(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を供給する物品供給部と、
前記物品を梱包するための梱包容器を搬送する第１の搬送部と、
前記第１の搬送部の下流側に設けられ、前記第１の搬送部によって搬送された前記梱包容器が載せられる作業台と、
前記物品と前記梱包容器との間に生じる空間に入れられる緩衝材を供給する緩衝材供給部と、
第１及び第２のアームを有し、該第１及び第２のアームを用いて、前記物品供給部から前記物品を、前記緩衝材供給部から前記緩衝材を取り出し、前記作業台の上に載せられた前記梱包容器に対して前記物品及び前記緩衝材を詰める作業を行う双腕ロボットと、
前記作業台の下流側に設けられ、前記双腕ロボットにより前記作業が行われた前記梱包容器を搬送する第２の搬送部と、を備え、
前記第１及び第２のアームは、それぞれ、前記梱包容器に接触する第１及び第２の接触部材を有すると共に、前記緩衝材を吸着する第１及び第２の吸着部を有する梱包システム。
【請求項２】
請求項１記載の梱包システムにおいて、
前記双腕ロボットが、前記第１の搬送部によって搬送された前記梱包容器を前記作業台に移動させ、該梱包容器に前記物品及び前記緩衝材を詰めた後、該梱包容器を該作業台から前記第２の搬送部に移動させる梱包システム。
【請求項３】
請求項２記載の梱包システムにおいて、
前記梱包容器は、開口部にフラップを有する段ボール箱であり、
前記双腕ロボットが、内側に傾斜した前記フラップとの干渉を回避する軌跡を描いて該双腕ロボットのアームを移動させる梱包システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の梱包システムにおいて、
前記物品供給部は、下流側が上流側よりも低く、搬送面が傾斜した第１のグラビティコンベアであり、
前記双腕ロボットが前記第１のグラビティコンベアから物品を取り出す前に、該物品を上流側へ向かって押す梱包システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の梱包システムにおいて、
前記緩衝材供給部は、下流側が上流側よりも低く、搬送面が傾斜した第２のグラビティコンベアであり、
前記双腕ロボットは前記第２のグラビティコンベアから最下流の前記緩衝材を把持した後、該緩衝材を前記上流側に一旦押してから該緩衝材を持ち上げる梱包システム。
【請求項６】
請求項５記載の梱包システムにおいて、
前記第２のグラビティコンベアの前記緩衝材の上流側にウエイトが載せられている梱包システム。
【請求項７】
請求項６記載の梱包システムにおいて、
前記ウエイトは、金属板であり、前記緩衝材が、該金属板の上に載せられる梱包システム。
【請求項８】
請求項３記載の梱包システムにおいて、
前記双腕ロボットは、予め決められたタイミングにて、前記第１及び第２の接触部材にて前記フラップを前記開口部の外側へ折り曲げる動作を実行する梱包システム。
【請求項９】
物品を梱包する梱包容器を外部から作業台に搬入し、該物品及び緩衝材を該梱包容器に詰めた後、該物品及び該緩衝材が詰められた該梱包容器を該作業台から搬出する双腕ロボットであって、
前記梱包容器に接触する第１の接触部材及び前記緩衝材を吸着する第１の吸着部が設けられた第１のアームと、
前記梱包容器に接触する第２の接触部材及び前記緩衝材を吸着する第２の吸着部が設けられた第２のアームと、を備えた双腕ロボット。
【請求項１０】
請求項１記載の梱包システムを使用した梱包方法であって、
前記物品供給部が物品を供給するステップと、
前記緩衝材供給部が前記緩衝材を供給するステップと、
前記第１の搬送部が前記梱包容器を搬送するステップと、
前記双腕ロボットが、前記第１の搬送部によって搬送された前記梱包容器を前記作業台に移動させるステップと、
前記双腕ロボットが、前記作業台の上に載せられた前記梱包容器に対して、前記物品供給部によって供給された前記物品及び前記緩衝材供給部によって供給された前記緩衝材を詰める作業を行うステップと、
前記双腕ロボットが、前記作業が行われた前記梱包容器を、前記第２の搬送部に移動させるステップと、を含む梱包方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、双腕ロボット、梱包システム、及び梱包方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人によってなされていた作業をロボットに行わせることで生産ラインを自動化するための技術が種々提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
特許文献１等に示されるような技術の他に、人手に頼っていた複雑で多様な作業を専用機械でなく汎用性の高いロボットを用いて自動化することにより、生産設備の効率化を図る需要が増えている。このため、ロボットにより自動化可能な作業を拡充していくことが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０００７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、作業を省人化することが可能な双腕ロボット、梱包システム、及び梱包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】
【０００５】
前記目的に沿う第１の発明に係る梱包システムは、物品を供給する物品供給部と、
前記物品を梱包するための梱包容器を搬送する第１の搬送部と、
前記第１の搬送部の下流側に設けられ、前記第１の搬送部によって搬送された前記梱包容器が載せられる作業台と、
前記物品と前記梱包容器との間に生じる空間に入れられる緩衝材を供給する緩衝材供給部と、
第１及び第２のアームを有し、該第１及び第２のアームを用いて、前記物品供給部から前記物品を、前記緩衝材供給部から前記緩衝材を取り出し、前記作業台の上に載せられた前記梱包容器に対して前記物品及び前記緩衝材を詰める作業を行う双腕ロボットと、
前記作業台の下流側に設けられ、前記双腕ロボットにより前記作業が行われた前記梱包容器を搬送する第２の搬送部と、を備え、
前記第１及び第２のアームは、それぞれ、前記梱包容器に接触する第１及び第２の接触部材を有すると共に、前記緩衝材を吸着する第１及び第２の吸着部を有する。
【０００６】
【０００７】
第１の発明に係る梱包システムにおいて、
前記双腕ロボットが、前記第１の搬送部によって搬送された前記梱包容器を前記作業台に移動させ、該梱包容器に前記物品及び前記緩衝材を詰めた後、該梱包容器を該作業台から前記第２の搬送部に移動させることができる。
【０００８】
第１の発明に係る梱包システムにおいて、
前記梱包容器は、開口部にフラップを有する段ボール箱であり、
前記双腕ロボットが、内側に傾斜した前記フラップとの干渉を回避する軌跡を描いて該双腕ロボットのアームを移動させることが好ましい。
【０００９】
第１の発明に係る梱包システムにおいて、
前記物品供給部は、下流側が上流側よりも低く、搬送面が傾斜した第１のグラビティコンベアであり、
前記双腕ロボットが前記第１のグラビティコンベアから物品を取り出す前に、該物品を上流側へ向かって押すことが好ましい。
【００１０】
【００１１】
第１の発明に係る梱包システムにおいて、
前記緩衝材供給部は、下流側が上流側よりも低く、搬送面が傾斜した第２のグラビティコンベアであり、
前記双腕ロボットは前記第２のグラビティコンベアから最下流の前記緩衝材を把持した後、該緩衝材を前記上流側に一旦押してから該緩衝材を持ち上げることが好ましい。
【００１２】
第１の発明に係る梱包システムにおいて、
前記第２のグラビティコンベアの前記緩衝材の上流側にウエイトが載せられていることが好ましい。
【００１３】
第１の発明に係る梱包システムにおいて、
前記ウエイトは、金属板であり、前記緩衝材が、該金属板の上に載せられてもよい。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
第１の発明に係る梱包システムにおいて、前記双腕ロボットは、予め決められたタイミングにて、前記第１及び第２の接触部材にて前記フラップを前記開口部の外側へ折り曲げる動作を実行することが好ましい。
【００１７】
前記目的に沿う第２の発明に係る双腕ロボットは、物品を梱包する梱包容器を外部から作業台に搬入し、該物品及び該緩衝材を該梱包容器に詰めた後、該物品及び緩衝材が詰められた該梱包容器を該作業台から搬出する双腕ロボットであって、
前記梱包容器に接触する第１の接触部材及び前記緩衝材を吸着する第１の吸着部が設けられた第１のアームと、
前記梱包容器に接触する第２の接触部材及び前記緩衝材を吸着する第２の吸着部が設けられた第２のアームと、を備える。
【００１８】
前記目的に沿う第３の発明に係る梱包方法は、第１の発明に係る梱包システムを使用した梱包方法であって、
前記物品供給部が物品を供給するステップと、
前記緩衝材供給部が前記緩衝材を供給するステップと、
前記第１の搬送部が前記梱包容器を搬送するステップと、
前記双腕ロボットが、前記第１の搬送部によって搬送された前記梱包容器を前記作業台に載せるステップと、
前記双腕ロボットが、前記作業台の上に載せられた前記梱包容器に対して、前記物品供給部によって供給された前記物品及び前記緩衝材供給部によって供給された前記緩衝材を詰める作業を行うステップと、
前記双腕ロボットが、前記作業が行われた前記梱包容器を、前記第２の搬送部に搬送するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る双腕ロボット、梱包システム、及び梱包方法においては、作業を省人化することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る梱包システムの斜視図である。
【図２】同梱包システムの平面図である。
【図３】同梱包システムが取り扱う段ボール箱を示す説明図である。
【図４】同梱包システムが有するロボットの第１のハンドを示す斜視図である。
【図５】同梱包システムが有するロボットの第２のハンドを示す斜視図である。
【図６】同梱包システムが有する作業台を示す説明図である。
【図７】同梱包システムが取り扱う緩衝材に付加されるウエイトを示す平面図である。
【図８】同梱包システムが取り扱う段ボール箱に詰められたインバータを示す説明図である。
【図９】同梱包システムに設けられた補助作業台を示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る梱包システムの前側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。なお、各図において、説明に関連しない部分は図示を省略する場合がある。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る梱包システム１０は、加工システムの一例であり、作業の一例として、被加工物である段ボール箱（梱包容器の一例）Ｃの中に、インバータ（物品の一例）Ｇ、緩衝材Ｂ及び付属品を詰める梱包作業を行うシステムである。
梱包システム１０は、双腕ロボット（ロボットの一例）２０、搬入コンベア（第１の搬送部の一例）２２、作業台２４、及び搬出コンベア（第２の搬送部の一例）２６を備えている。梱包システム１０は、更に、第１のグラビティコンベア（物品供給部の一例）３１、第２のグラビティコンベア（緩衝材供給部の一例）３２、補助作業台３４、及び付属品供給台３６を備えている。なお、梱包システム１０は、記憶装置、演算装置、表示装置、及び入力装置を有する上位コントローラとしてのシステムコントローラ１１によってその動作が制御される。
【００２３】
双腕ロボット２０は、インバータＧに緩衝材Ｂを取り付け、これらを段ボール箱Ｃの中に詰めることができる。
双腕ロボット２０は、設置面と交差する旋回軸Ｓ回りに旋回可能な胴体４０及び、胴体４０の左右にそれぞれ設けられた第１及び第２のアーム４２ａ、４２ｂを有している。第１のアーム４２ａは、双腕ロボット２０の左腕として動作し、先端部に第１のハンド４５ａ（図４参照）が設けられている。第２のアーム４２ｂは、双腕ロボット２０の右腕として動作し、先端部に第２のハンド４５ｂ（図５参照）が設けられている。第１及び第２のアーム４２ａ、４２ｂは、それぞれ例えば、７軸の関節を有するロボットである。なお、本実施の形態に係る双腕ロボット２０は、全体として１つのロボットであるが、胴体（旋回台）に設けられた２台のロボットと捉えることもできる。
【００２４】
第１のハンド４５ａは、図４に示すように、第１のアーム４２ａの先端部に設けられた第１の手首フランジ４６ａに取り付けられ、第１の手首フランジ４６ａの回転軸Ｔ１回りに回転することができる。第１のハンド４５ａには、第１の吸着部４７ａ及び第１のパッド（第１の接触部材の一例）４８ａが設けられている。
第１の吸着部４７ａは、回転軸Ｔ１方向に延びる板状の第１のフレーム４９ａの一方の面に設けられ、緩衝材Ｂや付属品等をエア吸着することができる。
第１のパッド４８ａは、第１のフレーム４９ａの他方の面に設けられ、段ボール箱Ｃ、緩衝材Ｂ、及びインバータＧ等に接触する。第１のパッド４８ａは、例えば直方体状の弾性部材である。
【００２５】
第２のアーム４２ｂの先端部に設けられた第２のハンド４５ｂは、図５に示すように、第２のアーム４２ｂの先端部に設けられた第２の手首フランジ４６ｂに取り付けられ、第２の手首フランジ４６ｂの回転軸Ｔ２回りに回転することができる。第２のハンド４５ｂには、２つの第２の吸着部４７ｂ及び第２のパッド（第２の接触部材の一例）４８ｂが設けられている。
第２の吸着部４７ｂは、回転軸Ｔ２方向に延びる板状の第２のフレーム４９ｂの一方の面に設けられ、緩衝材Ｂや付属品等をエア吸着することができる。
第２のパッド４８ｂは、第２のフレーム４９ｂの他方の面に設けられ、段ボール箱Ｃ、緩衝材Ｂ、及びインバータＧ等に接触する。第２のパッド４８ｂは、例えば直方体状の弾性部材である。
なお、双腕ロボット２０は、図示しないロボットコントローラによって制御され、予め教示された動作に従って動作する。
【００２６】
搬入コンベア２２は、図示しないモータによって駆動され、段ボール箱Ｃを上流から下流へと搬送することができる（図２に示した矢印参照）。搬入コンベア２２は、図１及び図２に示すように、双腕ロボット２０の左前方に配置されている。搬入コンベア２２の下流端には、搬送面から上方へ進出可能なストッパ５２が設けられている。ストッパ５２が進出することで、下流端に位置する段ボール箱Ｃは予め決められた位置にて停止することができる。
【００２７】
作業台２４は、双腕ロボット２０が梱包作業を行うための台である。作業台２４は、図１及び図２に示すように、双腕ロボット２０の胴体４０の前方に配置されている。また、作業台２４は、搬入コンベア２２の下流側に、搬入コンベア２２の搬送面と実質的に同じ高さになるように設置されている。
作業台２４の上には、図６に示すように、１対の把持部材６２及びストッパ６４が設けられている。
１対の把持部材６２は、作業台２４の天板から突出し、搬入コンベア２２の搬送方向に沿って、間隔を有して平行配置されている。１対の把持部材６２は、図６に矢印で示すように、搬入コンベア２２の搬送方向と交差する方向に移動する（１対の把持部材６２の間隔を調整する）ことができ、把持部材の間に位置する段ボール箱Ｃの下部側面を把持することができる。
ストッパ６４は、作業台の天板から上方に進出可能に設けられ、段ボール箱Ｃの一の側面に接触することによって、その段ボール箱Ｃを位置決めすることができる（図１参照）。
【００２８】
搬出コンベア２６は、インバータＧの詰められた段ボール箱Ｃを上流から下流へと搬送することができる（図２に示した矢印参照）。搬出コンベア２６は、図１及び図２に示すように、双腕ロボット２０の右前方に配置されている。搬出コンベア２６は、作業台２４の下流側に、搬送面が作業台２４と実質的に同じ高さになるように設置されている。
【００２９】
第１のグラビティコンベア３１は、双腕ロボット２０に対して被梱包対象となるインバータＧを供給することができる。第１のグラビティコンベア３１は、図１及び図２に示すように、双腕ロボット２０の左側に配置されている。第１のグラビティコンベア３１は、搬送方向の下流側が上流側よりも低く、搬送面が傾斜している。
【００３０】
第２のグラビティコンベア３２は、双腕ロボット２０に対して緩衝材Ｂを供給することができる。第２のグラビティコンベア３２は、図１及び図２に示すように、双腕ロボット２０の左側後方に配置されている。第２のグラビティコンベア３２は、搬送方向の下流側が上流側よりも低く、搬送面が傾斜している。
【００３１】
ここで、緩衝材Ｂについて説明する。緩衝材Ｂは、図８に示すように、インバータＧと段ボール箱Ｃとの間に生じる空間に収まるダンボール製の部材である。緩衝材Ｂの一の面の中央部には、インバータＧの両端部の形状に対応する、正面視して矩形状の穴部７０が形成され、インバータＧの両端にそれぞれ取り付けられる。緩衝材Ｂは、インバータＧに取り付けられた状態で段ボール箱Ｃに詰められる。
【００３２】
第２のグラビティコンベア３２は、被搬送物品の自重により、被搬送物品を上流側から下流側へと搬送することができる。しかし、被搬送物品が、本実施の形態のような段ボール製の緩衝材Ｂである場合には、緩衝材Ｂが軽量であるため、搬送が途中で止まることがある。そこで、本実施の形態においては、緩衝材Ｂにウエイトを付加している。具体的には、下流側に位置する緩衝材Ｂに後続する上流側の緩衝材Ｂは、図７に示すような金属製のウエイト板６８の上に載っている。なお、ウエイト板６８の上面には、緩衝材Ｂの上流側側面に接する突出部６９が設けられている。
【００３３】
補助作業台３４は、双腕ロボット２０がインバータＧに緩衝材Ｂを取り付ける作業を行うための台である。補助作業台３４は、図１及び図２に示すように、双腕ロボット２０の左側であって、双腕ロボット２０から見て第１のグラビティコンベア３１よりも手前側に配置されている。補助作業台３４は、図９に示すように、仮置き部７２及び組み付け部７４を有している。
【００３４】
仮置き部７２は、双腕ロボット２０が第２のグラビティコンベア３２から取り出した緩衝材Ｂを仮置きするための部分である。仮置き部７２には、緩衝材を位置決めするための１対の位置決め部材７６が補助作業台３４の天板から突出して設けられている。１対の位置決め部材７６の対向する面の上側角部は、面取がなされている。
【００３５】
組み付け部７４は、双腕ロボット２０がインバータＧに２つの緩衝材Ｂを取り付けるための部分である。組み付け部７４には、１対の案内部材８０及びインバータＧを位置決めする支持部材８２が設けられている。
１対の案内部材８０は、補助作業台３４の天板から突出し、搬入コンベア２２の搬送方向に交差する方向に沿って、間隔を有して平行配置されている。この間隔は、緩衝材Ｂの長さよりも大きくなっている。１対の案内部材８０の対向する面の上側角部は、面取がなされている。
支持部材８２は、１対の案内部材８０の間に設けられ、案内部材８０が対向する方向の中央部には窪み部８４が形成されている。インバータＧはこの窪み部８４に載せられ、補助作業台３４から予め決められた高さだけ浮いた状態で支持される。
【００３６】
付属品供給台３６は、インバータＧのソフトウェアＣＤ８６や、ビニール袋で包装されたインバータＧのマニュアル８７等の付属品及び中板８８を載せることが可能な台である。ここで、中板８８とは、緩衝材Ｂが取り付けられたインバータＧと、段ボール箱ＣのフラップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２（図３参照）との間に入れられ、段ボール箱Ｃの開口部を塞ぐ段ボール製の部材である。付属品供給台３６は、図１及び図２に示すように、双腕ロボット２０から見て右側に配置されている。これら付属品及び中板８８は、付属品供給台３６の上で、位置決め部材９０によって位置決めされている。
【００３７】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る梱包システム１０による梱包作業（梱包方法）について説明する。なお、この梱包作業は、空の段ボール箱Ｃに物品（インバータＧ）の配置加工を施した加工物を製造する加工品の製造方法として捉えることもできる。
【００３８】
梱包作業は、大きくステップＳ１〜Ｓ４に分かれている。ステップＳ１は、双腕ロボット２０が搬入コンベア２２から作業台２４に空の段ボール箱Ｃを移動させるステップである。ステップＳ２は、双腕ロボット２０が、インバータＧ及び緩衝材Ｂを及び第１のグラビティコンベア３１及び第２のグラビティコンベア３２から取り出し、補助作業台３４の上にてインバータＧに緩衝材Ｂを取り付けるステップである。ステップＳ３は、双腕ロボット２０が、緩衝材Ｂが取り付けられたインバータＧを段ボール箱Ｃに詰め、更にその上に付属品及び中板８８を詰めるステップである。ステップＳ４は、双腕ロボット２０が、中身の詰まった段ボール箱Ｃ（梱包体）を、搬出コンベア２６に移動させるステップである。以下、各ステップＳ１〜Ｓ４について順に説明する。
【００３９】
（ステップＳ１−１）
搬入コンベア２２が、上流側から空の段ボール箱Ｃを下流側へ搬送する。搬送される段ボール箱Ｃは、搬送面から進出したストッパ５２（図２参照）に接触する。その結果、下流側端部にて、空の段ボール箱Ｃが停止する。なお、段ボール箱Ｃの各フラップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２は、原則として上方へ起立した状態である。その後、搬入コンベア２２が停止しストッパ５２が後退して解除される。
【００４０】
（ステップＳ１−２）
双腕ロボット２０が、第１のハンド４５ａを段ボール箱Ｃの中に挿し入れる。ここで、段ボール箱ＣのフラップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２は、図３に２点鎖線で示すように、段ボール箱Ｃの内側又は外側に傾斜する場合がある。そこで、双腕ロボット２０は、第１のハンド４５ａを段ボール箱Ｃの中に挿し入れる際、内側に傾斜したフラップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２を回避するように、又は、第１のハンド４５ａが少なくとも各フラップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２を内側に倒すことを回避するように、段ボール箱Ｃの開口の中央付近の上方から下方へ向かう軌跡を描いて、第１のハンド４５ａを移動させる。
【００４１】
双腕ロボット２０が、第１のハンド４５ａの第１のパッド４８ａを段ボール箱Ｃの搬送方向下流側の内側側面（フラップＦ１１の下側の内側面）に当て、段ボール箱Ｃの搬送方向上流側の端部のみが搬入コンベア２２上に載った状態となるまで、その段ボール箱Ｃを搬入コンベア２２の搬送方向に引き寄せる。前述のように、作業台２４は、搬入コンベア２２の搬送面と実質的に同じ高さになるように設置されている。そのため、双腕ロボット２０が第１のハンド４５ａを用いて引き寄せると、段ボール箱Ｃは搬入コンベア２２から作業台２４まで移動する。このように、梱包システム１０は、双腕ロボット２０自身が段ボール箱Ｃを移動させるので、段ボールＣを双腕ロボット２０の作業に合わせたタイミングで搬入コンベア２２から作業台２４に移動させるために、別の新たな機構を必要としない。
【００４２】
その後、作業台２４の１対の把持部材６２が段ボール箱Ｃを把持する。双腕ロボット２０は、段ボール箱Ｃの中に差し入れた第１のハンド４５ａ（第１のパッド４８ａ）を、搬送方向下流側のフラップ（下流側内フラップＦ１１）が内側に倒れないように下流側内フラップＦ１１を内側から支持可能な位置まで移動させる。
【００４３】
（ステップＳ１−３）
双腕ロボット２０が、第２のハンド４５ｂの第２のパッド４８ｂを用いて下流側内フラップＦ１１を外側へ折り曲げる。双腕ロボット２０は、第１のハンド４５ａを搬送方向上流側のフラップ（上流側内フラップＦ１２）の内側へ移動させ、第１のパッド４８ａを用いてこの上流側内フラップＦ１２を外側へ折り曲げる。続いて、双腕ロボット２０は、第２のパッド４８ｂ及び第１のパッド４８ａをそれぞれ用いて、双腕ロボット２０の手前側のフラップ（手前側外フラップＦ２１）及び奥側のフラップ（奥側外フラップＦ２２）を外側へ折り曲げる。
【００４４】
（ステップＳ１−４）
双腕ロボット２０が、左へ約９０度旋回する。作業台２４の把持部材６２が段ボール箱Ｃを解放する。双腕ロボット２０は、第２のパッド４８ｂを用いて段ボール箱Ｃの上流側側面を外側から押し、段ボール箱Ｃを作業台２４から進出したストッパ６４に突き当てる。再び、把持部材６２が段ボール箱Ｃを把持する。双腕ロボット２０は、第２のハンド４５ｂを用いて上流側内フラップＦ１２を外側へ開くように移動させる動作を行う。
【００４５】
（ステップＳ２−１）
続いて双腕ロボット２０が、第１の吸着部４７ａを用いて、第２のグラビティコンベア３２から緩衝材Ｂを取り出す。具体的には、双腕ロボット２０は第１の吸着部４７ａにて最下流にある緩衝材Ｂの上面を吸着し、吸着した緩衝材Ｂを一度搬送方向上流側へ向かって押してから持ち上げて取り出す。その結果、吸着した緩衝材Ｂに後続する複数の緩衝材Ｂが一旦上流側に移動した後、それぞれ自重により下流側へ移動する。このように双腕ロボット２０が吸着した緩衝材Ｂに後続する複数の緩衝材Ｂを一旦上流側に移動させることにより、緩衝材Ｂが第２のグラビティコンベア３２の途中で停止することが抑制される。
【００４６】
なお、何らかの要因により、吸着対象となる緩衝材Ｂが第２のグラビティコンベア３２の途中で停止し、緩衝材Ｂが下流端まで到達していないために、双腕ロボット２０が緩衝材Ｂの吸着に失敗することもありうる。そのため、双腕ロボット２０は、緩衝材Ｂの吸着に失敗した場合には、第１のアーム４２ａの先端部を第２のグラビティコンベア３２の下流側から上流側へ移動させ、第１のアーム４２ａの先端部を途中で停止した緩衝材Ｂに接触させることを試みる。第１のアーム４２ａの先端部が途中で停止した緩衝材Ｂに接触し、衝撃を与えることで、この緩衝材Ｂが下流側まで搬送される可能性が高まる。
【００４７】
双腕ロボット２０が吸着して取り出した緩衝材Ｂは、補助作業台３４の仮置き部７２に、１対の位置決め部材７６の間に収まるように仮置きされる。双腕ロボット２０は、第２のハンド４５ｂの第２のパッド４８ｂを用いて仮置き部７２に仮置きされた緩衝材Ｂを押し、双腕ロボット２０から見て手前側の案内部材８０に突き当てる。これにより、緩衝材Ｂは、仮置き部７２の予め決められた位置に位置決めされる。
【００４８】
（ステップＳ２−２）
双腕ロボット２０が、第１及び第２のハンド４５ａ、４５ｂを用いて第１のグラビティコンベア３１からインバータＧを取り出す。具体的には、双腕ロボット２０は第１及び第２のパッド４８ａ、４８ｂをインバータＧの両端面に接触させて把持し、把持したインバータＧを一度搬送方向上流側へ向かって押してから取り出す。その結果、取り出したインバータＧに後続する複数のインバータＧが一旦上流側に移動した後、それぞれ自重により下流側へ移動する。このように双腕ロボット２０が取り出したインバータＧに後続する複数のインバータＧを一旦上流側に移動させることにより、インバータＧが第１のグラビティコンベア３１の途中で停止することが抑制される。
双腕ロボット２０は、取り出したインバータＧを組み付け部７４の支持部材８２に形成された窪み部８４に載せる。インバータＧは、長手方向中央部が支持部材８２に支持される。従って、インバータＧの両端は補助作業台３４から浮いた状態となる。
【００４９】
（ステップＳ２−３）
双腕ロボット２０が、第１のハンド４５ａの第１の吸着部４７ａを用いて、第２のグラビティコンベア３２から２つ目の緩衝材Ｂを取り出す。並行して双腕ロボット２０は、第２のハンド４５ｂの第２の吸着部４７ｂを用いて、ステップＳ２−２にて仮置き部７２に仮置きされた緩衝材Ｂを吸着する。各緩衝材Ｂは、補助作業台３４の組み付け部７４に設けられた案内部材８０の間に、各穴部７０がインバータＧの側を向くように載せられる。第１の吸着部４７ａに吸着された緩衝材Ｂは、双腕ロボット２０から見てインバータＧの左側に置かれる。第２の吸着部４７ｂに吸着された緩衝材Ｂは、双腕ロボット２０から見てインバータＧの右側に置かれる。
【００５０】
（ステップＳ２−４）
双腕ロボット２０が、第１及び第２のパッド４８ａ、４８ｂを用いて、インバータＧの左右に位置する緩衝材Ｂを外側からインバータＧに向かって押す。緩衝材Ｂは、１対の案内部材に８０案内されて補助作業台３４の上を滑り、インバータＧに向かって移動する。前述のように、インバータＧの両端は補助作業台３４から浮いた状態であり、緩衝材Ｂに形成された穴部７０に対応する高さにあるので、各穴部７０がインバータＧの両端に嵌り、緩衝材ＢはそれぞれインバータＧに取り付けられる。
【００５１】
（ステップＳ３−１）
続いて、双腕ロボット２０が、緩衝材ＢをインバータＧに押し付けて把持した状態で、緩衝材ＢごとインバータＧを持ち上げる。
双腕ロボット２０は、右へ約９０度旋回し、作業台２４の上にある空の段ボール箱Ｃに正対する。
フラップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２が直立していることを想定し、双腕ロボット２０は、把持した緩衝材Ｂ及びインバータＧを、内側に傾斜したフラップとの干渉を回避する軌跡、又は、少なくともフラップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２を内側へ倒すことのない軌跡を描いて段ボール箱Ｃの開口部の上方に移動させる。
双腕ロボット２０は、第１及び第２のハンド４５ａ、４５ｂを、それぞれ段ボール箱Ｃの上流側側面及び下流側側面に接触しない高さ（図３に示す開口高さＨ）まで降ろす。その後、双腕ロボット２０は、段ボール箱Ｃの開口部の上方にて把持していた緩衝材Ｂを離し、インバータＧを緩衝材Ｂと共に段ボール箱Ｃの内部に滑り込ませる。
【００５２】
双腕ロボット２０が、第１及び第２のハンド４５ａ、４５ｂを緩衝材Ｂを離した位置から引き上げ、第１及び第２のハンド４５ａ、４５ｂの先端部を段ボール箱Ｃの上方から段ボール箱Ｃの開口部まで降ろす。これにより、緩衝材Ｂが開口部から上方に飛び出していた場合に、飛び出した緩衝材Ｂを押し込んで、インバータＧ及び緩衝材Ｂを段ボール箱Ｃに確実に詰めることができる。
双腕ロボット２０は、再度第１及び第２のハンド４５ａ、４５ｂを用いて、それぞれ手前側外フラップＦ２１及び奥側外フラップＦ２２を外側へ折り曲げ、折り癖をつける。
双腕ロボット２０は、再度第１及び第２のパッド４８ａ、４８ｂを用いて、それぞれ下流側内フラップＦ１１及び上流側内フラップＦ１２を外側へ折り曲げ、折り癖をつける。
【００５３】
（ステップＳ３−２）
双腕ロボット２０が、右へ約９０度旋回する。
双腕ロボット２０は、第１及び第２の吸着部４７ａ、４７ｂを用いて、付属品供給台３６に載せられたソフトウェアＣＤ８６及びマニュアル８７をそれぞれ吸着する。
双腕ロボット２０は、ソフトウェアＣＤ８６及びマニュアル８７を持ち上げ、左へ約９０度旋回し、作業台２４の上にあるインバータＧが詰められた段ボール箱Ｃに正対する。
双腕ロボット２０は、吸着したマニュアル８７及びソフトウェアＣＤ８６をそれぞれ順番に段ボール箱Ｃに詰める。その際、フラップＦ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２が内側に傾斜していることを想定し、双腕ロボット２０は、吸着したマニュアル８７及びソフトウェアＣＤ８６を、内側に傾斜したフラップとの干渉を回避する軌跡を描いて段ボール箱Ｃに詰める。
【００５４】
（ステップＳ３−３）
双腕ロボット２０は、マニュアル８７を詰めた後、旋回することなく第２のアーム４２ｂを動作させて、第２の吸着部４７ｂにて付属品供給台３６の上の中板８８を吸着する。双腕ロボット２０は吸着した中板８８を移動させ、作業台２４の上の段ボール箱Ｃの開口部を塞ぐ。
双腕ロボット２０は、第１及び第２のパッド４８ａ、４８ｂを用いて、下流側内フラップＦ１１及び上流側内フラップＦ１２を内側に折り込む。
【００５５】
（ステップＳ４−１）
作業台２４の１対の把持部材６２が段ボール箱Ｃを解放する。
双腕ロボット２０は、第１のパッド４８ａを用いて段ボール箱Ｃの上流側側面を搬出コンベア２６の方向に押し出す。前述のように、作業台２４は、搬出コンベア２６の搬送面と実質的に同じ高さになるように設置されているそのため、双腕ロボット２０が第１のハンド４５ａを用いて段ボール箱Ｃを押すと、段ボール箱Ｃは作業台２４から搬出コンベア２６まで移動する。このように、梱包システム１０は、双腕ロボット２０自身が段ボール箱Ｃを移動させるので、双腕ロボット２０の作業に合わせたタイミングで作業台２４から搬出コンベア２６に段ボールＣを移動させるために、別の新たな機構を必要としない。
【００５６】
以降、ステップＳ１〜Ｓ４を繰り返すと、インバータＧが、順次、段ボール箱Ｃに梱包される。
なお、前述の一連の動作は、順次行わずに、可能な場合には並行して行ってもよい。
【００５７】
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は前述の第１の実施の形態の構成を一部を変更したものであり、第１の実施の形態と同様の構成についての説明を省略し、同符号を用いて記述する。
第２の実施の形態に係る組立システム１１０は、加工システムの一例であり、作業として被加工物である母材Ｗに、複数種類の部品Ｗ１、Ｗ２を組み付ける組立作業を行うシステムである。
組立システム１１０は、図１０に示すように、双腕ロボット２０ａ、搬入コンベア２２、作業台２４、及び搬出コンベア２６を備えている。
【００５８】
双腕ロボットの第１及び第２のアーム４２ｃ、４２ｄには、それぞれ、部品Ｗ１、Ｗ２及び組み付け作業用の工具ＳＤ１、ＳＤ２を把持する把持機構を備えた第１のハンド１４５ａと第２のハンド１４５ｂとが設けられている。
また、組立システム１１０には、双腕ロボット２０ａの近傍（動作範囲内）に、物品供給部の一例として、部品Ｗ１、Ｗ２をそれぞれ収納したワーク供給部１３１ａ、１３１ｂと、例えば２つの工具ＳＤ１、ＳＤ２を置く工具立て１３２が設けられている。
なお、組立システム１１０は、記憶装置、演算装置、表示装置、及び入力装置を有する上位コントローラとしてのシステムコントローラ１１１によってその動作が制御される。
【００５９】
第２の実施の形態にかかる組立システム１１０はこのように構成されており、以下の通りに動作し、組立作業（加工作業）を行う。
搬入コンベア２２により次々と図１０に示す矢印方向に搬送される母材Ｗは、搬送面から進出したストッパ５２に接触して下流側端部に停止する。その後、ストッパ５２が後退して母材Ｗの規制が解除される。
【００６０】
そして、双腕ロボット２０ａが第２のアーム４２ｄを動作させ、第２のハンド１４５ｂを搬入コンベア２２の最下流の位置で停止した母材Ｗの上流側端部に当てて、母材Ｗを作業台２４側へスライド移動させる。そして、双腕ロボット２０ａは、作業台２４上の位置決め冶具（図示省略）に母材Ｗを押し付けて母材Ｗを位置決めする。なお、このとき、搬入コンベア２２のストッパ５２が再び進出して後続の母材Ｗを停止させる。
また、第２のアーム４２ｄの動作と並行して第１のアーム４２ｃが動作し、第１のハンド１４５ａでワーク供給部１３１ａの部品Ｗ１を把持する。
【００６１】
そして、第１のアーム４２ｃ（第１のハンド１４５ａ）が動作して、双腕ロボット２０ａは、作業台２４上の母材Ｗの予め教示された位置に部品Ｗ１を配置させて仮支持する。
また、これと並行して第２のアーム４２ｄが動作して、工具立て１３２に置かれている部品Ｗ１を組み付ける工具ＳＤ１を第２のハンド１４５ｂで把持する。そして、第１のハンド１４５ａにより仮支持された状態の部品Ｗ１を工具ＳＤ１を動作させて母材Ｗに完全に組み付ける。
【００６２】
その後、第２のアーム４２ｄが動作して、工具ＳＤ１を工具立て１３２に返却し、工具ＳＤ２が第２のハンド１４５ｂにより把持される。そして、これと並行して、第１のアーム４２ｃが動作して、第１のハンド１４５ａでワーク供給部１３１ｂの部品Ｗ２を把持する。
そして、第１のアーム４２ｃが動作して、作業台２４上の母材Ｗの予め教示された位置に部品Ｗ２を配置させて仮支持する。第１のハンド１４５ａにより仮支持された状態の部品Ｗ２を工具ＳＤ２を動作させて母材Ｗに完全に組み付ける。
【００６３】
部品Ｗ１、Ｗ２の組立加工が完了すると、第２のアーム４２ｄが動作して工具ＳＤ２を工具立て１３２に返却する。また、これと並行して第１のアーム４２ｃが動作して、部品Ｗ１、Ｗ２が組み付けられた母材Ｗの上流側端部を第１のハンド１４５ａにより押して、母材Ｗを作業台２４から搬出コンベア２６にスライド移動させる。
その後、搬入コンベア２２上の後続の母材Ｗに対して組立加工が繰り返し実行する。
【００６４】
なお、システムコントローラ１１１は、双腕ロボット２０ａが部品Ｗ１、Ｗ２を把持し損なった場合や、組付不良が生じた際に、双腕ロボット２０ａに不良を起こした動作を再度リトライさせるようにプログラムされている。
本実施の形態では、双腕ロボット２０ａによる加工作業にかかる時間やタイミングがずれた場合であっても作業台２４への母材Ｗの搬入及び搬出を双腕ロボット２０a自らが行う。そのため、搬入コンベア２２及び搬出コンベア２６側に双腕ロボット２０ａの加工作業タイミングと同期させる等の新たな機構を設ける必要はない。また、搬入コンベア２２、作業台２４及び搬出コンベア２６の高さ位置が実質的に同じ高さであるので、母材Ｗをスライドさせるだけで、移送することができ、双腕ロボット２０ａの各ハンド１４５ａ、１４５ｂに母材Ｗを把持するための機構を設ける必要もない。更に、搬入コンベア２２、作業台２４及び搬出コンベア２６の上面に低摩擦加工を施したり、ローラ等を設けたりすることにより、母材Ｗの重量が大きい場合でも出力の大きいロボットを用いることなく、組立作業の自動化が可能である。
【００６５】
この加工システムの別の例として、ロボットが第１の搬送部によって搬送されたプリント基板に、物品供給部から供給された電子部品を実装する基板組立システムが挙げられる。  
【００６６】
本発明は、前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能である。例えば、前述の実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて発明を構成する場合も本発明の技術的範囲に含まれる。
第１の実施の形態における梱包容器は、フラップを有する段ボール箱に限定されるものではなく、フラップのない段ボール箱であってもよい。その場合は、ロボットは、フラップに対する動作を省略することができる。更に、梱包容器は、樹脂等の材質で製造された容器であってもよい。
第２の実施の形態における加工作業には、組み立てられた製品（被加工物）を工具等を用いて解体する解体作業も含まれる。そして、解体された部品の内、再資源化等に有用な部品を第２の搬送部側に搬出させるように構成してもよい。
なお、前述の実施の形態では、説明の簡略化のため、システムコントローラは１つの独立した装置として示したが、ロボットを制御する制御装置とその他の機構の動作を制御する制御装置等を組み合わせて、その全体をシステムコントローラとして構成してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０：梱包システム、１１：システムコントローラ、２０、２０ａ：双腕ロボット、２２：搬入コンベア、２４：作業台、２６：搬出コンベア、３１：第１のグラビティコンベア、３２：第２のグラビティコンベア、３４：補助作業台、３６：付属品供給台、４０：胴体、４２ａ：第１のアーム、４２ｂ：第２のアーム、４２ｃ：第１のアーム、４２ｄ：第２のアーム、４５ａ：第１のハンド、４５ｂ：第２のハンド、４６ａ：第１の手首フランジ、４６ｂ：第２の手首フランジ、４７ａ：第１の吸着部、４７ｂ：第２の吸着部、４８ａ：第１のパッド、４８ｂ：第２のパッド、４９ａ：第１のフレーム、４９ｂ：第２のフレーム、５２：ストッパ、６２：把持部材、６４：ストッパ、６８：ウエイト板、６９：突出部、７０：穴部、７２：仮置き部、７４：組み付け部、７６：位置決め部材、８０：案内部材、８２：支持部材、８４：窪み部、８６：ソフトウェアＣＤ、８７：マニュアル、８８：中板、９０：位置決め部材、１１０：組立システム、１１１：システムコントローラ、１３１ａ、１３１ｂ：ワーク供給部、１３２：工具立て、１４５ａ：第１のハンド、１４５ｂ：第２のハンド、Ｂ：緩衝材、Ｃ：段ボール箱、Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ２１、Ｆ２２：フラップ、Ｇ：インバータ、Ｗ：母材、Ｗ１、Ｗ２：部品、ＳＤ１、ＳＤ２：工具
【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】
0005549934.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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