(57)【要約】【課題】コンテナの底面と側壁面とで構成される隅部や、複雑な繋ぎ部でも不純物を効率的、かつ十分に取り除くことができるコンテナ清掃システム、コンテナ清掃方法、および折り畳み式コンテナの清掃方法を提供することを目的とする。【解決手段】先端に部材を把持する把持機構１１０を備えたロボットアーム１００が、清掃部材５１０を把持して不純物を壁面の隅部に拭き寄せる工程と、ロボットアーム１００が、吸引装置４００を把持して清掃部材５１０によって隅部に寄せられた不純物を吸引する。 【選択図】図１
2020014987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリフォームを収容するコンテナを構成する壁面に付着した不純物を除去するコンテナ清掃システムにおいて、
先端に部材を把持する把持機構を備えたロボットアームと、
前記ロボットアームに把持され、不純物を前記壁面の隅部に拭き寄せて清掃するための清掃部材と、
前記ロボットアームに把持され、前記清掃部材によって隅部に寄せられた不純物を吸引するための吸引手段と、
を備えることを特徴とするコンテナ清掃システム。
【請求項２】
前記コンテナは、向かい合う側壁面同士が交互に内側に折りたたまれる折り畳み機構を有しており、
前記ロボットアームの先端は、
前記側壁面を支持しながら起立させる側壁支持クランプ、
を備えることを特徴とする請求項１記載のコンテナ清掃装置。
【請求項３】
前記起立させた側壁面を起立させた状態で支持するための起立側壁面支持機構、
を備えることを特徴とする請求項２記載のコンテナ清掃システム。
【請求項４】
前記側壁面が折り畳まれた順番を検知するための折り畳み順検知手段、
を備えることを特徴とする請求項２記載のコンテナ清掃システム。
【請求項５】
前記折り畳み順検知手段は、
前記折り畳まれた側壁面上端部より外側位置に設けられた側壁面検知手段、
を備え
前記側壁面検知手段が検知した側壁面の有無により折り畳まれた順番を検知すること、
を特徴とする請求項４記載のコンテナ清掃システム。
【請求項６】
前記折り畳み機構を備えたコンテナは、
折り畳まれた側壁面を覆って、底面と留め具で連結固定される上蓋を備え、
前記留め具を解除する留め具解除機構と、
前記上蓋に覆われた前記折り畳まれた側壁面から前記上蓋を取り外すための上蓋取外し機構と、
を備えることを特徴とする請求項２記載のコンテナ清掃システム。
【請求項７】
前記留め具を有する面の搬入方向を検知する搬入方向検知手段、
を備えることを特徴とする請求項６記載のコンテナ清掃システム。
【請求項８】
前記側壁支持クランプは、
対向する位置に設けられる少なくとも２つの支持クランプを備え、
前記側壁面の折り畳み時に一方の支持クランプが前記側壁面を傾斜させ、
他方の支持クランプが傾斜された前記側壁面を支持しながら、前記側壁面を折り畳まれること、
を特徴とする請求項２記載のコンテナ清掃システム。
【請求項９】
前記清掃部材は、
平行した複数の清掃面を備え、
前記清掃面の長手方向に対して垂直方向に移動しながら拭寄作業を行なうこと、
を特徴とする請求項１記載のコンテナ清掃システム。
【請求項１０】
前記清掃面は、
取外し交換可能な繊維体に覆われていること、
を特徴とする請求項９記載のコンテナ清掃システム。
【請求項１１】
前記繊維素材は、
前記不純物を静電気力で吸着する素材で設けられていること、
を特徴とする請求項１０記載のコンテナ清掃システム。
【請求項１２】
前記清掃部材を複数保持するストック機構を備えること、
を特徴とする請求項１記載のコンテナ清掃システム。
【請求項１３】
前記ストック機構は、
一組の前記清掃部材を一単位とする交換ユニットを複数備え、
前記ロボットアームは、
前記交換ユニットが在籍した位置で、前記清掃部材を把持すること、
を特徴とする１２記載のコンテナ清掃システム。
【請求項１４】
前記清掃部材は、
前記壁面の外側を清掃するための外側壁面清掃部材と、
前記壁面の内側を清掃するための内側壁面清掃部材と、
が別々に設けられ、
清掃する部位によって前記ロボットアームが任意の清掃部材を把持して作業を行なうこと、
を特徴とする請求項１記載のコンテナ清掃システム。
【請求項１５】
不純物の侵入および作業員の進入を防ぐための安全防塵カバー、
を備えることを特徴とする請求項１記載のコンテナ清掃システム。
【請求項１６】
プリフォームを収容するコンテナを構成する壁面に付着した不純物を除去するコンテナの清掃方法において、
先端に部材を把持する把持機構を備えたロボットアームが、清掃部材を把持して不純物を前記壁面の隅部に拭き寄せて清掃する工程と、
前記ロボットアームが、吸引手段を把持して前記清掃部材によって隅部に寄せられた不純物を吸引する工程と、
を備えることを特徴とするコンテナの清掃方法。
【請求項１７】
向かい合う側壁面同士が交互に内側に折りたたまれる折り畳み機構と、前記折り畳まれた側壁面を覆って、底面と留め具で連結固定される上蓋を有するプリフォームを収容するコンテナに付着した不純物を除去する折り畳み式コンテナの清掃方法において、
留め具解除機構が、前記留め具を解除する工程と、
ロボットアームに把持された清掃部材が、前記上蓋の外側面に付着した不純物を前記上蓋外側の角部に拭き寄せる工程と、
上蓋取外し機構が、前記上蓋を取り外す工程と、
前記ロボットアームに把持された前記清掃部材が、１つの折り畳まれた側壁面の外側面に付着した不純物を前記壁面外側の角部に拭き寄せる工程と、
側壁支持クランプが、前記清掃部材によって不純物が取り除かれた前記１つの折り畳まれた側壁面を起立させる工程と、
前記清掃部材が、前記起立した側壁面の内側面に付着した不純物を前記壁面内側の隅部に拭き寄せる工程と、
前記ロボットアームに把持された吸引手段が、前記隅部に拭き寄せられた不純物を吸引する工程と、
を備えることを特徴とする折り畳み式コンテナの清掃方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナ清掃システム、コンテナ清掃方法、および折り畳み式コンテナの清掃方法に関し、特にプリフォームを収容するコンテナを構成する壁面に付着した不純物を除去するコンテナ清掃システム、コンテナ清掃方法、および折り畳み式コンテナの清掃方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ペットボトルなどの中空容器は、次の２工程で形成されている。まず、第１工程のプリフォーム成形工程では、合成樹脂を溶融させ射出成形によって、試験管状のプリフォームと呼ばれるペットボトル容器の中間体を成形する。
【０００３】
次に、第２工程の延伸ブロー成形工程では、プリフォーム成形工程で成形されたプリフォームを加熱し、金型の中でエアーを吹き込んで膨らませて、ペットボトル容器の形状に成形する。
【０００４】
プリフォーム成形工程と延伸ブロー成形工程とは、全体の工程を連続した工程として行なわれる場合も有るが、プリフォーム成形工程と延伸ブロー成形工程とを独立した工程で行ない、プリフォーム成形工程で成形されたプリフォームは、延伸ブロー成形工程に遷移するまでに、大きなコンテナなどに箱詰めされて移送や一時保管が行なわれる（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−４８１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、プリフォームが箱詰めされるコンテナにゴミやホコリなどの不純物が付着している場合、不純物がプリフォーム内に入り込み、延伸ブロー成形工程でペットボトル内に混入、さらにはペットボトルを使用した製品内に不純物が混入してしまうという問題があった。
【０００７】
このようなコンテナに付着した不純物を取り除くには、作業員が手作業で大きなコンテナの拭き掃除作業を行なって不純物の除去作業を行なっている。しかし、大きなコンテナの外周面や内周面を清掃する作業は非常に重労働であり、人件費がかさむ問題があった。
【０００８】
また、コンテナは底面と側壁面とで構成される隅部や、複雑な繋ぎ部が複数あり、大きなコンテナの隅部や複雑な繋ぎ部などまでキレイに不純物を完全に除去することは非常に困難であった。
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、コンテナの底面と側壁面とで構成される隅部や、複雑な繋ぎ部でも不純物を効率的、かつ十分に取り除くことができるコンテナ清掃システム、コンテナ清掃方法、および折り畳み式コンテナの清掃方法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】
【００１０】
本発明では上記問題を解決するために、プリフォームを収容するコンテナを構成する壁面に付着した不純物を除去するコンテナ清掃システムにおいて、先端に部品を把持する把持機構を備えたロボットアームと、前記ロボットアームに把持され、不純物を前記壁面の隅部に拭き寄せて清掃するための清掃部材と、前記ロボットアームに把持され、前記清掃部材によって隅部に寄せられた不純物を吸引するための吸引手段とを備えることを特徴とするコンテナ清掃システムが提供される。
【００１１】
これにより、先端に部材を把持する把持機構を備えたロボットアームが、清掃部材を把持して不純物を壁面の隅部に拭き寄せる工程と、ロボットアームが、吸引手段を把持して清掃部材によって隅部に寄せられた不純物を吸引する。
【００１２】
また本発明では、プリフォームを収容するコンテナを構成する壁面に付着した不純物を除去するコンテナの清掃方法において、先端に部材を把持する把持機構を備えたロボットアームが、清掃部材を把持して前記不純物を前記壁面の隅部に拭き寄せる工程と、前記ロボットアームが、吸引手段を把持して前記清掃部材によって隅部に寄せられた不純物を吸引する工程とを備えることを特徴とするコンテナの清掃方法が提供される。
【００１３】
これにより、先端に部材を把持する把持機構を備えたロボットアームが、清掃部材を把持して不純物を壁面の隅部に拭き寄せる工程と、ロボットアームが、吸引手段を把持して清掃部材によって隅部に寄せられた不純物を吸引する。
【００１４】
また本発明では、向かい合う側壁面同士が交互に内側に折りたたまれる折り畳み機構と、前記折り畳まれた側壁面を覆って、底面と留め具で連結固定される上蓋を有するプリフォームを収容するコンテナに付着した不純物を除去する折り畳み式コンテナの清掃方法において、留め具解除機構が、前記留め具を解除する工程と、ロボットアームに把持された清掃部材が、前記上蓋の外側面に付着した不純物を前記上蓋外側の角部に拭き寄せる工程と、上蓋取外し機構が、前記上蓋を取り外す工程と、前記ロボットアームに把持された前記清掃部材が、１つの折り畳まれた側壁面の外側面に付着した不純物を前記壁面外側の角部に拭き寄せる工程と、側壁支持クランプが、前記清掃部材によって不純物が取り除かれた前記１つの折り畳まれた側壁面を起立させる工程と、前記清掃部材が、前記起立した側壁面の内側面に付着した不純物を前記壁面内側の隅部に拭き寄せる工程と、前記ロボットアームに把持された吸引手段が、前記隅部に拭き寄せられた不純物を吸引する工程とを備えることを特徴とする折り畳み式コンテナの清掃方法が提供される。
【００１５】
これにより、留め具解除機構が、留め具を解除し、ロボットアームに把持された清掃部材が、上蓋の外側面に付着した不純物を上蓋外側の角部に拭き寄せ、上蓋取外し機構が、上蓋を取り外し、ロボットアームに把持された清掃部材が、１つの折り畳まれた側壁面の外側面に付着した不純物を壁面外側の角部に拭き寄せ、側壁支持クランプが、清掃部材によって不純物が取り除かれた１つの折り畳まれた側壁面を起立させ、清掃部材が、起立した側壁面の内側面に付着した不純物を壁面内側の隅部に拭き寄せ、ロボットアームに把持された吸引手段が、隅部に拭き寄せられた不純物を吸引する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のコンテナ清掃システム、コンテナ清掃方法、および折り畳み式コンテナの清掃方法によれば、把持機構を備えたロボットアーム先端に部品を把持し、不純物を壁面の隅部に拭き寄せて清掃するための清掃部材がロボットアームに把持され、清掃部材によって隅部に寄せられた不純物を吸引するための吸引手段がロボットアームに把持されるので、コンテナの底面と側壁面とで構成される隅部や、複雑な繋ぎ部でも不純物を効率的、かつ十分に取り除くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に係るコンテナ清掃システム全体を示す上面図である。
【図２】コンテナの詳細を示す斜視図である。
【図３】コンテナ清掃システムに搬入された折り畳まれた状態のコンテナが、清掃を開始してから清掃を終了するまでの処理を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態に係るロボットアーム装置の詳細を示すコンテナ清掃システムの左側面図である。
【図５】把持機構の詳細を示す正面図、上面図、底面図、および側面図である。
【図６】チャック部の詳細を示す正面図である。
【図７】コンテナ移動装置およびコンテナ組み立て装置の詳細を示す正面図である。
【図８】コンテナ組み立て装置が備える側壁面起立順判別センサーの機能を示す側面図である。
【図９】ロボットアーム装置が側壁面を起立させる様子を示す正面図である。
【図１０】ロボットアーム装置が側壁面を折り畳む様子を示す正面図である。
【図１１】把持機構が清掃部材を把持する様子を示す正面図である。
【図１２】清掃部材の詳細を示す正面図、および側面図である。
【図１３】清掃部材を把持した把持機構の詳細を示す正面図、上面図、底面図、および側面図である。
【図１４】チャック部の詳細を示す正面図である。
【図１５】把持機構が把持する清掃部材の清掃工程を示す図である。
【図１６】吸引装置の詳細を示す右側面図である。
【図１７】把持機構が吸引ノズルを把持する様子を示す正面図である。
【図１８】把持機構が吸引ノズルを把持する様子の詳細を示す正面図、および吸引ノズルの側面図である。
【図１９】コンテナの隅部に拭き寄せられた不純物を吸引ノズルで吸引する様子を示す右側面図である。
【図２０】清掃部材交換部の詳細を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係るコンテナ清掃システム全体を示す上面図である。
図１に示すように、コンテナ清掃システム１０００は、ロボットアーム装置１００、コンテナ移動装置２００、コンテナ組み立て装置３００、吸引装置４００、清掃部材交換部５００、および安全防塵カバー６００を備えている。
【００１９】
コンテナ清掃システム１０００が備える各装置は、図示しない制御部に接続され、各々の動作が制御部によって制御されており、ここでは図示しないコンテナ７００に付着した不純物を取り除くための清掃処理を行なうためのシステムである。
【００２０】
ロボットアーム装置１００は複数の可動部を備え、安全防塵カバー６００によって囲まれた空間内で稼働し、あらかじめ入力されたプログラムによって、人の腕のように動作するロボットである。
【００２１】
ロボットアーム装置１００の先端部には把持機構１１０が設けられ、清掃部材交換部５００に設置される清掃部材５１０を把持し、コンテナ７００の側壁面などを清掃することができる。また、ロボットアーム装置１００の先端に備えられる把持機構１１０を利用して、折り畳み式コンテナ７００の側壁面などを起立させることができる。
【００２２】
コンテナ移動装置２００は、搬入口２１０より矢印方向に搬入された折り畳まれた状態のコンテナ７００を、例えばベルトコンベア機構などを利用して任意の位置まで移動を可能とするためのものである。
【００２３】
またコンテナ移動装置２００によって移動されるコンテナ７００は、任意の位置で停止し、コンテナの清掃処理が施され、やがて搬出口２２０からコンテナ７００が搬出され、プリフォームの箱詰め工程などの次の工程へコンテナ７００が移送される。
【００２４】
コンテナ組み立て装置３００は、コンテナ移動装置２００によって任意の位置に移動されて停止した折り畳まれた状態のコンテナ７００を、箱状に組み立てた状態を維持するために必要な機構を備えている。
【００２５】
吸引装置４００は、コンテナ７００に付着した不純物を吸引するための装置であって、吸引装置４００の一部をロボットアーム装置１００の先端に設けられた把持機構１１０で把持し、ロボットアーム装置１００の動作によって、コンテナ７００の側壁面などで形成される隅部に集められた不純物を吸引するためのものである。
【００２６】
清掃部材交換部５００は、ロボットアーム装置１００の先端部で把持される清掃部材５１０を複数保持することができ、ロボットアーム装置１００の動作によりロボットアーム装置１００の先端が清掃部材交換部５００に近づいて、清掃部材５１０を把持または離脱して交換する。
【００２７】
清掃部材交換部５００は、複数の清掃部材５１０をひとつのユニットとして交換できる交換ユニット５２０を複数保持し、作業員は交換ユニット５２０を単位として清掃部材５１０を新しいものに交換することができる。
【００２８】
交換ユニット５２０は、引き出し式に安全防塵カバー６００の外側からコンテナ清掃システム１０００内に差し込まれる。交換ユニット５２０を引き出し口は４カ所設けられ、任意の２方向に引き出し可能に設けられている。
【００２９】
例えば、図１の上方向に引き出される交換ユニット５２０をコンテナ７００の外側を清掃するため、図１の左方向に引き出される交換ユニット５２０をコンテナ７００の内側を清掃するための清掃部材５１０と設定し、コンテナ７００の内側と外側とを清掃する清掃部材５１０を分けることができる。
【００３０】
これにより、不純物が付着しやすいコンテナ７００外側と、コンテナ７００の内側とを清掃する清掃部材５１０とが分けられるので、清掃部材５１０の交換頻度を内側、外側と分けることができる。
【００３１】
安全防塵カバー６００は、コンテナ清掃システム１０００外部から不純物が侵入してしまうことを防止するためのものであり、ロボットアーム装置１００の可動範囲、コンテナ移動装置２００、コンテナ組み立て装置３００、吸引装置４００、および清掃部材交換部５００の外側に設けられる壁体である。
【００３２】
安全防塵カバー６００にはコンテナ清掃システム１０００内に入るための出入り口や、コンテナの搬出入の出入り口、清掃部材交換部５００で効果ユニットを入れ替えるための交換口以外は、閉じられた状態であり、安全防塵カバー６００で囲まれた空間は閉鎖的空間となる。
【００３３】
図２は、コンテナの詳細を示す斜視図である。
図２に示すようにコンテナ７００は、矩形の底面７１０と、複数の側壁面７２０、７３０、７４０、７５０と、樹脂製のパレット７６０と、上蓋７７０と、を備えている。
【００３４】
底面７１０の端部には、側壁面７２０と側壁面７４０、側壁面７３０と側壁面７５０とが対向するように設けられ、底面７１０の端部との連結は蝶番などの図示しない金具で開閉自在または着脱自在に取付けられている。
【００３５】
底面７１０の一方向の側面には、コンテナ７００の折り畳み時に、上蓋７７０を底面７１０に固定するための固定突起７１１を備えている。固定突起７１１は、底面７１０の側面から外側に突出するように設けられており、コンテナ７００の内側方向に向かって押し込むことができる。
【００３６】
また側壁面７２０、７３０、７４０、７５０を垂直に起立させることで、底面７１０と側壁面７２０、７３０、７４０、７５０とで箱体が形成され、側壁面７２０、７３０、７４０、７５０が各々接する部位には、図示しない留め金具によって固定され、側壁面７２０、７３０、７４０、７５０が垂直状態を維持することができる。
【００３７】
またコンテナ７００の折り畳み時には、対向する側壁面７２０と側壁面７４０、および側壁面７３０と側壁面７５０を互いに内側に重なるように折り畳まれる。このとき折り畳まれた側壁面７２０、７３０、７４０、７５０は、収容可能なように、各々の高さが底面７１０の幅よりも十分小さく設定されている。
【００３８】
上蓋７７０は、底面７１０と複数の側壁面７２０、７３０、７４０、７５０とで形成された箱体の上部に開口された開口部を覆うことができ、かつ着脱可能に設けられる。
上蓋７７０の一方向の側面には、留め具７７１が設けられている。
【００３９】
留め具７７１は例えばゴム製のバンドであって、コンテナ７００を折り畳んだ状態で、上蓋７７０を上からかぶせ、留め具７７１を固定突起７１１に引っかけて固定する。これにより、上蓋７７０と底面７１０とが固定され、さらに上蓋７７０と底面７１０との間に折り畳まれた側壁面７２０、７３０、７４０、７５０が格納される。
【００４０】
パレット７６０は、フォークリフトなどのツメが差し込まれるように複数の孔が設けられており、必要に応じて任意の方向からフォークリフトなどのツメが挿入されて、コンテナ７００をコンテナ清掃システム１０００に搬入することができる。
【００４１】
図３は、コンテナ清掃システムに搬入された折り畳まれた状態のコンテナが、清掃を開始してから清掃を終了するまでの処理を示すフローチャートである。以下、図３に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
【００４２】
〔ステップＳ０１〕コンテナ清掃システム１０００は、上蓋７７０の外側を清掃する。具体的には、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０がコンテナ７００の外側を清掃する清掃部材５１０を把持し、ロボットアーム装置１００の動作により、コンテナ７００の上蓋７７０の外側を清掃する。
【００４３】
〔ステップＳ０２〕コンテナ清掃システム１０００は、上蓋７７０を取り外す。具体的には、コンテナ組み立て装置３００が、コンテナ７００の上部に固定された上蓋７７０を支持しながら上昇させ、折り畳まれた状態の側壁面７２０、７３０、７４０、７５０から離脱させる。
【００４４】
〔ステップＳ０３〕コンテナ清掃システム１０００は、側壁面を清掃する。具体的には、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０がコンテナ７００の外側を清掃する清掃部材５１０を把持した状態で、ロボットアーム装置１００の動作により、折り畳まれた状態の側壁面７２０、７３０、７４０、７５０のうち、最上面に折り畳まれた側壁面を清掃する。
【００４５】
〔ステップＳ０４〕コンテナ清掃システム１０００は、側壁面を起立させる。具体的には、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０により、折り畳まれた状態の側壁面７２０、７３０、７４０、７５０のうち、最上面に折り畳まれた側壁面を把持し、ロボットアーム装置１００の動作により、側壁面を起立させる。
【００４６】
〔ステップＳ０５〕コンテナ清掃システム１０００は、すべての側壁面が起立した状態であるか否かを判断する。具体的には、ステップＳ０４でロボットアーム装置１００の動作により４枚すべての側壁面７２０、７３０、７４０、７５０が起立されたか否かをコンテナ清掃システム１０００が判断する。
【００４７】
４枚すべての側壁面７２０、７３０、７４０、７５０が起立された状態であるときは、処理をステップＳ０６に進め、４枚すべての側壁面７２０、７３０、７４０、７５０が起立された状態でないときは、処理をステップＳ０３に進める。
【００４８】
〔ステップＳ０６〕コンテナ清掃システム１０００は、清掃部材５１０を交換する。具体的には、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０がコンテナ７００の外側を清掃する清掃部材５１０を把持した状態で清掃部材交換部５００まで移動し、コンテナ７００の外側を清掃する清掃部材５１０を離脱させる。その後、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０が清掃部材交換部５００で、新たにコンテナ７００の内側を清掃する清掃部材５１０を把持する。
【００４９】
〔ステップＳ０７〕コンテナ清掃システム１０００は、上蓋７７０の内側を清掃する。具体的には、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０がコンテナ７００の内側を清掃する清掃部材５１０を把持した状態で、ロボットアーム装置１００の動作により、コンテナ７００の上蓋７７０の内側を清掃する。
【００５０】
〔ステップＳ０８〕コンテナ清掃システム１０００は、側壁面７２０、７３０、７４０、７５０の内側を清掃する。具体的には、ステップＳ０４〜ステップＳ０５の工程により、すべての側壁面７２０、７３０、７４０、７５０が起立した状態で、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０がコンテナ７００の内側を清掃する清掃部材５１０を把持した状態で、ロボットアーム装置１００の動作により、側壁面７２０、７３０、７４０、７５０の内側を清掃する。
【００５１】
〔ステップＳ０９〕コンテナ清掃システム１０００は、底面７１０の内側を清掃する。具体的には、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０がコンテナ７００の内側を清掃する清掃部材５１０を把持した状態で、ステップＳ０４〜ステップＳ０５の工程により、すべての側壁面７２０、７３０、７４０、７５０が起立したことで露出された底面７１０の内側を清掃する。
【００５２】
〔ステップＳ１０〕コンテナ清掃システム１０００は、吸引装置４００で隅部の不純物を吸引清掃する。具体的には、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０がコンテナ７００の外側を清掃する清掃部材５１０を把持した状態で吸引装置４００まで移動し、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０が吸引装置４００の一部を把持しながら、コンテナ７００内側の隅部、または上蓋７７０内側の隅部などに拭き寄せられた不純物を吸引する。
【００５３】
〔ステップＳ１１〕コンテナ清掃システム１０００は、側壁面７２０、７３０、７４０、７５０を折り畳む。具体的には、ロボットアーム装置１００が有する把持機構１１０が１つの側壁面を把持し、コンテナ７００の内側に向かって順番にすべての側壁面７２０、７３０、７４０、７５０を折り畳む。
【００５４】
〔ステップＳ１２〕コンテナ清掃システム１０００は、上蓋７７０の取付け固定を行なう。具体的には、ステップＳ０２で上蓋７７０を支持しながら上昇させたコンテナ組み立て装置３００が、上蓋７７０を下降させてステップＳ１１で折り畳まれた状態の側壁面７２０、７３０、７４０、７５０の上面に重ねて取付ける。
【００５５】
なお、本実施の形態では、折りたたみ式のコンテナ７００を例として挙げたが、折りたたみ式ではないコンテナ７００、つまり側壁面が常に起立した箱体を維持した形状の場合、ステップＳ０３の工程を、側壁面が起立した状態ですべての側壁面７２０、７３０、７４０、７５０の外側を清掃し、ステップＳ０４〜ステップＳ０５、およびステップＳ１１を省略することができる。
【００５６】
図４は、本実施の形態に係るロボットアーム装置の詳細を示すコンテナ清掃システムの左側面図である。
図４に示すように、ロボットアーム装置１００は、把持機構１１０、第一旋回部１２０、第一可動部１３０、第一アーム部１４０、第二可動部１５０、第二アーム部１６０、第三可動部１７０、第二旋回部１８０、および固定脚部１９０を備えている。
【００５７】
把持機構１１０は、ロボットアーム装置１００の先端に備えられた、清掃部材５１０や吸引装置４００の一部など様々な部材を把持することができる機構を備えたものである。詳細は後述する。
【００５８】
第一旋回部１２０は、把持機構１１０を旋回させるためのものであり、モーターなどの動作により、把持機構１１０を３６０度任意の向きに旋回させることができる。把持機構１１０は、第一旋回部１２０の動作により任意の向きで各部材を把持することができる。
【００５９】
第一可動部１３０は、把持機構１１０を垂直方向に首振り可動させるためのものであり、モーターなどの動作により、把持機構１１０を任意の角度に傾斜させることができる。把持機構１１０は、第一可動部１３０の動作により任意の角度で各部材を把持することができる。
【００６０】
第一アーム部１４０は、把持機構１１０、第一旋回部１２０、および第一可動部１３０を支持するためのものであり、一定の長さの鋼材で形成されている。
第二可動部１５０は、第一アーム部１４０を垂直方向に首振り可動させるためのものであり、モーターなどの動作により、第一アーム部１４０を任意の角度に傾斜させることができる。把持機構１１０は、第一可動部１３０および第二可動部１５０の動作により任意の角度で各部材を把持することができる。
【００６１】
第二アーム部１６０は、把持機構１１０、第一旋回部１２０、第一可動部１３０、第一アーム部１４０、および第二可動部１５０を支持するためのものであり、一定の長さの鋼材で形成されている。
【００６２】
第三可動部１７０は、第二アーム部１６０を垂直方向に首振り可動させるためのものであり、モーターなどの動作により、第二アーム部１６０を任意の角度に傾斜させることができる。把持機構１１０は、第一可動部１３０、第二可動部１５０、および第三可動部１７０の動作により任意の角度で各部材を把持することができる。
【００６３】
第二旋回部１８０は、第二アーム部１６０を旋回させるためのものであり、モーターなどの動作により、第二アーム部１６０を３６０度任意の向きに旋回させることができる。把持機構１１０は、第一旋回部１２０、第一可動部１３０、第一アーム部１４０、第二可動部１５０、第二アーム部１６０、第三可動部１７０、第二旋回部１８０の動作により任意の向きで各部材を把持することができる。
【００６４】
固定脚部１９０は、ロボットアーム装置１００全体を一定の高さに固定するためのものであり、地面から一定の高さで、および把持機構１１０、第一旋回部１２０、第一可動部１３０、第一アーム部１４０、第二可動部１５０、第二アーム部１６０、第三可動部１７０、第二旋回部１８０を支持する台である。
【００６５】
ロボットアーム装置１００は、把持機構１１０、第一旋回部１２０、第一可動部１３０、第一アーム部１４０、第二可動部１５０、第二アーム部１６０、第三可動部１７０、および第二旋回部１８０が、制御部によって制御され所望の動作を行なう。またロボットアーム装置１００は、安全防塵カバー６００で囲まれた空間内で動作するように制御部によって制御されている。
【００６６】
図５は、把持機構の詳細を示す正面図、上面図、底面図、および側面図である。
図５に示すように、把持機構１１０は、清掃部材５１０を把持するための２つのチャック部１１１と、コンテナ７００の側壁面などを把持するための２つのクランプ部１１５と、チャック部１１１およびクランプ部１１５が固定される本体部１１９と、を備えている。
【００６７】
チャック部１１１は、本体部１１９の長手方向両端部に一方向に向けて固定され、２つのチャック部１１１は、一定の距離があけられて設けられる。チャック部１１１の詳細は後述するが、チャック部１１１の動作によって清掃部材５１０を把持、または離脱させることができる。
【００６８】
クランプ部１１５は、本体部１１９の短手方向両端中央部に固定され、一対のクランプ部１１５は、一定の距離があけられて設けられる。
クランプ部１１５が有するクランプ体１１６は、例えば合成樹脂などで側面視がＴ字に形成されたものであり、屈曲した部分にコンテナ７００の側壁面などが２つのクランプ体１１６の間に引っ掛けられて把持される。
【００６９】
またクランプ部１１５は、本体部１１９に対して垂直方向にクランプ体１１６を自在に伸縮させる例えばシリンダーのような伸縮機構１１７を備えており、必要に応じてクランプ体１１６の高さを自由に変更することができる。また２つの伸縮機構１１７は、独立して動作を行なうことが可能であり、一方のクランプ体１１６を延長させた状態で、他方のクランプ体１１６を収縮させることもできる。
【００７０】
本体部１１９は、チャック部１１１およびクランプ部１１５を固定するための矩形の板材であり、一面側にはチャック部１１１およびクランプ部１１５が突出して設けられ、他面側には第一旋回部１２０が接続されて固定される。
【００７１】
図６は、チャック部の詳細を示す正面図である。
図６に示すように、チャック部１１１は、一対のクランプ体１１２、水平伸縮機構１１３Ａ、垂直伸縮機構１１３Ｂ、および取付感知部１１４を備えている。
【００７２】
クランプ体１１２は清掃部材５１０を把持するための側面視Ｌ字型の突起を有するものであり、一対のクランプ体１１２の突起は互いに内側に向いて設けられている。
清掃部材５１０を把持する際にクランプ体１１２は、水平方向に伸縮させる例えばシリンダーのような水平伸縮機構１１３Ａの収縮動作によって互いに近づいて、クランプ体１１２の間に清掃部材５１０の一部を挟んで把持する。
【００７３】
また清掃部材５１０を離脱する際にクランプ体１１２は、水平伸縮機構１１３Ａの延長動作によって互いに離れて、クランプ体１１２の間に挟まれていた清掃部材５１０がチャック部１１１より離脱される。
【００７４】
清掃部材５１０を把持する際に、垂直伸縮機構１１３Ｂを伸縮動作させることで、クランプ体１１２の位置を調節することができる。
【００７５】
取付感知部１１４は、一対のクランプ体１１２の間に突出して設けられており、一対のクランプ体１１２の間に清掃部材５１０の一部が挿入されたことを検知するためのものである。
【００７６】
一対のクランプ体１１２の間に清掃部材５１０の一部が挿入されると、取付感知部１１４は挿入方向に押し込まれる。これにより、一対のクランプ体１１２の間に清掃部材５１０の一部が挿入されたことを検知し、水平伸縮機構１１３Ａが収縮動作を行い、清掃部材５１０の一部がチャック部１１１に把持される。
【００７７】
図７は、コンテナ移動装置およびコンテナ組み立て装置の詳細を示す正面図である。
図７に示すようにコンテナ移動装置２００は、搬入口２１０より矢印方向に搬入された折り畳まれた状態のコンテナ７００を、任意の位置まで移動を可能とするためのものである。
【００７８】
コンテナ移動装置２００は、ベルト部２３０、モーター駆動部２４０、および一対のベルト部２３０およびモー駆動部２４０を支持するための支持体２５０を備えている。
ベルト部２３０は、移動するコンテナ巾の一対のベルトで設けられており、制御部によって制御されたモーター駆動部２４０に連結され、一定のスピードで移動または停止することができ、ベルト部２３０に載せられたコンテナ７００を任意の位置まで移動させることができる。
【００７９】
コンテナ組み立て装置３００は、コンテナ７００の上蓋７７０を取り外すための上蓋取外し機構３１０、およびロボットアーム装置１００によって起立された状態のコンテナ７００の側壁面７２０、７３０、７４０、７５０を支持するための側壁面支持機構３２０を備えている。
【００８０】
コンテナ組み立て装置３００が有する上蓋取外し機構３１０および側壁面支持機構３２０は、コンテナ移動装置２００のライン上の任意の位置に設けられている。
上蓋取外し機構３１０は、一対のクランプ体３１１、伸縮機構３１２、上蓋支持体３１３、可動部３１４、および本体支持部３１５を備えている。
【００８１】
クランプ体３１１はコンテナ７００の上蓋７７０を把持するための側面視Ｌ字型の突起を有するものであり、一対のクランプ体３１１の突起は互いに内側に向いておよそ上蓋７７０の巾をあけて上蓋支持体３１３に設けられている。
【００８２】
伸縮機構３１２は例えばシリンダーであって、一対のクランプ体３１１のそれぞれに設けられて、クランプ体３１１を互いの内側方向に伸縮させるためのものである。伸縮時には、クランプ体３１１の突起が上蓋７７０の底部にひっかかり、上蓋７７０を把持することができる。
【００８３】
上蓋支持体３１３は、クランプ体３１１および伸縮機構３１２が固定される枠体であって、上蓋支持体３１３の一端が可動部３１４に連結されている。また、通常は図７の正面図における約１２０度傾斜した待機位置で上蓋支持体３１３が待機される。
【００８４】
可動部３１４は、可動部３１４を中心に上蓋支持体３１３を回転運動させるためのものであり、モーターなどの動作により、上蓋支持体３１３を任意の角度に傾斜させることができる。
【００８５】
可動部３１４は、上蓋取外し機構３１０全体を支持する本体支持部３１５によって支持されるが、コンテナ移動装置２００を移動する折り畳まれた状態のコンテナ７００に固定された上蓋７７０が通過する高さに固定されている。
【００８６】
次に上蓋取外し機構３１０の動作を説明する。
コンテナ移動装置２００の任意の位置でコンテナ７００が停止すると、コンテナ組み立て装置３００がコンテナ７００に備えられた留め具７７１および固定突起７１１によるロックを解除する。次に可動部３１４が動作することで、待機位置で待機していた上蓋支持体３１３が回転し、およそ上蓋支持体３１３が水平になる位置で停止する。
【００８７】
この状態で、伸縮機構３１２が動作し、クランプ体３１１によって上蓋７７０が把持される。上蓋取外し機構３１０が上蓋７７０を把持した状態で、再び可動部３１４が動作し、上蓋支持体３１３は待機位置まで戻る。このようにコンテナ移動装置２００を移動するコンテナ７００の上蓋７７０は、上蓋取外し機構３１０によって取り外される。
【００８８】
側壁面支持機構３２０は、一対の支持枠体３２１、４つの進行側支持体３２２、４つの伸縮機構３２３、４つの枠体側支持体３２４、および２つの留め具解除機構３２５を備えている。
【００８９】
支持枠体３２１は、例えば上枠、下枠、および２本の縦枠で構成される枠体であって、コンテナ移動装置２００のベルト部２３０の移動方向を挟んで対面するように設置されるものである。
【００９０】
一対の支持枠体３２１における縦材の上部には、コンテナ移動装置２００を移動するコンテナの側壁面７２０、７３０、７４０、７５０を支持するための例えば合成樹脂などで形成された板状の進行側支持体３２２がそれぞれ設けられる。
【００９１】
進行側支持体３２２は、ベルト部２３０を挟んで向かい合う方向に伸縮する例えばシリンダーのような伸縮機構３２３に固定されており、ロボットアーム装置１００の動作によって起立される側壁面が傾斜するタイミングで、進行側支持体３２２がコンテナ移動装置２００上に突出して側壁面を支持する。
枠体側支持体３２４は、支持枠体３２１のそれぞれの上枠に設けられる側壁面を支持するための例えば合成樹脂などで形成された板状の支持体である。
【００９２】
留め具解除機構３２５は、コンテナ７００の上蓋７７０と底面７１０とを連結して固定する留め具７７１および固定突起７１１によるロックを解除するためのものであり、通常はベルト部２３０の一対のベルトの間、かつベルト部２３０より下部、かつコンテナ７００の停止位置を挟んで進行方向側に対面するように格納されている。
【００９３】
留め具解除機構３２５は、垂直方向に伸縮する伸縮機構３２５Ａを備えており、留め具７７１および固定突起７１１によるロックを解除する際に、留め具解除機構３２５の先端が留め具７７１の高さまで上昇し、留め具解除機構３２５が水平方向に移動し、固定突起７１１を水平方向に押し込む。これにより固定突起７１１により底面７１０と固定されていた留め具７７１が解除され、上蓋７７０と底面７１０とが分離される。
【００９４】
次にコンテナ７００の側壁面がロボットアーム装置１００の動作によって起立されることにより、側壁面支持機構３２０が側壁面を支持する動きを説明する。
なお、ここでは便宜上、コンテナ移動装置２００に搬入されたコンテナ７００の内、搬入口２１０の側壁面を側壁面７２０、搬出口がわの側壁面を７４０、他の側壁面を側壁面７３０、７５０として説明する。
【００９５】
まず、コンテナ移動装置２００に搬入されたコンテナ７００は、所望の位置で停止し、留め具解除機構３２５の動作によって、上蓋７７０と底面７１０とのロックが解除される。
【００９６】
次に上蓋取外し機構３１０の動作によって上蓋７７０が取り外され、待機位置まで移動する。このとき進行側支持体３２２は、伸縮機構３２３の動作により、コンテナ移動装置２００の外側に格納されており、上蓋取外し機構３１０の動作を妨げることはない。
【００９７】
次にロボットアーム装置１００の動作によって外側が清掃された側壁面７２０は、ロボットアーム装置１００の動作によって起立される。このとき進行側支持体３２２が伸縮機構３２３の延長によってコンテナ移動装置２００上に突出する。起立された側壁面７２０は自立できず外側に倒れ込むが、コンテナ移動装置２００上に突出した進行側支持体３２２によって一定の傾斜を保ったまま支持される。
【００９８】
次にロボットアーム装置１００の動作によって外側が清掃された側壁面７４０は、ロボットアーム装置１００の動作によって起立される。このとき進行側支持体３２２が伸縮機構３２３の延長によってコンテナ移動装置２００上に突出する。起立された側壁面７４０は自立できず外側に倒れ込むが、コンテナ移動装置２００上に突出した進行側支持体３２２によって一定の傾斜を保ったまま支持される。
【００９９】
次にロボットアーム装置１００の動作によって外側が清掃された側壁面７３０は、ロボットアーム装置１００の動作によって起立される。このときコンテナ移動装置２００を挟んで対面する方向には枠体側支持体３２４を備えた支持枠体３２１が設置されているので、側壁面７３０は一定の傾斜を保ったまま支持される。
【０１００】
次にロボットアーム装置１００の動作によって外側が清掃された側壁面７５０は、ロボットアーム装置１００の動作によって起立される。このときコンテナ移動装置２００を挟んで対面する方向には枠体側支持体３２４を備えた支持枠体３２１が設置されているので、側壁面７５０は一定の傾斜を保ったまま支持される。
【０１０１】
以上のように、折り畳まれた状態のコンテナ７００は、ロボットアーム装置１００の動作によって清掃、および起立されるが、側壁面支持機構３２０によって側壁面７２０、７３０、７４０、７５０は、一定の傾斜を保ったまま支持される。これにより、ロボットアーム装置１００の動作によって側壁面７２０、７３０、７４０、７５０の内側を清掃することができる。
【０１０２】
図８は、コンテナ組み立て装置が備える側壁面起立順判別センサーの機能を示す側面図である。
図８に示すように、コンテナ組み立て装置３００は、側壁面を起立させる順番を判別するための側壁面起立順判別センサー３３０を備えている。
【０１０３】
コンテナ７００は、側壁面７２０、７３０、７４０、７５０が内側に折り畳まれる構造となっているが、構造上折り畳まれる側壁面は対向する側壁面、つまり側壁面７２０と側壁面７４０、および側壁面７３０と側壁面７５０が組となって折り畳まれる。
【０１０４】
ところが組となって折り畳まれる側壁面であるが、どちらが先に折り畳まれるかによって、起立させる順番も自ずと変わってくる。側壁面起立順判別センサー３３０は、その起立させる順番を判別するために設けられたものである。
【０１０５】
図８では、側壁面７２０よりも側壁面７４０のほうが先に折り畳まれた状態を示している。側壁面７２０、７３０、７４０、７５０は構造上、底面７１０の巾よりも十分短い高さで形成する必要がある。
【０１０６】
側壁面起立順判別センサー３３０は、折り畳んだ状態の側壁面の上端部よりも外側に位置した場所かつ、先に折り畳んだ側壁面の高さよりも若干上に設置される。また側壁面起立順判別センサー３３０は例えば赤外線センサーであって、障害物の有無を判定することができる。
【０１０７】
図８のように、側壁面７４０が先に折り畳まれ、折り畳まれた側壁面７４０の上に重なって側壁面７２０が折り畳まれた場合、側壁面起立順判別センサー３３１は、側壁面７４０の上に重なった側壁面７２０により、側壁面７２０の折り畳む高さが高くなり、側壁面起立順判別センサー３３１は側壁面７２０を障害物として判断する。
【０１０８】
ところが、側壁面起立順判別センサー３３２では、側壁面７２０よりも先に側壁面７４０が折り畳まれているため、重なりが生じない。つまり側壁面起立順判別センサー３３２の位置では、側壁面７４０が障害物として判断されない。
【０１０９】
逆に、側壁面７２０が先に折り畳まれ、折り畳まれた側壁面７２０の上に重なって側壁面７４０が折り畳まれた場合、側壁面起立順判別センサー３３１は、側壁面７４０よりも先に側壁面７２０が折り畳まれているため、重なりが生じない。つまり側壁面起立順判別センサー３３１の位置では、側壁面７２０が障害物として判断されない。
【０１１０】
ところが、側壁面起立順判別センサー３３２では、側壁面７２０の上に重なった側壁面７４０により、側壁面７４０の折り畳む高さが高くなり、側壁面起立順判別センサー３３２は側壁面７４０を障害物として判断する。側壁面７３０と側壁面７５０側も同じようにセンサーを設けることで、折り畳まれる順番を判別することができる。
【０１１１】
このように、側壁面起立順判別センサー３３０を所定の位置に設けることで、側壁面の折り畳まれた順番を判別することができるので、その順番に従ってロボットアーム装置１００の動作で側壁面を起立させることができる。
【０１１２】
なお、コンテナ組み立て装置３００は、固定突起７１１が設置された方向を判定する固定突起方向判定センサー３４０を備えることもできる。
折り畳まれた状態のコンテナ７００は、コンテナ移動装置２００の任意の位置でコンテナ７００が停止すると、コンテナ組み立て装置３００が有する留め具解除機構３２５が、コンテナ７００に備えられた留め具７７１および固定突起７１１によるロックを解除する。
【０１１３】
ところが、留め具解除機構３２５は、コンテナ移動装置２００のベルト部２３０の移動方向を挟んで対面するように設置されるため、コンテナ７００の固定突起７１１がベルト部２３０の移動方向に向けて搬入口２１０から搬入されるのではなく、ベルト部２３０の移動方向から９０度回転した向きで搬入されると、留め具解除機構３２５は固定突起７１１を押し込むことができず、コンテナ７００に備えられた留め具７７１および固定突起７１１によるロックを解除することができない。
【０１１４】
このような状況を回避するために、搬入口２１０付近に固定突起７１１の有無を判定する固定突起方向判定センサー３４０を備えることもできる。
固定突起方向判定センサー３４０は、固定突起７１１が通過する高さで設置され、コンテナ７００よりも突出した状態で搬入される固定突起７１１を監視する。固定突起７１１が検知された場合、そのままコンテナ移動装置２００によりコンテナ７００が進行しても、問題なく留め具解除機構３２５は留め具７７１および固定突起７１１によるロックを解除することができる。
【０１１５】
逆に固定突起７１１が検知されない場合、つまりコンテナ７００の搬入方向が９０度ずれて搬入された場合は、固定突起方向判定センサー３４０は固定突起７１１を検知することができない。このような場合は、留め具解除機構３２５は留め具７７１および固定突起７１１によるロックを解除することができないため、接続された図示しない警告装置などを介して、音や光などで作業員に異常を知らせることができる。
【０１１６】
図９は、ロボットアーム装置が側壁面を起立させる様子を示す正面図である。
図９に示すように、ロボットアーム装置１００が備える把持機構１１０は、側壁面の起立時には、クランプ部１１５を伸縮させて側壁面を支持しながらロボットアーム装置１００の動きによって起立させる。
【０１１７】
具体的には、側壁面７２０を起立させる場合、折り畳まれた側壁面７２０付近まで把持機構１１０を移動させ、２つのクランプ部１１５を伸ばした状態で側壁面７２０の上端部にクランプ部１１５を引っ掛ける。側壁面７２０の上端部にクランプ部１１５を引っ掛けた状態で、ロボットアーム装置１００を動かしながら側壁面７２０を起立させる。
【０１１８】
また側壁面７４０を起立させる場合、折り畳まれた側壁面７４０付近まで把持機構１１０を移動させ、２つのクランプ部１１５を伸ばした状態で側壁面７４０の上端部にクランプ部１１５を引っ掛ける。側壁面７２０の上端部にクランプ部１１５を引っ掛けた状態で、ロボットアーム装置１００を動かしながら側壁面７４０を起立させる。このような動作を繰り返して、残り２つの側壁面７３０および側壁面７５０も起立させればよい。
【０１１９】
図１０は、ロボットアーム装置が側壁面を折り畳む様子を示す正面図である。
図１０に示すように、ロボットアーム装置１００が備える把持機構１１０は、側壁面を折り畳む時には、クランプ部１１５を伸縮させて側壁面を支持しながらロボットアーム装置１００の動きによって折り畳む。
【０１２０】
具体的には、側壁面７２０を折り畳む場合、起立した状態の側壁面７２０付近まで把持機構１１０を移動させ、２つのクランプ部１１５を伸ばした状態で側壁面７２０の上端部を２つのクランプ部１１５で挟み込む。
【０１２１】
次に、把持機構１１０を内側に移動させることで、外側のクランプ部１１５により側壁面７２０は内側に倒れ込む。そのまま倒れ込むと、内側のクランプ部１１５に引っかかり、内側のクランプ部１１５が側壁面７２０を支持したままロボットアーム装置１００の動きによって折り畳む。
【０１２２】
このように、側壁面７２０の上端部を２つのクランプ部１１５で挟み込み、側壁面７２０を外側のクランプ部１１５から内側のクランプ部１１５に受け渡すように折り畳むことで、側壁面７２０が勢いよく折り畳まれることがない。このため、勢いよく倒れたことにより生じる側壁面７２０の破損や、摩擦による金属片が生じて不純物になり得ることを防止することができる。
【０１２３】
側壁面７４０を折り畳む場合、起立した状態の側壁面７４０付近まで把持機構１１０を移動させ、２つのクランプ部１１５を伸ばした状態で側壁面７４０の上端部を２つのクランプ部１１５で挟み込む。
【０１２４】
次に、把持機構１１０を内側に移動させることで、外側のクランプ部１１５により側壁面７４０は内側に倒れ込む。そのまま倒れ込むと、内側のクランプ部１１５に引っかかり、内側のクランプ部１１５が側壁面７４０を支持したままロボットアーム装置１００の動きによって折り畳む。このような動作を繰り返して、残り２つの側壁面７３０および側壁面７５０も折り畳めばよい。
【０１２５】
図１１は、把持機構が清掃部材を把持する様子を示す正面図である。
図１１に示すように、把持機構１１０は、ロボットアーム装置１００の動きによって清掃部材交換部５００に設置され、把持機構１１０の動作によって交換ユニット５２０にセットされた清掃部材５１０を把持する。
【０１２６】
図１２は、清掃部材の詳細を示す正面図、および側面図である。
図１２に示すように、清掃部材５１０は、把持部５１１、清掃面５１２、取替クロス５１３を備えている。
【０１２７】
把持部５１１は、把持機構１１０が有するチャック部１１１が把持する部分であり、２つのクランプ体１１２で挟むことのできる形状の突起体である。把持部５１１の天頂部はチャック部１１１が有する取付感知部１１４と接触しやすいように平面に設けられている。
【０１２８】
清掃面５１２は、コンテナ７００が有する平面に接して、不純物を取り除くためのものである。清掃面５１２は、一面側が凸状に膨らみ、把持部５１１に連結されている。また他面側は長方形の平面で形成されており、コンテナ７００が有する隅部に合致する角部を四隅に有している。
【０１２９】
取替クロス５１３は、清掃面５１２を覆うように取付けられ、脱着自在に取付けられる。予備の取替クロス５１３を複数用意しておくことで、清掃面５１２に取付ける取替クロス５１３だけを新しい物に取替えることができる。
【０１３０】
取替クロス５１３は、例えばナイロンやポリエステルなどで形成される合成繊維素材であって、マイクロファイバーと呼ばれるような繊維が用いられる。このマイクロファイバーなどを形成するナイロンやポリエステルなどは、他の素材との摩擦により静電気が発生しやすく、ホコリなどの不純物を効率よく吸着することができる。
【０１３１】
図１３は、清掃部材を把持した把持機構の詳細を示す正面図、上面図、底面図、および側面図である。
図１３に示すように、把持機構１１０は、清掃部材５１０を把持するための２つのチャック部１１１と、コンテナ７００の側壁面などを把持するための２つのクランプ部１１５と、チャック部１１１およびクランプ部１１５が固定される本体部１１９と、を備えており、清掃部材５１０が有する把持部５１１がチャック部１１１に把持される。
【０１３２】
清掃部材５１０は２つのチャック部１１１にそれぞれ装着され、クランプ部１１５を間に挟んで、クランプ部１１５の対向する方向に清掃部材５１０の長手方向が向く方向で取付けられる。
【０１３３】
なお、清掃部材５１０の大きさは、クランプ部１１５が伸縮しても互いに干渉しない大きさでも植えられている。清掃部材５１０によってコンテナ７００の各面が清掃されるときには、クランプ部１１５は収縮して把持機構の内側に格納される。
【０１３４】
図１４は、チャック部の詳細を示す正面図である。
図１４に示すように、チャック部１１１は、一対のクランプ体１１２、水平伸縮機構１１３Ａ、垂直伸縮機構１１３Ｂ、および取付感知部１１４を備えており、清掃部材５１０が有する把持部５１１が一対のクランプ体１１２に把持される。
【０１３５】
清掃部材５１０は、ロボットアーム装置１００の動きによって一対のクランプ体１１２の間に清掃部材５１０が有する把持部５１１が挿入され、取付感知部１１４が押し込まれる。
【０１３６】
これにより、チャック部１１１に清掃部材５１０の把持部５１１が正常に装着されると、水平伸縮機構１１３Ａの収縮動作によって一対のクランプ体１１２が互いに近づいて、クランプ体１１２の間で清掃部材５１０の把持部５１１を挟んで把持する。
【０１３７】
また清掃部材５１０を離脱する際にクランプ体１１２は、水平伸縮機構１１３Ａの延長動作によって互いに離れて、クランプ体１１２の間に挟まれていた清掃部材５１０の把持部５１１がチャック部１１１より離脱される。
【０１３８】
図１５は、把持機構が把持する清掃部材の清掃工程を示す図である。
図１５に示すように、把持機構１１０は、２つの清掃部材５１０を把持している。
長方形の清掃面を有する２つの清掃部材５１０は、長手方向が平行になるように把持機構１１０によって把持されている。ここではコンテナ７００が有するひとつの側壁面７２０を例にして説明する。
【０１３９】
まず清掃部材５１０は、ロボットアーム装置１００の動きによって側壁面７２０のひとつの隅部に異動される。このあと、ロボットアーム装置１００は、清掃部材５１０を清掃部材５１０の長手方向に対して垂直な方向に動かしていく。
【０１４０】
やがて側壁面７２０の端部に到達し、一定量だけ清掃部材５１０の長手方向に移動した後、清掃部材５１０が清掃してきた軌跡と若干重なるように、ふたたび長手方向に対して垂直な方向に動かしていく。これを繰り返すことで、図１５の矢印のようにジグザグに清掃していく。
【０１４１】
このように清掃部材５１０の長手方向に対して垂直な方向に清掃部材を動かしていくことで、側壁面７２０に付着した不純物は、清掃部材５１０に吸着されるか、または吸着しきれなかった不純物は側壁面７２０の端部に寄せられる。
【０１４２】
この様な作業で側壁面７２０の端部、または他の側壁面とで形成される隅部に不純物が残ってしまうが、吸引装置４００を利用してこの拭き寄せられた不純物を吸引するので、隅部に取り残された不純物もきれいに除去することができる。
【０１４３】
図１６は、吸引装置の詳細を示す右側面図である。
図１６に示すように、吸引装置４００は、吸引ノズル４１０、吸引ホース部４２０、接続部４３０、および支柱部４４０を備えている。
【０１４４】
吸引ノズル４１０は、把持機構１１０によって把持され、ロボットアーム装置１００の動きによってコンテナ７００に形成された隅部に拭き寄せられた不純物を吸引するためのものである。
【０１４５】
吸引ノズル４１０の一端には吸引ホース部４２０が取付けられており、ロボットアーム装置１００の動きにあわせて吸引ホース部４２０が自在に動くことができる。
接続部４３０は、吸引ホース部４２０と、図示しない安全防塵カバー６００の外側に設けられた集塵機などの吸引機構とを接続するためのものである。
【０１４６】
吸引ノズル４１０および吸引ホース部４２０を介して吸引された不純物は、接続部４３０で接続されたコンテナ清掃システム１０００外部に設けられた集塵機などの吸引機構によって集められる。
【０１４７】
図１７は、把持機構が吸引ノズルを把持する様子を示す正面図である。
図１７に示すように、把持機構１１０は、ロボットアーム装置１００の動きによって、２つの清掃部材５１０を把持した状態で吸引装置４００が有する支柱部４４０に固定された吸引ノズル４１０を把持する。
【０１４８】
図１８は、把持機構が吸引ノズルを把持する様子の詳細を示す正面図、および吸引ノズルの側面図である。
図１８に示すように、吸引ノズル４１０は、吸引ノズル４１０を把持機構１１０に把持させるための把持部４１１を備えている。
【０１４９】
把持部４１１は、長方形の板状の部材であって、吸引ノズル４１０に沿って固定されている。また把持部４１１は、把持機構１１０が有する２つのクランプ体１１６によって十分把持可能な大きさを備えている。
【０１５０】
吸引ノズル４１０は支柱部４４０に固定部４４１を介して着脱自在に固定されている。固定部４４１は、例えば吸引ノズル４１０を挟んで固定するクリップであり、吸引ノズル４１０を支柱部４４０から離れる方向に引っ張ると取外しが可能であり、吸引ノズル４１０を固定部４４１に合わせて支柱部４４０方向に押し込むと、固定部４４１によって支柱部４４０に吸引ノズル４１０が固定される。
【０１５１】
把持機構１１０は、２つの清掃部材５１０の長手方向を水平に把持した状態で、吸引ノズル４１０に近づき、２つのクランプ体１１６を延ばした状態で、支柱部４４０に固定された吸引ノズル４１０の把持部４１１を、クランプ体１１６のＴ字に屈曲した部分と清掃部材５１０との間に挟み込むように挿入する。
【０１５２】
その後、クランプ体１１６を収縮させることで、吸引ノズル４１０の長手方向は清掃部材５１０によって支持され、２つのクランプ体１１６によって引っ掛けられて収縮された把持部４１１と、清掃部材５１０とに吸引ノズル４１０が把持されて固定される。
このように、把持機構１１０は、清掃部材５１０とクランプ体１１６とによって吸引ノズル４１０を把持することができる。
【０１５３】
図１９は、コンテナの隅部に拭き寄せられた不純物を吸引ノズルで吸引する様子を示す右側面図である。
図１９に示すように、把持機構１１０によって把持された吸引ノズル４１０を利用して、コンテナ７００に形成された隅部に拭き寄せられた不純物を吸引することができる。
【０１５４】
図１９では、コンテナ７００の側壁面と底面とで形成された隅部に拭き寄せられた不純物を吸引する様子を示しているが、ロボットアーム装置１００の第一旋回部１２０、第一可動部１３０、第一アーム部１４０、第二可動部１５０、第二アーム部１６０、第三可動部１７０、第二旋回部１８０を動かすことで、コンテナ７００の側壁面同士で形成される垂直方向の隅部や、上蓋７７０に形成された隅部なども吸引することができる。
【０１５５】
また上記の他、コンテナ７００を構成する各部材の連結部など、不純物が貯まりやすい場所や、清掃部材５１０だけでは除去できない部分に貯まった不純物を吸引することができる。
【０１５６】
図２０は、清掃部材交換部の詳細を示す上面図である。
図２０に示すように、清掃部材交換部５００は、清掃部材５１０と、清掃部材５１０を複数保持することができる交換ユニット５２０と、交換ユニット５２０を格納する交換ユニット格納部５３０と、を備えている。
【０１５７】
交換ユニット５２０は、清掃部材固定箱５２１および取っ手５２２を備えている。清掃部材固定箱５２１には清掃部材５１０を２つ固定する固定部５２３が設けられ、清掃部材５１０が清掃部材固定箱５２１内の定位置に固定されるようになっている。
【０１５８】
作業員は安全防塵カバー６００の外で新しい清掃部材５１０と使用済みの清掃部材５１０とを交換し、交換ユニット５２０にセットする。
交換ユニット格納部５３０は、安全防塵カバー６００の外部と連結された交換ユニット５２０を格納するためのものであり、交換ユニット５２０を交換ユニット格納部５３０に挿入することで、清掃部材５１０が安全防塵カバー６００の内側に格納される。
【０１５９】
交換ユニット格納部５３０に格納された交換ユニット５２０を取り出す場合は、交換ユニット５２０に備えられた取っ手５２２を作業員が掴んで引き出すことで、容易かつ安全に交換ユニット５２０を交換ユニット格納部５３０から取り出すことができる。
【０１６０】
交換ユニット格納部５３０は、交換ユニット格納部５３０に交換ユニット５２０が正しく格納されているか、または交換ユニット５２０に清掃部材５１０が正しくセットされているかを検知するための清掃部材検知センサー５３１が備えられている。
【０１６１】
清掃部材検知センサー５３１は、例えば赤外線センサーであって、交換ユニット５２０が交換ユニット格納部５３０に格納されたときに、清掃部材５１０が存在する位置に設けられる。
【０１６２】
この清掃部材検知センサー５３１が清掃部材５１０を検知できない場合は、ロボットアーム装置１００の把持機構が清掃部材５１０を正しく把持することができないので、このような場合は、システムの動作を停止し、作業員に音や光で警告することもできる。
【符号の説明】
【０１６３】
１００  ロボットアーム装置
１１０  把持機構
１１１  チャック部
１１５  クランプ部
２００  コンテナ移動装置
２１０  搬入口
２２０  搬出口
３００  コンテナ組み立て装置
３１０  上蓋取外し機構
３２０  側壁面支持機構
３２５  留め具解除機構
３３０、３３１、３３２  側壁面起立順判別センサー
３４０  固定突起方向判定センサー
４００  吸引装置
４１０  吸引ノズル
４２０  吸引ホース部
５００  清掃部材交換部
５１０  清掃部材
５２０  交換ユニット
５３０  交換ユニット格納部
６００  安全防塵カバー
７００  コンテナ
７１０  底面
７１１  固定突起
７２０、７３０、７４０、７５０  側壁面
７６０  パレット
７７０  上蓋
７７１  留め具
１０００  コンテナ清掃システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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