい。かかる場合、容器６の位置をカメラで認識して、ロボットアーム３を制御することとなる。
【0046】
７．結言
以上のように、本実施形態によれば、対象物を箱に収容する際に、安定した作業を実施することができる箱詰装置を実現することができる。
以上のように、本実施形態によれば、対象物を箱に収容する際に、安定した作業を実施することができる箱詰装置を実現することができる。
【0047】
次に記載の各態様で提供されてもよい。
前記箱詰装置において、前記把持部は、前記対象物の上部を把持するように構成されるもの。
前記箱詰装置において、前記ガイド部材は、掴み部を備え、前記把持部は、前記掴み部を把持可能に構成されるもの。
前記箱詰装置において、前記ガイド部材配置制御部は、前記対象物を前記箱の内部のｎ列目に収容した後、前記対象物を前記箱の内部のｎ＋１列目に収容可能な位置に前記ガイド部材を移動させるように前記ロボットアームを制御し、ここで、ｎは１以上の整数であるもの。
前記箱詰装置において、前記ガイド部材配置制御部は、前記対象物を前記箱の内部のｎ＿ｍａｘ列目に収容するときに、前記箱の外側から前記箱の側面を押圧し、前記前記箱の内部のｎ＿ｍａｘ列目に収容される前記対象物をガイド可能に前記ガイド部材を移動させるように前記ロボットアームを制御し、ここで、ｎ＿ｍａｘは、前記箱に収容される前記対象物の最大列数を表すもの。
前記箱詰装置において、前記対象物は、底部よりも上部が小さい複数の対象物で、前記ガイド部材配置制御部は、すでに前記箱に収容された対象物の上に新たな対象物を配置する場合、前記箱の内部において前記箱に収容された対象物の側面側に前記ガイド部材を配置し、前記収容制御部は、前記新たな対象物を前記ガイド部材にガイドさせた状態で前記箱に収容するように、前記ロボットアームを制御するもの。
前記箱詰装置において、前記収容制御部は、前記ガイド部材を利用して前記新たな対象物を収容するときに、前記新たな対象物の底部が前記すでに箱に収容された対象物の上部と接触する前に、前記把持の把持を解除するように前記ロボットアームを制御するもの。
対象物を箱に収容する箱詰装置の制御装置であって、前記箱詰装置は、ガイド部材と、ロボットアームとを備え、前記ガイド部材は、前記箱の内部に配置可能に構成され、且つ、前記対象物の側面側をガイド可能に構成され、前記ロボットアームは、把持部を備え、この把持部が前記対象物又は前記ガイド部材を把持可能に構成され、前記把持部が前記複数の対象物又は前記ガイド部材を把持した状態でその位置を可変に構成され、本制御装置は、ガイド部材配置制御部と、収容制御部とを備え、前記ガイド部材配置制御部は、前記箱の内部において前記ガイド部材を配置し、前記収容制御部は、前記対象物を前記ガイド部材にガイドさせた状態で前記箱に収容するように、前記ロボットアームを制御するもの。
もちろん、この限りではない。
前記箱詰装置において、前記把持部は、前記対象物の上部を把持するように構成されるもの。
前記箱詰装置において、前記ガイド部材は、掴み部を備え、前記把持部は、前記掴み部を把持可能に構成されるもの。
前記箱詰装置において、前記ガイド部材配置制御部は、前記対象物を前記箱の内部のｎ列目に収容した後、前記対象物を前記箱の内部のｎ＋１列目に収容可能な位置に前記ガイド部材を移動させるように前記ロボットアームを制御し、ここで、ｎは１以上の整数であるもの。
前記箱詰装置において、前記ガイド部材配置制御部は、前記対象物を前記箱の内部のｎ＿ｍａｘ列目に収容するときに、前記箱の外側から前記箱の側面を押圧し、前記前記箱の内部のｎ＿ｍａｘ列目に収容される前記対象物をガイド可能に前記ガイド部材を移動させるように前記ロボットアームを制御し、ここで、ｎ＿ｍａｘは、前記箱に収容される前記対象物の最大列数を表すもの。
前記箱詰装置において、前記対象物は、底部よりも上部が小さい複数の対象物で、前記ガイド部材配置制御部は、すでに前記箱に収容された対象物の上に新たな対象物を配置する場合、前記箱の内部において前記箱に収容された対象物の側面側に前記ガイド部材を配置し、前記収容制御部は、前記新たな対象物を前記ガイド部材にガイドさせた状態で前記箱に収容するように、前記ロボットアームを制御するもの。
前記箱詰装置において、前記収容制御部は、前記ガイド部材を利用して前記新たな対象物を収容するときに、前記新たな対象物の底部が前記すでに箱に収容された対象物の上部と接触する前に、前記把持の把持を解除するように前記ロボットアームを制御するもの。
対象物を箱に収容する箱詰装置の制御装置であって、前記箱詰装置は、ガイド部材と、ロボットアームとを備え、前記ガイド部材は、前記箱の内部に配置可能に構成され、且つ、前記対象物の側面側をガイド可能に構成され、前記ロボットアームは、把持部を備え、この把持部が前記対象物又は前記ガイド部材を把持可能に構成され、前記把持部が前記複数の対象物又は前記ガイド部材を把持した状態でその位置を可変に構成され、本制御装置は、ガイド部材配置制御部と、収容制御部とを備え、前記ガイド部材配置制御部は、前記箱の内部において前記ガイド部材を配置し、前記収容制御部は、前記対象物を前記ガイド部材にガイドさせた状態で前記箱に収容するように、前記ロボットアームを制御するもの。
もちろん、この限りではない。
【0048】
最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0049】
１ ：箱詰装置
３ ：ロボットアーム
３１ ：把持部
４ ：制御装置
４１ ：通信バス
４２ ：通信部
４３ ：記憶部
４４ ：制御部
４４１ ：ガイド部材配置制御部
４４２ ：収容制御部
４４３ ：ガイド部材撤去制御部
４４４ ：判定部
５ ：容器
５１ ：本体部
５２ ：開口部
６ ：容器
６１ ：本体部
６２ ：開口部
７ ：箱
７１ ：箱底面部
７２ ：箱側面部
７３ ：箱開口部
８ ：ガイド部材
８１ ：掴み部
８２ ：連結部
８３ ：ガイド部
Ｒ１ ：領域
Ｒ２ ：領域
Ｒ３ ：領域
３ ：ロボットアーム
３１ ：把持部
４ ：制御装置
４１ ：通信バス
４２ ：通信部
４３ ：記憶部
４４ ：制御部
４４１ ：ガイド部材配置制御部
４４２ ：収容制御部
４４３ ：ガイド部材撤去制御部
４４４ ：判定部
５ ：容器
５１ ：本体部
５２ ：開口部
６ ：容器
６１ ：本体部
６２ ：開口部
７ ：箱
７１ ：箱底面部
７２ ：箱側面部
７３ ：箱開口部
８ ：ガイド部材
８１ ：掴み部
８２ ：連結部
８３ ：ガイド部
Ｒ１ ：領域
Ｒ２ ：領域
Ｒ３ ：領域
【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】
