(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主物品を把持する第１把持手段と、
第１把持手段により把持された主物品の側部との間にサブ物品を挟んで把持する第２把持手段とを有する物品把持装置であって、
前記第２把持手段は、第１把持手段により把持されて相隣る２個の主物品の側部によって形成される凹状部に、該主物品の側部の形状に倣うサブ物品を挟み付ける物品把持装置。
【請求項２】
前記第１把持手段は主物品の頭部を把持する第１チャック装置からなり、
前記第２把持手段はサブ物品を主物品の側部に押圧して挟み付ける第２チャック装置からなる請求項１に記載の物品把持装置。
【請求項３】
前記第１チャック装置と第２チャック装置のそれぞれは、相隣る２個の主物品の並びの一方側に配置される第１左側チャックと第２左側チャックのそれぞれと、それら２個の主物品の並びの他方側に配置される第１右側チャックと第２右側チャックのそれぞれとからなり、
前記第１左側チャックと第２左側チャックは幅寄せ装置の左側移動体に設置され、前記第１右側チャックと第２右側チャックは幅寄せ装置の右側移動体に設置される請求項２に記載の物品把持装置。
【請求項４】
前記第２チャック装置は、相隣る２個の主物品の並びの方向に沿う片側から、第２左側チャックがサブ物品を一方側の主物品だけに、又は一方側と他方側の両方の主物品に挟み付け、第２右側チャックがサブ物品を他方側の主物品だけに、又は一方側と他方側の両方の主物品に挟み付ける請求項３に記載の物品把持装置。
【請求項５】
前記第２チャック装置は、第２左側チャックと第２右側チャックによりサブ物品を、相隣る２個の主物品の並びの方向に沿う両側から保持する請求項３又は４に記載の物品把持装置。
【請求項６】
前記第２チャック装置は、主物品の側部との間でサブ物品に対して付与した挟み力を検出する感圧センサを備えてなる請求項１〜５のいずれかに記載の物品把持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、詰め合せセット商品の包装等に用いて好適な物品把持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数種の物品を詰め合せて商品価値を高めた詰め合せセット商品の包装では、内容物をサイズ的にきつめの包装体に押し込み、内容物の包装体に対する容積比を高めることにより、商品の小型化を図ることが必要とされる。包装商品の小型化は、包装材料コストの低減と包装材料資源の最小化、無駄な空間をなくすことによる物流コストの低減と予想エネルギーの省エネ化に寄与する。
【０００３】
また、詰め合せセット商品の内容物の組合せは、消費者ニーズに応えて定期的に変更される。従って、詰め合せ商品の包装を機械化しようとするときには、内容物の組合せの変更に対応でき、しかも内容物の包装体に対する容積比を高くすることが望まれる。
【０００４】
従来、複数の物品の包装技術として、特許文献１〜３に記載のものがある。
特許文献１に記載の容器の箱詰め方法は、複数のチャックのそれぞれに把持された複数の容器を箱に挿入する過程で、複数の容器を幅寄せし、両外側に位置する容器の挿入先端部を箱内側向きに傾斜させて挿入するものである。
【０００５】
特許文献２に記載の容器の箱詰め方法は、物品操作手段の操作体が備えるグリッパにより容器を把持して箱に詰めるとき、操作体のグリッパの配列を、今回一度に箱詰めしようとする容器の配列に適合するように設定替えし、容器を所望の配列で箱詰めするものである。
【０００６】
特許文献３に記載の容器の包装方法は、異なる品種の容器Ａ〜Ｅを一定の配列となるように整列手段上に合流させて整列し、整列された容器Ａ〜Ｅを外側から巻き込む包装シートによりマルチパックするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平6-16235
【特許文献２】特開平6-156423
【特許文献３】特開2007-161315
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の容器の箱詰め方法は、複数のチャックのそれぞれにより把持した容器を幅寄せし、両外側の容器を箱の開口部の縁に接触させることなく挿入できる。しかしながら、複数の容器の組合せが変更になるときには、それらの容器の個々に対応する全てのチャックを交換する改造が必要になる。また、各容器の側部の凹状部等が単なる空所になり、箱に対する容積比を低くする。
【０００９】
特許文献２に記載の容器の箱詰め方法は、グリッパにより容器を所望の配列で把持して箱詰めできる。しかしながら、容器の配列が変更になるときには、グリッパの配列を設定替えする必要がある。また、各容器の側部の凹状部等が単なる空所になり、箱に対する容積比を低くする。
【００１０】
特許文献３に記載の容器の包装方法は、異なる品種の容器Ａ〜Ｅを整列し、包装シートにより外側から巻き込み包装できる。しかしながら、複数の容器を把持して箱詰めするものでなく、それらの容器をサイズ的にきつめの箱に挿入し得るように把持するところがない。また、各容器の側部の凹状部等が単なる空所になり、包装シートに対する容積比を低くする。
【００１１】
本発明の課題は、複数の物品を把持する物品把持装置において、それらの物品の組合せの変更に簡易に対応でき、各物品の包装体に対する容積比を高くし得るようにそれらの物品を把持することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、主物品を把持する第１把持手段と、第１把持手段により把持された主物品の側部との間にサブ物品を挟んで把持する第２把持手段とを有する物品把持装置であって、前記第２把持手段は、第１把持手段により把持されて相隣る２個の主物品の側部によって形成される凹状部に、該主物品の側部の形状に倣うサブ物品を挟み付けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の物品を把持する物品把持装置において、それらの物品の組合せの変更に簡易に対応でき、各物品の包装体に対する容積比を高くし得るようにそれらの物品を把持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は詰め合せ包装装置の全体を示す模式斜視図である。
【図２】図２は物品把持装置を示す模式斜視図である。
【図３】図３は物品投入装置を示す模式斜視図である。
【図４】図４は第１チャック装置と第２チャック装置を示す模式図である。
【図５】図５は第２チャック装置によるサブ物品の把持原理を示す模式図である。
【図６】図６は物品テーブル上における主物品とサブ物品の配置例を示す模式図である。
【図７】図７は第２チャック装置における感圧センサの配置例を示す模式図である。
【図８】図８は詰め合せ包装装置の構成１を示す模式図である。
【図９】図９は詰め合せ包装装置の構成２を示す模式図である。
【図１０】図１０は詰め合せ包装装置の構成３を示す模式図である。
【図１１】図１１は詰め合せ包装装置の構成４を示す模式図である。
【図１２】図１２は詰め合せ包装装置の構成５を示す模式図である。
【図１３】図１３は詰め合せ包装装置の構成６を示す模式図である。
【図１４】図１４は詰め合せ包装装置の構成７を示す模式図である。
【図１５】図１５は詰め合せ包装装置の構成８を示す模式図である。
【図１６】図１６は詰め合せ包装装置の構成９を示す模式図である。
【図１７】図１７は詰め合せ包装装置の構成１０を示す模式図である。
【図１８】図１８は詰め合せ包装装置の構成１１を示す模式図である。
【図１９】図１９は第２チャック装置の変形例を示す模式図である。
【図２０】図２０は第２チャック装置の変形例を示す模式図である。
【図２１】図２１は第２チャック装置の変形例を示す模式図である。
【図２２】図２２は第２チャック装置に付帯させた上部チャック装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示す詰め合せ包装装置１０は、１個以上の主物品１と１個以上のサブ物品２からなる１セットの商品を包装体３に詰め合せするものである。
【００１６】
主物品１は、キャップ付ボトル、スタンディングチューブ、スタンディングパウチ、スパウトパウチ等の起立可能な物品であることが好ましい。起立できない主物品１は、後述する物品テーブル３１にその主物品１の起立を補助する部材があれば取り扱いできる。サブ物品２とともに１セットを構成する主物品１が２個以上あるとき、それらの主物品１同士は同種物品、又は異種物品であっても良い。
【００１７】
サブ物品２は、主物品１と同様の起立可能な容器等の他、主物品１の側部に立てかけることができる容器、能書、ピロー包装されたシート製品等の板状物品であることが好ましい。起立できないサブ物品２は、後述する物品テーブル３１にそのサブ物品２の起立を補助する部材があれば取り扱いできる。複数のサブ物品２を予めまとめた状態で主物品１とともに詰め合せても良く、複数のサブ物品２を主物品１の側部で縦に積み上げて詰め合せても良い。主物品１とともに１セットを構成するサブ物品２が２個以上あるとき、それらのサブ物品２同士は同種物品、又は異種物品であっても良い。
【００１８】
本実施例では、２個の同種物品からなる主物品１の側部に、１個のサブ物品２を添わせる状態で構成される１セットの商品を包装体３に詰め合せる例について説明する。
【００１９】
詰め合せ包装装置１０は、図１〜図３に示す如く、物品供給装置２０と物品把持装置３０と物品投入装置６０と包装品排出装置７０を有して構成される。以下、詰め合せ包装装置１０を構成する各装置２０、３０、６０、７０について説明する。
【００２０】
(A)物品供給装置２０（図１）
物品供給装置２０は、詰め合せ包装装置１０の物品把持装置３０、物品投入装置６０が設置される架台１１の周辺に配置される。物品供給装置２０は、製品箱４、５のそれぞれに入った主物品１とサブ物品２を物品供給コンベア２１によりそのコンベア端である物品供給場へ搬入し、２個の主物品１と１個のサブ物品２を例えばロボット２２により物品把持装置３０の物品テーブル３１へ供給する。物品位置検出器を構成する例えばカメラ２３が箱４、５内における物品１、２の取り出し位置を検出したとき、ロボット２２はその物品取り出し位置に基づいてそれらの物品１、２を箱４、５から取出し、それらの物品１、２を物品テーブル３１の上の所定位置へ供給する。ロボット２２は各物品１、２を把持するチャックハンド２２Ａを有する。物品供給コンベア２１により物品供給場へ搬入された箱４、５が空になると、その空箱は後続する他の箱４、５により空箱排出コンベア２４へ押出され、排出される。
【００２１】
ロボット２２は、特に限定されないが、例えば直交座標ロボット、スカラロボット、垂直多関節ロボット等を採用できる。ロボット２２は、自動機械や人手に代えることもできる。
【００２２】
(B)物品把持装置３０（図２、図４〜図７）
物品把持装置３０は、架台１１に支持される前後移動装置３２、前後移動装置３２の前後移動体３３に設けられる上下移動装置３４、上下移動装置３４に吊下げられるチャック昇降装置３５、チャック昇降装置３５に吊下げられる昇降台３６、昇降台３６に設けられる幅寄せ装置３７、幅寄せ装置３７に設けられる第１把持手段４０と第２把持手段５０を有する。物品把持装置３０は、物品テーブル３１上の２個の主物品１を第１把持手段４０により把持し、物品テーブル３１上の１個のサブ物品２を第１把持手段４０により把持された２個の主物品１の側部との間に挟んで把持し、これらの主物品１とサブ物品２を物品投入装置６０が用意する包装体３に封入する。
【００２３】
前後移動装置３２は、架台１１の前後方向に延在されて設けられるリニアガイド３２Ａに前後移動体３３を前後移動可能に支持し、架台１１と前後移動体３３の間に設けたエアシリンダ３２Ｂにより、前後移動体３３を後退位置（投入作業位置）と前進位置（把持作業位置）の間で移動可能にする。前後移動体３３は上下移動装置３４を内蔵している。上下移動装置３４（移動ストロークＳ1）はチャック昇降装置３５（移動ストロークＳ2）を吊下げ、このチャック昇降装置３５を上方待機位置と包装体３に対する物品投入作業位置の間で移動可能にする。チャック昇降装置３５は昇降台３６を吊下げ、この昇降台３６を上方待機位置と物品テーブル３１上の物品１、２に対する把持作業位置の間で移動可能にする（Ｓ2＜Ｓ1）。
【００２４】
昇降台３６は幅寄せ装置３７を内蔵する。幅寄せ装置３７は、昇降台３６の左右方向に延在されて設けられるリニアガイド３７Ａに左側移動体３８Ｌと右側移動体３８Ｒを移動可能に支持する。幅寄せ装置３７は、左側移動体３８Ｌと右側移動体３８Ｒをラック・アンド・ピニオン機構部３９を介して互いに接近／離隔するように対向移動可能に連結し、昇降台３６と左側移動体３８Ｌ（右側移動体３８Ｒでも可）の間に設けたエアシリンダ３７Ｂにより、左側移動体３８Ｌと右側移動体３８Ｒをそれらの待機位置から把持作業位置に幅寄せ移動可能にする。ラック・アンド・ピニオン機構を用いずに、独立した駆動にて、互いに接近／離隔するようにしても良い。
【００２５】
幅寄せ装置３７は、第１把持手段４０と第２把持手段５０を有する。このとき、第１把持手段４０は、主物品１のキャップからなる頭部１Ａを把持する第１チャック装置４０Ａからなる。第２把持手段５０は、サブ物品２を主物品１の側部に押圧して挟み付ける第２チャック装置５０Ａからなる。尚、第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）は、第１把持手段４０（第１チャック装置４０Ａ）により把持されて相隣る２個の主物品１の側部が互いに形成する凹状部に、サブ物品２を挟み付ける。第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）は、第１把持手段４０（第１チャック装置４０Ａ）に把持される主物品１の側部に、該主物品１の側部の形状（へこみ形状等）に倣うサブ物品２を挟み付けることもできる。
【００２６】
更に、第１チャック装置４０Ａは、図４に示す如く、相隣る２個の主物品１の並びの一方側に配置される第１左側チャック４１Ｌと、それら２個の主物品１の並びの他方側に配置される第１右側チャック４１Ｒとからなる。第１左側チャック４１Ｌは幅寄せ装置３７の左側移動体３８Ｌに設置され、エアアクチュエータ４２により開閉される一対のチャック片４３、４４を有し、両チャック片４３、４４により一方側の主物品１の頭部１Ａを把持する。第１右側チャック４１Ｒは幅寄せ装置３７の右側移動体３８Ｒに設置され、エアアクチュエータ４２により開閉される一対のチャック片４３、４４を有し、両チャック片４３、４４により他方側の主物品１の頭部１Ａを把持する。第１チャック装置４０Ａ（４１Ｌ、４１Ｒ）の一対のチャック片４３、４４が主物品１の頭部１Ａの周方向に沿うチャック幅は、頭部１Ａの周方向に大きく設定することにより、ロボット２２等により物品テーブル３１上に主物品１を供給するときの目標供給位置に対する許容ずれ量を大きくとれる。
【００２７】
第２チャック装置５０Ａは、図４に示す如く、相隣る２個の主物品１の並びの一方側に配置される第２左側チャック５１Ｌと、それら２個の主物品１の並びの他方側に配置される第２右側チャック５１Ｒとからなる。第２左側チャック５１Ｌは、幅寄せ装置３７の左側移動体３８Ｌに設置され、エアアクチュエータ５２により開閉される一対のチャック片５３、５４を有し、両チャック片５３、５４により一方側の主物品１の一側部（正面側）に位置付けられるサブ物品２の左側縁部と、該主物品１の他側部（背面側）とを把持し、換言すればサブ物品２を一方側の主物品１だけに挟み付ける。同時に、第２右側チャック５１Ｒは、幅寄せ装置３７の右側移動体３８Ｒに設置され、エアアクチュエータ５２により開閉される一対のチャック片５３、５４を有し、両チャック片５３、５４により他方側の主物品１の一側部（正面側）に位置付けられるサブ物品２の右側縁部と、該主物品１の他側部（背面側）とを把持し、換言すればサブ物品２を他方側の主物品１だけに挟み付ける。尚、図４（Ｂ）は、主物品１で隠れたチャック片４４やチャック片５４が見えるように、左側の主物品１を仮想的に除いた図である。
【００２８】
従って、昇降台３６がチャック昇降装置３５により物品把持作業位置に位置付けられ、幅寄せ装置３７の左側移動体３８Ｌと右側移動体３８Ｒが、物品テーブル３１上に支持されている２個の主物品１と１個のサブ物品２に対し、所定の把持作業位置まで幅寄せ移動されたとき、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、第１チャック装置４０Ａの第１左側チャック４１Ｌと第１右側チャック４１Ｒが２個の主物品１のそれぞれの頭部１Ａを把持するとともに、第２チャック装置５０Ａの第２左側チャック５１Ｌと第２右側チャック５１Ｒがサブ物品２の左右両側縁部（図５（Ａ）の斜線部）のそれぞれを、２個の主物品１の各側部に押圧して挟み付ける。尚、図５（Ｂ）は第２チャック装置５０Ａの第２左側チャック５１Ｌ（第２右側チャック５１Ｒも同じ）の一対のチャック片５３、５４のうち、サブ物品２を主物品１の一側部（正面部）に押圧する一方のチャック片５３だけを示し、他方のチャック片５４を図示省略している。
【００２９】
従って、物品把持装置３０によれば以下の作用効果を奏する
(a)第２把持手段５０は、第１把持手段４０により把持された主物品１の側部との間にサブ物品２を挟んで把持する（図４、図５）。主物品１とサブ物品２の組合せが変更したとき、第２把持手段５０は変更後のサブ物品２を主物品１の側部との間に単に挟むことにて把持できるものであり、それらの物品１、２の組合せの変更に簡易に対応できる。
【００３０】
サブ物品２は主物品１の側部との間に挟まれて把持され、主物品１がその側部に単なる空所を伴なって包装体３に挿入される如き状態がなくなり、それらの物品１、２をサイズ的にきつめの包装体３にスムースに挿入でき、それらの物品１、２の包装体３に対する容積比を高くし得るようにそれらの物品１、２を把持できる。
【００３１】
(b)第２把持手段５０は、第１把持手段４０により把持されて相隣る２個の主物品１の側部が互いに形成する凹状部に、サブ物品２を挟み付ける（図４）。第２把持手段５０は、サブ物品２を相隣る２個の主物品１の側部が互いに形成する凹状部に挟み付けることにより、サブ物品２を確実かつ安定的に把持できるし、その凹状部の利用によりそれらの物品１、２の包装体３に対する容積比を高くし得るようにそれらの物品１、２を把持できる。
【００３２】
(c)第２把持手段５０は、第１把持手段４０に把持される主物品１の側部に、該主物品１の側部の形状に倣うサブ物品２を挟み付ける。第２把持手段５０は、サブ物品２を主物品１の側部の形状に倣うように挟み付けることにより、サブ物品２を確実かつ安定的に把持できるし、その主物品１の側部の形状の利用により、それらの物品１、２の包装体３に対する容積比を高くし得るようにそれらの物品１、２を把持できる。
【００３３】
(d)第１把持手段４０は主物品１の頭部１Ａを把持する第１チャック装置４０Ａからなるものとすることにより（図４、図５）、主物品１を確実に把持できる。
【００３４】
(e)第２把持手段５０はサブ物品２を主物品１の側部に押圧して挟み付ける第２チャック装置５０Ａからなるものとすることにより（図４、図５）、サブ物品２を確実に把持できる。第２チャック装置５０Ａの押圧力により、第２チャック装置５０Ａとサブ物品２の摩擦力による保持力Ｆ1と、主物品１とサブ物品２の摩擦力による保持力Ｆ2の合計が、サブ物品２の自重Ｗを落下に対して保持する（図５（Ｂ））。
【００３５】
第２チャック装置５０Ａ（第２左側チャック５１Ｌ、第２右側チャック５１Ｒ）とサブ物品２の摩擦力による保持力Ｆ1を増大化し、サブ物品２を一層確実に把持できる点で、第２チャック装置５０Ａのチャック片５３、５４がサブ物品２に接する把持面に摩擦力増加処理を付することが好ましい。例えば、第２チャック装置５０Ａのサブ物品２に接する把持面に、天然ゴム、ウレタンゴム、エラストマー樹脂等の摩擦力を増加させる材料を貼ったり、その把持面に摩擦力増加のための凹凸加工を施す。
【００３６】
(f)第１チャック装置４０Ａと第２チャック装置５０Ａのそれぞれは、相隣る２個の主物品１の並びの一方側に配置される第１左側チャック４１Ｌと第２左側チャック５１Ｌのそれぞれと、それら２個の主物品１の並びの他方側に配置される第１右側チャック４１Ｒと第２右側チャック５１Ｒのそれぞれからなる（図２）。第１チャック装置４０Ａの第１左側チャック４１Ｌと第１右側チャック４１Ｒにより、主物品１の頭部１Ａを把持し、第２チャック装置５０Ａの第２左側チャック５１Ｌと第２右側チャック５１Ｒにより、サブ物品２を主物品１の側部に確実に押圧して挟み付ける。
【００３７】
(g)第１左側チャック４１Ｌと第２左側チャック５１Ｌは幅寄せ装置３７の左側移動体３８Ｌに設置され、前記第１右側チャック４１Ｒと第２右側チャック５１Ｒは幅寄せ装置３７の右側移動体３８Ｒに設置される（図２）。物品テーブル３１上に主物品１とサブ物品２を隣接して配置し、幅寄せ装置３７の左側移動体３８Ｌと右側移動体３８Ｒを移動し、それらの第１左側チャック４１Ｌ及び第２左側チャック５１Ｌの組と第１右側チャック４１Ｒ及び第２右側チャック５１Ｒの組を、主物品１とサブ物品２の両外側の待機位置から主物品１とサブ物品２に対する把持作業位置に位置付けるように、所定の幅寄せストロークだけ幅寄せする。物品テーブル３１上に当初配置される２個の主物品１の間、主物品１とサブ物品２の間に間隔Ｇ1、Ｇ2があっても、それらの間隔Ｇ1、Ｇ2は幅寄せ装置３７による上述の幅寄せ動作、及び第２左側チャック５１Ｌと第２右側チャック５１Ｒによる押圧挟み付け動作により解消される。
【００３８】
２個の主物品１の当初間隔Ｇ1は、0〜20mm程度以下とすることが、幅寄せ装置３７による左側移動体３８Ｌと右側移動体３８Ｒの幅寄せ時に、それら主物品１の転倒を防止する点で好ましい。主物品１に対するサブ物品２の当初間隔Ｇ2は0〜20mm以下とすることが、第２チャック装置５０Ａ（第２左側チャック５１Ｌ、第２右側チャック５１Ｒ）でこのサブ物品２を主物品１の側部に容易に挟み付ける点で好ましい。即ち、主物品１とサブ物品２は物品テーブル３１に対する目標供給位置から±10mm程度のずれ量の範囲で載置でき、高度な位置検出装置等を用いる複雑な供給位置修正制御を行なう必要がない。
【００３９】
尚、物品テーブル３１に載置されるサブ物品２の平面視で、物品テーブル３１の形状に長手、短手があるときには、サブ物品２の長手方向を２個の主物品１の並びの方向に平行に配置することが、第２チャック装置５０Ａ（第２左側チャック５１Ｌ、第２右側チャック５１Ｒ）による挟み付け時に、２個の主物品１に対するサブ物品２の接触範囲が大きくなり、サブ物品２を主物品１の側部に安定的に保持できる点で好ましい。
【００４０】
(h)第２チャック装置５０Ａは、第２左側チャック５１Ｌがサブ物品２を一方側の主物品１だけに挟み付け、第２右側チャック５１Ｒがサブ物品２を他方側の主物品１だけに挟み付ける（図４）。前述(g)の幅寄せ装置３７による幅寄せストロークを最小にでき、装置のコンパクトを図ることができる。第２左側チャック５１Ｌと第２右側チャック５１Ｒのそれぞれがサブ物品２に加える押圧位置が該サブ物品２の上下方向で同一位置になるときに適する。
【００４１】
(i)第２チャック装置５０Ａは、主物品１の一側部に位置付けられるサブ物品２と、主物品１の他側部とを挟持する（図４）。第２チャック装置５０Ａにより主物品１及びサブ物品２を主物品１の一側部と他側部の両方から押圧して挟み付けるものになり、サブ物品２を一層確実に把持できる。
【００４２】
(C)物品投入装置６０（図３）
物品投入装置６０は、物品把持装置３０の前後移動体３３が後退位置に位置付けられ、第１把持手段４０（第１チャック装置４０Ａ）と第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）が把持した２個の主物品１と１個のサブ物品２が位置付けられる投入作業位置の下方に、漏斗昇降装置６１に支持されて昇降する漏斗６２が配置される。
【００４３】
物品投入装置６０は、漏斗６２の下方の包装作業位置の両側に、包装体吸着供給装置６４と、包装体吸着排出装置６５を対向配置する。包装体吸着供給装置６４は、包装作業位置の一方側に配置され、ロータリアクチュエータ６３に支持されて180度旋回する旋回台６４Ａに、エアシリンダ６４Ｂにより進退する吸着具４６Ｃを備える。包装体吸着排出装置６５は、包装作業位置の他方側に配置され、固定台６５Ａに、エアシリンダ６５Ｂにより進退する吸着具６５Ｃを備える。包装作業位置に対する反対側にまで旋回した包装体吸着供給装置６４の吸着具６４Ｃが相対して臨む位置には、包装体供給マガジン６６が配置され、多数枚の袋状の包装体３が縦置き積層状態でストックされている。包装体吸着供給装置６４は、マガジン６６に相対する吸着具６４Ｃをエアシリンダ６４Ｂにより前進させてマガジン６６内の最前部に位置する包装体３の一側面を該吸着具６４Ｃにより吸着し、この吸着具６４Ｃに吸着した包装体３をマガジン６６から取出し、旋回台６４Ａの旋回により包装体吸着排出装置６５に相対する位置に位置付ける。包装体吸着排出装置６５は、吸着具６５Ｃをエアシリンダ６５Ｂにより前進させて包装体３の他側面を該吸着具６５Ｃにより吸着する。包装体吸着供給装置６４は、エアシリンダ６４Ｂにより吸着具６４Ｃを後退させ、包装体吸着供給装置６４と包装体吸着排出装置６５の各吸着具６４Ｃ、６５Ｃが吸着している包装体３の開口部を開く。
【００４４】
物品投入装置６０は、包装体吸着供給装置６４と包装体吸着排出装置６５の間の包装作業位置の直下に包装体支持プレート６７を配置している。包装体吸着供給装置６４と包装体吸着排出装置６５が包装体３の開口部を開いたとき、包装体支持プレート６７が不図示のエアシリンダの作動により待機位置から上昇して包装体３の底部を支える。物品投入装置６０は、包装体支持プレート６７が包装体３の底部を支えたとき、漏斗昇降装置６１により漏斗６２を下降させ、包装体３の開口部に漏斗６２を挿入する。この後、物品把持装置３０の上下移動装置３４が上方待機位置から包装体３に対する物品投入作業位置に下降すると、上下移動装置３４に吊下げられているチャック昇降装置３５の昇降台３６が備える幅寄せ装置３７の第１把持手段４０（第１チャック装置４０Ａ）、第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）が把持している２個の主物品１と１個のサブ物品２が、漏斗６２にガイドされて包装体３に投入される。
【００４５】
(D)包装品排出装置７０（図３）
包装品排出装置７０は、物品投入装置６０の包装作業位置の直下に配置されている包装体支持プレート６７の側傍に、包装品排出コンベア７１を配置している。
【００４６】
包装体支持プレート６７に支持されている包装体３に主物品１とサブ物品２が投入された後、包装体吸着供給装置６４の吸着具６４Ｃが吸着解除され、包装体吸着排出装置６５の吸着具６５Ｃが包装体３を吸着したままエアシリンダ６５Ｂにより吸着具６５Ｃを後退させ、包装体３を包装体支持プレート６７の上から包装品排出コンベア７１の上に移載するように引き寄せる。主物品１とサブ物品２が投入された包装体３が包装品排出コンベア７１により下行程へと排出される。
【００４７】
以下、詰め合せ包装装置１０により主物品１とサブ物品２からなる１セットの商品を包装体３に詰め合せする手順について説明する（図７〜図１７）。
【００４８】
（工程１）（図７）
物品供給装置２０の物品供給コンベア２１により物品供給場へ搬入された箱４、５内の主物品１とサブ物品２が、ロボット２２により物品把持装置３０の物品テーブル３１へ供給される。２個の主物品１と１個のサブ物品２が、物品テーブル３１上におけるそれらの概ね目標供給位置に載置される。
【００４９】
前後移動装置３２により、前後移動体３３が後退位置（投入作業位置）から前進位置（把持作業位置）に前進移動される。
【００５０】
（工程２）（図８）
チャック昇降装置３５により、昇降台３６を上方待機位置から把持作業位置に下降させる。
【００５１】
続いて、幅寄せ装置３７により、左側移動体３８Ｌと右側移動体３８Ｒを待機位置から把持作業位置に幅寄せする。
【００５２】
（工程３）（図９）
幅寄せ装置３７の左側移動体３８Ｌと右側移動体３８Ｒに設けてある第１把持手段４０（第１チャック装置４０Ａ）と第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）により、物品テーブル３１上の主物品１とサブ物品２を把持する。具体的には、左側移動体３８Ｌの第１左側チャック４１Ｌ、第２左側チャック５１Ｌと、右側移動体３８Ｒの第１右側チャック４１Ｒ、第２右側チャック５１Ｒにより、物品テーブル３１上の主物品１とサブ物品２を前述の如くに把持する。
続いて、チャック昇降装置３５により、昇降台３６を上方待機位置にまで上昇させる。
【００５３】
（工程４）（図１０）
前後移動装置３２により、前後移動体３３を後退位置（投入作業位置）にまで後退させる。
【００５４】
同時に、包装体支持プレート６７に支えられ、かつ包装体吸着供給装置６４と包装体吸着排出装置６５により開口されている包装体３に対し、漏斗昇降装置６１により漏斗６２を下降させ、包装体３の開口部に漏斗６２を挿入する。
【００５５】
（工程５）（図１１）
上下移動装置３４によりチャック昇降装置３５を上方待機位置から物品投入作業位置にまで下降し、チャック昇降装置３５が昇降台３６を介して支持している幅寄せ装置３７の左側移動体３８Ｌと右側移動体３８Ｒに設けてある第１把持手段４０（第１チャック装置４０Ａ）と第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）が把持している主物品１とサブ物品２を漏斗６２に挿入する。
【００５６】
（工程６）（図１２）
第１把持手段４０（第１チャック装置４０Ａ）と第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）が把持している主物品１とサブ物品２を漏斗６２から包装体３に投入する。具体的には、左側移動体３８Ｌの第１左側チャック４１Ｌ、第２左側チャック５１Ｌと、右側移動体３８Ｒの第１右側チャック４１Ｒ、第２右側チャック５１Ｒによる主物品１とサブ物品２の把持を解除する。
続いて、上下移動装置３４によりチャック昇降装置３５を上方作業位置にまで上昇させる。
【００５７】
（工程７）（図１３）
漏斗昇降装置６１により漏斗６２を上昇させる。
同時に、包装体吸着供給装置６４の吸着具６４Ｃによる包装体３の吸着を解除し、包装体吸着排出装置６５の吸着具６５Ｃが吸着している包装体３を包装体支持プレート６７の上から包装品排出コンベア７１の上に移載する。包装体吸着排出装置６５の吸着具６５Ｃによる包装体３の吸着も解除する。
【００５８】
（工程８）（図１４）
主物品１とサブ物品２が包装体３に投入された詰め合せ包装品は包装品排出コンベア７１により排出される。
【００５９】
同時に、包装体吸着供給装置６４を包装体供給マガジン６６に相対して臨む位置に旋回させ、包装体吸着供給装置６４の吸着具６４Ｃによりマガジン６６内の包装体３の一側面を吸着して取出す。
【００６０】
（工程９）（図１５）
包装体吸着供給装置６４を包装作業位置を介して包装体吸着排出装置６５に臨む位置に旋回させる。
【００６１】
（工程１０）（図１６）
包装体吸着排出装置６５の吸着具６５Ｃにより包装体３の他側面を吸着する。包装体吸着供給装置６４の吸着具６４Ｃを後退させ、包装体吸着供給装置６４と包装体吸着排出装置６５の各吸着具６４Ｃ、６５Ｃが吸着している包装体３の開口部を開く。
【００６２】
（工程１１）（図１７）
包装体支持プレート６７が待機位置から上昇して包装体３の底部を支える。包装体３は、工程４の状態になる。
【００６３】
尚、詰め合せ包装装置１０は、工程１〜工程４と、工程８〜工程１１を、処理時間短縮のために同時並行処理しても良い。
【００６４】
また、詰め合せ包装装置１０は、前後移動装置３２及び前後移動体３３を撤去し、物品テーブル３１を前後移動させる装置を有しても良い。物品テーブル３１を、第１把持手段４０（第１チャック装置４０Ａ）と第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）が主物品１とサブ物品２を把持する前進位置と、物品供給装置２０寄りの後退位置との間で前後移動させる。後退した物品テーブル３１にロボット２２や人手等で主物品１、サブ物品２を供給する。物品テーブル３１が前進したとき、工程２と工程３を行ない、物品テーブル３１が後退した後に、工程４へと進む。
【００６５】
以下、物品把持装置３０における第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）の変形例について説明する。
【００６６】
図１８に示す第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）は、幅寄せ装置３７の左側移動体３８Ｌに設けられる第２左側チャック５１Ｌと幅寄せ装置３７の右側移動体３８Ｒに設けられる第２右側チャック５１Ｒの双方とも、１個のチャック片５３だけを有する（主物品１を挟んでチャック片５３に対するチャック片５４を有しない）。従って、第２左側チャック５１Ｌは、そのチャック片５３により一方側の主物品１の一側部（正面側）に位置付けられるサブ物品２の左側縁部を、該主物品１の一側部に挟み付ける。第２右側チャック５１Ｒは、そのチャック片５３により他方側の主物品１の一側部（正面側）に位置付けられるサブ物品２の右側縁部を、該主物品１の一側部に挟み付ける。尚、図１８（Ｂ）は、主物品１で隠れたチャック片４４が見えるように、また、チャック５１Ｌの形状が判るように、左側の主物品１を仮想的に除いた図である。
【００６７】
図１８に示す第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）にあっても、第２チャック装置５０Ａ（第２左側チャック５１Ｌ、第２右側チャック５１Ｒ）のチャック片５３がサブ物品２に対する把持面に摩擦力増加処理を付すことが好ましい。
【００６８】
図１８に示す第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）にあっては、第２チャック装置５０Ａ（第２左側チャック５１Ｌ、第２右側チャック５１Ｒ）のチャック片５３が主物品１の側部との間でサブ物品２に対して付与した挟み力を検出する感圧センサ５３Ａ（図１９（Ａ））、５３Ｂ（図１９（Ｂ））、５３Ｃ（図１９（Ｃ））を備えることができる。また、図４の如く、第２チャック装置５０Ａにより主物品１及びサブ物品２を主物品１の一側部と他側部の両方から押圧して挟み付ける場合にも感圧センサ５３Ａを備えることができる。
【００６９】
図１９（Ａ）に示した第２チャック装置５０Ａ（第２左側チャック５１Ｌ、第２右側チャック５１Ｒ）にあっては、チャック片５３のサブ物品２に接する把持面に長尺１個の感圧センサ５３Ａを設け、この圧力の値が一定となるように、又は圧力の変動値から、エアアクチュエータ５２がチャック片５３をしてサブ物品２を押圧する押し付け力を制御する。適切な押し付け力によって、サブ物品２を圧縮力で潰したりしないようにしつつ、サブ物品２が滑り落ちないように把持できる。感圧センサ５３Ａとしては、例えば、圧力によってその電気抵抗値が変化する導電性ゴムを採用できる。
【００７０】
図１９（Ｂ）に示した第２チャック装置５０Ａ（第２左側チャック５１Ｌ、第２右側チャック５１Ｒ）にあっては、チャック片５３のサブ物品２に接する把持面に多数個の感圧センサ５３Ｂを設け、全感圧センサ５３Ｂのうちのいずれか所定の感圧センサ５３Ｂのみに一定の圧力の値が生ずるように、エアアクチュエータ５２がチャック片５３をしてサブ物品２を押圧する押し付け力を制御する。
【００７１】
図１９（Ｃ）に示した第２チャック装置５０Ａ（第２左側チャック５１Ｌ、第２右側チャック５１Ｒ）にあっては、エアアクチュエータ５２に対するチャック片５３の付根に、この付根の曲げ量を検知する曲げセンサからなる感圧センサ５３Ｃを設ける。チャック片５３の付根の曲げ量は、エアアクチュエータ５２がチャック片５３をしてサブ物品２を押圧する押し付け力との相関が強いから、その曲げセンサを感圧センサ５３Ｃとするものである。感圧センサ５３Ｃの圧力の値に基づき、エアアクチュエータ５２がチャック片５３をしてサブ物品２を押圧する押し付け力を制御する。曲げセンサとしては、例えば歪ゲージを採用できる。
【００７２】
図２０に示す第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）にあっては、第２チャック装置５０Ａ（第２左側チャック５１Ｌ、第２右側チャック５１Ｒ）のチャック片５３を一方側の主物品１〜他方側の主物品１に渡るように長尺化したものである。これにより、第２左側チャック５１Ｌはサブ物品２を一方側と他方側の両方の主物品１に挟み付ける。第２右側チャック５１Ｒもサブ物品２を一方側と他方側の両方の主物品１に挟み付ける。
【００７３】
図２０に示す第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）にあっては、幅寄せ装置３７が左側移動体３８Ｌの第２左側チャック５１Ｌと右側移動体３８Ｒの第２右側チャック５１Ｒを主物品１とサブ物品２の両外側の待機位置から主物品１とサブ物品２に対する把持作業位置に位置付ける幅寄せストロークを大きくとる必要がある。ところが、サブ物品２の厚みが上下方向で大きく変化する等、第２左側チャック５１Ｌと第２右側チャック５１Ｒのそれぞれがサブ物品２に加える押圧位置を該サブ物品２の上下方向で変化させる必要があるときに適する。
【００７４】
図２１に示す第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）にあっては、幅寄せ装置３７による左側移動体３８Ｌの第２左側チャック５１Ｌと右側移動体３８Ｒの第２右側チャック５１Ｒの各チャック片５３の幅寄せ方向の先端部に、サブ物品２の左右の側縁部をその幅寄せ方向から差込み保持、又は押え込み保持するコの字状保持部５５を設けた。第２左側チャック５１Ｌと第２右側チャック５１Ｒにより、サブ物品２を相隣る２個の主物品１の並びの方向に沿う両側から保持する。主物品１に対するサブ物品２の把持位置を相隣る２個の主物品１の並びの方向で安定化できる。
【００７５】
図２２に示す第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）にあっては、サブ物品２の上部を把持する上部チャック装置５６を付帯的に備える。上部チャック装置５６は、昇降台３６に設けられている幅寄せ装置３７におけるリニアガイド３７Ａの幅寄せ方向の中央部にエアアクチュエータ５７を固定的に設置し、このエアアクチュエータ５７により開閉される一対のチャック片５８、５９を有する。両チャック片５８、５９によりサブ物品２の上部を把持する。第２チャック装置５０Ａにより把持されるサブ物品２が特に滑り落ち易い場合に、そのサブ物品２を安定的に把持できる。
【００７６】
図２２に示す第２把持手段５０（第２チャック装置５０Ａ）において、サブ物品２を把持する上部チャック装置５６は、サブ物品２の品種変更に応じて形状変更する必要があり、エアアクチュエータ５７を幅寄せ装置３７のリニアガイド３７Ａから着脱可能にし、又はチャック片５８、５９をエアアクチュエータ５７に対して着脱可能にする。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明によれば、複数の物品を把持する物品把持装置において、それらの物品の組合せの変更に簡易に対応でき、各物品の包装体に対する容積比を高くし得るようにそれらの物品を把持することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  主物品
１Ａ  頭部
２  サブ物品
３０  物品把持装置
３７  幅寄せ装置
３８Ｌ  左側移動体
３８Ｒ  右側移動体
４０  第１把持手段
４０Ａ  第１チャック装置
４１Ｌ  第１左側チャック
４１Ｒ  第１右側チャック
５０  第２把持手段
５０Ａ  第２チャック装置
５１Ｌ  第２左側チャック
５１Ｒ  第２右側チャック
５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ  感圧センサ
５６  上部チャック装置
【図１】
0005474672.tif 000002
【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】
0005474672.tif 000018
【図１８】
0005474672.tif 000019
【図１９】
0005474672.tif 000020
【図２０】
0005474672.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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