(57)【要約】【課題】  物品をピックアンドプレイスするロボット等のピックアンドプレイス装置の移動範囲を狭くすることができる物品供給装置を提供すること。【解決手段】  長尺形状の容器１又はキャップ２である物品をピック位置にてピックし、一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするロボット４０を有してなる物品供給装置１００であって、物品投入装置１０から投入された物品をＶ型搬送面２０Ａに載せ、その長尺方向が該Ｖ型搬送面２０ＡのＶ字谷に倣う一方向に沿ってピック位置まで搬送する搬送装置２０と、物品をＶ型搬送面２０Ａ上のピック位置で停止させる停止装置２０Ｓと、物品がピック位置にてピックされる前に、停止した物品の前後方向を判別する判別手段３０とを有し、ロボット４０は、判別手段３０の判別結果に従って、停止した物品を一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするように、該容器１をピックしてプレイスするもの。【選択図】  図５
2014223718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺形状の容器又はキャップである物品をピック位置にてピックし、一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするピックアンドプレイス装置を有してなる物品供給装置であって、
物品投入装置から投入された物品をＶ型搬送面に載せ、その長尺方向が該Ｖ型搬送面のＶ字谷に倣う一方向に沿ってピック位置まで搬送する搬送装置と、
物品をＶ型搬送面上のピック位置で停止させる停止装置と、
物品がピック位置にてピックされる前に、停止した物品の前後方向を判別する判別手段とを有し、
ピックアンドプレイス装置は、判別手段の判別結果に従って、停止した物品を一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするように、該物品をピックしてプレイスする物品供給装置。
【請求項２】
前記搬送装置が相対するベルトコンベヤの搬送面によりＶ型搬送面を形成してなる請求項１に記載の物品供給装置。
【請求項３】
前記搬送装置が相対するベルトコンベヤの搬送面と搬送ガイドの搬送面によりＶ型搬送面を形成してなる請求項１に記載の物品供給装置。
【請求項４】
前記搬送装置が相対するベルトコンベヤの搬送面と搬送ガイドの搬送面によりＶ型搬送面を形成し、ベルトコンベヤの搬送面が水平に対する傾斜を、搬送ガイドの搬送面が水平に対する傾斜より緩くしてなる請求項３に記載の物品供給装置。
【請求項５】
前記搬送装置が相対するベルトコンベヤの搬送面と搬送ガイドの搬送面によりＶ型搬送面を形成し、一方の搬送面が水平に対する傾斜角を他方の搬送面が水平に対する傾斜角より緩くした際、緩くした搬送面の幅を広くしてなる請求項３に記載の物品供給装置。
【請求項６】
前記ピックアンドプレイス装置が５軸以上の自由度をもつロボットからなる請求項１〜５のいずれかに記載の物品供給装置。
【請求項７】
前記搬送装置が上流搬送装置と下流搬送装置を直列配置して構成され、
上流搬送装置の搬送方向に直交する方向の一側に物品投入装置を設置し、下流搬送装置の物品投入装置と同一の側にロボットを設置してなる請求項６に記載の物品供給装置。
【請求項８】
前記搬送装置が、１台のロボットに対し互いに独立して物品を搬送する複数の搬送部を有してなる請求項６又は７に記載の物品供給装置。
【請求項９】
前記上流搬送装置と下流搬送装置のそれぞれが、相対するベルトコンベヤの搬送面と搬送ガイドの搬送面によりＶ型搬送面を形成し、
上流搬送装置は搬送方向の左右何れかの一側に搬送ガイドを配置し、下流搬送装置は上流搬送装置の搬送ガイドを設置する側と同一の側にベルトコンベヤを配置してなる請求項７に記載の物品供給装置。
【請求項１０】
袴搬送装置を有し、前記ピックアンドプレイス装置はピックした物品を立たせた姿勢で直接袴搬送装置上の袴にプレイスする請求項１に記載の物品供給装置。
【請求項１１】
前記物品投入装置を前記搬送ガイド側に設置している請求項３に記載の物品供給装置。
【請求項１２】
前記ピックアンドプレイス装置を前記ベルトコンベア側に設置している請求項３に記載の物品供給装置。
【請求項１３】
前記上流搬送装置の一側に設置される物品投入装置を前記搬送ガイド側に設置している請求項７に記載の物品供給装置。
【請求項１４】
前記下流搬送装置の物品投入装置と同一の側に設置されるロボットを前記ベルトコンベヤ側に設置している請求項７に記載の物品供給装置。
【請求項１５】
前記上流搬送装置の一側に設置される物品投入装置を前記搬送ガイド側に設置し、前記下流搬送装置の物品投入装置と同一の側に設置されるロボットを前記ベルトコンベヤ側に設置している請求項９に記載の物品供給装置。
【請求項１６】
前記上流搬送装置は物品のストック量に応じて間欠運転又は増減速度制御運転される請求項７に記載の物品供給装置。
【請求項１７】
前記上流側搬送装置が連続運転され、上流搬送装置と下流搬送装置の間に物品の搬送を停止させるためのストッパが設けられている請求項７に記載の物品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は長尺形状の容器等の物品を一定の姿勢で供給する物品供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シャンプーやリンス、住居用洗剤、食品等が充填されて使用される容器は、ユーザに合わせた内容物量に応じ、内容物使用時に最高に機能を発揮するため、また美観の点等により、様々な大きさや形状のものが存在している。生産設備においては、容器の形状に合わせた内側形状・寸法を有する、外形状が一定である袴と呼ばれる搬送用部材を使用することで、これらの様々な容器を扱い生産することを可能としている。このような生産設備において、様々な大きさや形状の容器を搬送用部材に自動投入することは困難で、手作業で行なっていることが多い。汎用性の高い自動機械によってそのような容器の投入を可能としていることもあるが、扱える容器の大きさや形状には限界があった。袴を用いずに、ベルトコンベヤ等の搬送装置に直接容器を投入する際も同様である。また、容器に装着されるキャップについても、機能やデザインの面等から様々な大きさや形状のものが存在している。生産設備においても容器と同様に、手作業によってキャップを搬送用部材、搬送装置、また容器そのものに供給していることが多い。
【０００３】
近年、正確な位置決めが任意に可能なロボット等の低価格化が進み、それらロボット等は動きのパターンが変更可能であることから、様々な大きさや形状の物品のハンドリングを低コストで行なうことが可能となってきた。従来は動きのパターンが、ある一定範囲に定まった機械装置で行なっていた物品のハンドリング作業、特に、ピックアンドプレイスと呼ばれる、物品を把持して持ち上げ（ピックする）、所定の位置に移動して所望する方向にして置く（プレイスする）ハンドリング作業に、多軸のロボット等を使用することが増えつつある。即ち、多軸のロボット等を用いれば、容易に、様々な大きさや形状の容器をピックアンドプレイスし、搬送用部材に供給することができる。
【０００４】
従来、長手方向の一端に口部を有し、他端に底部を有する容器をロボットにより供給する容器供給装置として、特許文献１に記載のものがある。この従来の容器供給装置は、容器を広幅のベルトコンベヤ上の幅全域に横転状態で分散して搬送する搬送装置と、ベルトコンベヤ上を搬送されてくる容器の横転状態を認識する画像処理装置と、ベルトコンベヤ上で画像処理装置により認識された容器の長手方向の中間部よりも少し底部側にずれた外周部を吸着してピックする（把持して持ち上げる）ロボットとを有している。そして、ロボットは吸着した容器を解放位置まで移動させてからその口部を係合部材に向けてプレイスし（移動して置く）、容器の口部が上方となるように該容器を回転させて正立させることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平7-144747
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の容器供給装置では、容器がベルトコンベヤ上の幅全域に分散しており、容器をこのベルトコンベヤ上からピックするロボットに必要とされる作動範囲が広範になる。これにより、ロボットが大型化し、大きな設置エリアを必要とする。また、ロボットの移動範囲が広範になれば、ロボットによるピックアンドプレイスの距離が長くなり、その結果、ロボットの動作時間も長くなってその能力を高めることもできない。
【０００７】
本発明の課題は、物品をピックアンドプレイスするロボット等のピックアンドプレイス装置の移動範囲を狭くすることができる物品供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、長尺形状の容器又はキャップである物品をピック位置にてピックし、一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするピックアンドプレイス装置を有してなる物品供給装置であって、物品投入装置から投入された物品をＶ型搬送面に載せ、その長尺方向が該Ｖ型搬送面のＶ字谷に倣う一方向に沿ってピック位置まで搬送する搬送装置と、物品をＶ型搬送面上のピック位置で停止させる停止装置と、物品がピック位置にてピックされる前に、停止した物品の前後方向を判別する判別手段とを有し、ピックアンドプレイス装置は、判別手段の判別結果に従って、停止した物品を一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするように、該物品をピックしてプレイスするようにしたものである。
【０００９】
本発明において、「長尺」とは、物品幅に対して物品高さ（物品長さ）が長い形状、換言すれば長手方向を有する形状をいう。また、「一定の姿勢」とは、容器であれば、容器の口部が上向きとなる姿勢、又は容器の底部が下向きとなる姿勢をいい、キャップであれば、キャップの上側（天面側）が上向きとなる姿勢、又はキャップの下側（容器への取付け側）が下向きとなる姿勢をいう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自動機械やロボット等のピックアンドプレイス装置により長尺形状の物品をピック位置にてピックし、一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするに際し、物品を搬送装置のＶ型搬送面に載せ、その長尺方向が該Ｖ型搬送面のＶ字谷に倣う一方向に沿ってピック位置まで搬送するものになる。従って、ピックアンドプレイス装置は搬送装置のＶ型搬送面におけるＶ字谷の狭い範囲に位置付けられて縦一列をなす各物品を順にピックすれば足りる。これにより、ピックアンドプレイス装置の移動範囲を狭くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は物品供給装置を示す斜視図である。
【図２】図２は物品の搬入工程を示す斜視図である。
【図３】図３は物品のピック工程を示す斜視図である。
【図４】図４は物品のプレイス工程を示す斜視図である。
【図５】図５は物品供給装置を示す模式図である。
【図６】図６は物品の前後方向判別手段を示す模式図である。
【図７】図７は搬送装置を示す模式図である。
【図８】図８は搬送装置の他の例を示す模式図である。
【図９】図９は上流搬送装置と下流搬送装置を示す模式図である。
【図１０】図１０は下流搬送装置を示す模式図である。
【図１１】図１１は上流搬送装置を示す模式図である。
【図１２】図１２は長尺物品としての容器の各種形態を示す模式図である。
【図１３】図１３は円柱状容器の搬送状態を示す模式図である。
【図１４】図１４は円錐状容器の搬送状態を示す模式図である。
【図１５】図１５は楕円状容器の搬送状態を示す模式図である。
【図１６】図１６は楕円状容器の搬送状態を示す模式図である。
【図１７】図１７は長尺物品としてのキャップの各種形態を示す模式図である。
【図１８】図１８は長尺物品としてのキャップの各種形態を示す模式図である。
【図１９】図１９は長尺物品としてのキャップの各種形態を示す模式図である。
【図２０】図２０は物品の前後方向判別手段の他の例を示す模式図である。
【図２１】図２１は物品の前後方向判別手段の他の例を示す模式図である。
【図２２】図２２は物品供給装置の他の例を示す模式図である。
【図２３】図２３は物品供給装置の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１〜図５に示した物品供給装置１００は、物品投入装置１０と、搬送装置２０と、判別手段３０と、ピックアンドプレイス装置としてのロボット４０と、袴搬送装置５０とを有する。物品供給装置１００は、物品投入装置１０が投入する長尺形状の物品としての容器１（又はキャップ２でも可）を搬送装置２０によりピック位置まで搬送し、判別手段３０により前後方向を判別された容器１をロボット４０によってピックし、一定の姿勢で袴搬送装置５０上のプレイス位置にある袴６０にプレイスするものである。以下、物品投入装置１０、搬送装置２０、判別手段３０、ロボット４０、袴搬送装置５０について説明する。
【００１３】
尚、本願明細書中において物品の前後方向を判別するとは、物品の長尺方向(長手方向)の一端部と他端部のそれぞれが、搬送装置２０上で搬送方向に沿う前方向と後方向のいずれにあるかを判別することである。判別手段は例えば、物品が容器であり、その口部を先頭にして搬送されるときには、前方向に口部（一端部）があると判断し、後ろ方向に底部（他端部）があると判断する。
【００１４】
（物品投入装置１０）
物品投入装置１０は、図５に示す如く、容器貯槽部（ホッパー）１１の出口に上下移動床１２と固定床１３を交互に配置し、最下流の上下移動床１２又は固定床１３の出口に傾斜シュート１４を介して搬送装置２０の最上流部を接続したものである。
【００１５】
物品投入装置１０は、複数の上下移動床１２の床面を互いに下り勾配ラインをなすように配置するとともに、複数の固定床１３の床面も互いに下り勾配ラインをなすように配置している。そして、上下移動床１２の上昇により、上下移動床１２の床面が固定床１３の床面上にある容器１を突き上げると、上下移動床１２の床面自体の傾斜が容器１に下流側への搬送力を付与する。搬送力を付与された容器１は、上下移動床１２の下降により、下流側の搬送方向に沿って下り勾配をなす固定床１３の床面上に移載され、固定床１３の床面自体の傾斜、更には複数の互いに搬送方向に沿って下り勾配ラインをなす固定床１３の床面相互の傾斜に載って滑り、下流側へと搬送される。即ち、物品投入装置１０は、容器１の寸法形状や容器貯槽部１１からの排出姿勢に関係なく、あらゆる容器１を上下移動床１２の床面により突き上げ、固定床１３の床面に載せる搬送動作を行ない、それらの容器１を概ね一定量ずつ搬送装置２０に投入する。
【００１６】
（搬送装置２０）
搬送装置２０は、図５に示す如く、物品投入装置１０から投入された容器１をＶ型搬送面２０Ａに載せ、容器１の長尺方向（長手方向）が該Ｖ型搬送面２０ＡのＶ字谷に倣う一方向に沿って縦方向（搬送方向）１列で、ロボット４０によるピック位置まで搬送する。容器１の長手方向に直交する幅方向の中央部がＶ型搬送面２０ＡにおけるＶ字谷の狭い範囲に位置付けられる。即ち、本願発明の搬送装置２０は、Ｖ型搬送面２０Ａを有し、該Ｖ型搬送面２０ＡのＶ字谷が延びる方向と容器１の長手方向が一致するように、Ｖ型搬送面２０Ａに載せられた容器１をピック位置まで搬送する装置である。搬送装置２０のＶ型搬送面２０Ａが搬送する容器１の前後方向はランダムである。本実施例では、左右２基をなす第１と第２の搬送装置２０、２０が並列配置され、両搬送装置２０により縦方向全２列の容器１がロボット４０によるピック位置まで搬送される。
【００１７】
搬送装置２０は、上流搬送装置２０Ｕと下流搬送装置２０Ｄを直列配置して構成される。本実施例では、左右２基をなす第１と第２の上流搬送装置２０Ｕ、２０Ｕが並列配置されるとともに、左右２基をなす第１と第２の下流搬送装置２０Ｄ、２０Ｄが並列配置され、容器１はそれらの上流搬送装置２０Ｕから下流搬送装置２０Ｄへ受け渡されて搬送される。尚、上流搬送装置２０Ｕは上流側搬送装置であり、搬送装置２０のうちの物品投入装置１０の側に位置する搬送装置をいい、下流搬送装置２０Ｄは下流側搬送装置であり、搬送装置２０のうちのロボット４０（ピックアンドプレイス装置）の側に位置する搬送装置をいう。
【００１８】
また、“上流搬送装置と下流搬送装置を直列配置して構成”とは、上流搬送装置２０Ｕと下流搬送装置２０Ｄとを直接、直列配置する場合と、上流搬送装置２０Ｕと下流搬送装置２０Ｄとの間に配置した中間搬送装置（不図示）を配置する状態で上流搬送装置２０Ｕと下流搬送装置２０Ｄを直列配置する場合とを含む。
【００１９】
搬送装置２０からロボット４０によりピックされる容器１の排出量は一定ではないから、容器１は上流搬送装置２０Ｕにて一定量ストックされた後、下流搬送装置２０Ｄに搬出される。上流搬送装置２０Ｕは一定量の容器１をストックするために、容器１の有無をセンサ等にて確認し、間欠運転又は増減速制御されて運転される。上流搬送装置２０Ｕは容器１をより確実にストックするために、直列をなす２個以上の搬送装置から構成されても良い。上流搬送装置２０Ｕは、下流搬送装置２０Ｄとの間で容器１の搬送を停止させたり、流したりできる開閉式ストッパを設け、該上流搬送装置２０Ｕを連続運転しても良い。上流搬送装置２０Ｕを連続運転するとき、上流搬送装置２０Ｕにより搬送力を付与された容器１が閉じ状態の前記ストッパから飛び出さないように、好ましくは、上流搬送装置２０Ｕは滑り性の良い搬送面からなるものが選択される。
【００２０】
下流搬送装置２０Ｄは上流搬送装置２０Ｕから搬出された容器１をロボット４０によるピック位置まで搬送する。下流搬送装置２０Ｄは、容器１を所定のピック位置まで搬送するために、容器１がピック位置まできたことを検出するセンサの検出結果によって停止しても良い。即ち、下流搬送装置２０Ｄを停止装置２０Ｓとしても良い（図５）。或いは、下流搬送装置２０Ｄは、ピック位置にて容器１の搬送を停止する開閉式ストッパを設け、下流搬送装置２０Ｄを連続運連することにより、容器１をピック位置まで搬送しても良い。即ち、開閉式ストッパを停止装置２０Ｓとしても良い（図５）。下流搬送装置２０Ｄを連続運転するとき、下流搬送装置２０Ｄにより搬送力を付与された容器１が閉じ状態の前記ストッパから飛び出さないように、好ましくは、下流搬送装置２０Ｄは滑り性の良い搬送面からなるものが選択される。
【００２１】
即ち、物品供給装置１００は、容器１を下流搬送装置２０ＤにおけるＶ型搬送面２０Ａ上のピック位置で停止させる停止装置２０Ｓを有する。停止装置２０Ｓとしては、下流搬送装置２０Ｄの駆動制御によって搬送中の容器１を停止させるものと、下流搬送装置２０Ｄに設けた開閉式又は常閉式のストッパ２３（図２）に容器１を当て止めして搬送中の容器１を停止させるものとがある。
【００２２】
下流搬送装置２０Ｄの駆動制御により停止装置２０Ｓを構成するものでは、下流搬送装置２０Ｄによる搬送中の容器１がピック位置まで来るタイミングを検出するセンサを用い、センサの検出結果によって容器１が前記ピック位置に到達するタイミングで下流搬送装置２０Ｄを停止制御することにより、容器１をピック位置に停止させることができる。このとき、下流搬送装置２０Ｄの停止時に容器１がＶ型搬送面２０Ａ上でずれないように、好ましくは、Ｖ型搬送面２０Ａとしてグリップ性の強い搬送面が選択される。例えば、Ｖ型搬送面２０Ａの表面が凹凸形状等をなすものや、摩擦係数の大きいＰＶＣ、シリコーンゴム等からなるものが採用される。
【００２３】
開閉式又は常閉式のストッパ２３により停止装置２０Ｓを構成するものでは、下流搬送装置２０Ｄの搬送経路上に配置される面形状又は棒形状のストッパを用いる。開閉式のストッパ２３は、ストッパの開閉駆動部（例えば電気式やエアー式の、直線型や回転型の駆動部）を有し、閉じ位置に設定されたストッパ２３により容器１を当て止めして容器１をピック位置に停止させる。常閉式のストッパ２３は、常時閉じ位置に設定されたストッパ２３により容器１を当て止めして容器１をピック位置に停止させる。
【００２４】
開閉式でも、常閉式でも、ストッパ２３は当て止めした容器１が該ストッパ２３を乗り越えて飛び出ることのないように、ストッパ２３の設置高さは、下流搬送装置２０ＤのＶ型搬送面２０Ａの搬送面上の容器１の搬送高さＫ近傍の範囲に渡って設置される。
【００２５】
ここで搬送高さＫとは、ある基準面（例えば図１３における搬送面２０Ａの最下位置２０ａ等）から容器１の最高位置（例えば図１３の１Ｈ）までの高さを意味する。またストッパ２３の前記設置高さは、容器１の飛出し防止のために、容器１の前記搬送高さＫの0.7倍以上が好ましく、ロボット４０の動作の妨げとならないように、前記搬送高さＫの1.5倍以下が好ましい。ここで、ストッパ２３の設置高さとは、前記基準面からストッパ２３の最高位置（例えば図２の２３Ｈ）までの高さを意味する。
【００２６】
開閉式ストッパ２３は、下流搬送装置２０Ｄ上の容器１をピック位置に停止させない場合（例えばロボット４０によるピックアンドプレイス作業の終了時等で、下流搬送装置２０Ｄ上の全ての容器１をストッパ２３の下流側の回収部２４へ払い出す場合には、開状態に設定替えされる。
【００２７】
また、容器１を複数のロボット４０（例えば第１のロボット及び第２のロボット）に分配供給する場合には、例えば、第１の開閉式ストッパ２３を閉じ状態にして容器１を第１のピック位置で停止させて当該容器１を第１のロボット４０へ供給し、第１のロボットがピックアンドプレイス動作の間に、第１のストッパ２３を開状態にして容器１を第２のロボット４０への容器１を供給することもできる。
【００２８】
開閉式又は常閉式のストッパ２３を用いて容器１をピック位置に正確に停止させるためには、好ましくは容器１がストッパ２３に当たる瞬間まで、下流搬送装置２０Ｄは動いているほうが良い。この場合、下流搬送装置２０Ｄにより搬送力を付与された容器１がストッパ２３から飛び出さないように、下流搬送装置２０ＤのＶ型搬送面２０Ａは滑り性の良い搬送面（例えばシリコーンオイルやフッ素樹脂を含浸させた、帆布やポリウレタン）が採用される。
【００２９】
開閉式又は常閉式のストッパ２３を用いて容器１をピック位置に停止させるとき、容器１がピック位置に来たことを検出するセンサの検出結果により、下流搬送装置２０Ｄを停止又は減速させながら、容器１をストッパ２３に衝突させても良いし、下流搬送装置２０Ｄを連続運転させて容器１をストッパ２３に衝突させても良い。下流搬送装置２０Ｄを停止又は減速させる場合には、容器１がピック位置に停止するときに、容器１が下流搬送装置２０ＤのＶ型搬送面２０Ａで擦られて傷が発生することを防止できる。下流搬送装置２０Ｄを連続運転させる場合には、容器１が減速しないため高能力で処理することができる。
【００３０】
下流搬送装置２０Ｄは容器１をＶ型搬送面２０Ａに載せて搬送するため、容器１をＶ型搬送面２０ＡにおけるＶ字谷の中央部、又は中央部に近い狭い範囲に位置付けて搬送するとともに、停止装置２０Ｓによって容器１をＶ型搬送面２０Ａ上のピック位置で停止させる。これにより、ロボット４０が容器１を把持する位置（搬送装置２０の搬送方向に対して直交する方向、及び搬送装置に沿う方向でのピック位置）を一定化できる。従って、下流搬送装置２０Ｄに対する容器１の位置ずれを検出するセンサや画像処理装置を不要にできるし、ロボット４０による容器１のピック位置を微調整する場合にも該容器１の位置ずれを安価な距離センサや有無を判別するセンサ等で検出することにて対応できる。また、ロボット４０による容器１のピック位置が容易に定まることから、ロボット４０の移動の最適化が容易になり、ロボット４０の自由度を後述する如くの５軸以下に低減することもできる。
【００３１】
ここで、搬送装置２０（上流搬送装置２０Ｕ及び下流搬送装置２０Ｄ）は、図７に示す如く、左右の相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと、板状搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成することができる。図７において、２１Ｐはベルト駆動装置を示す。搬送装置２０は、ベルトコンベヤ２１と搬送ガイド２２を左右のいずれに配置しても良く、左右の片側を搬送ガイド２２とすることで安価に製作できる。
【００３２】
搬送装置２０を構成する上述の搬送ガイド２２の材質は特に限定されないが、表面の滑り性を高くすることが好ましい。一例として、搬送ガイド２２を構成する金属や樹脂の板の表面にテフロン（登録商標）系の滑りテープを貼ったり、搬送ガイド２２を滑り性の良い高密度ポリエチレン等の樹脂で製作することが好ましい。
【００３３】
搬送装置２０のＶ型搬送面２０Ａに載せられて搬送されてくる容器１の搬送方向に沿う前端位置をＶ型搬送面２０ＡにおけるＶ字谷の中央部に位置付けるため、左右の搬送面２１Ａ、２２Ａの傾斜は概ね同角度とされ、左右の搬送面２１Ａ、２２Ａの開き角θは80〜150度が好ましく、より好ましくは85〜115度である。左右の搬送面２１Ａ、２２Ａの間隔ｔは、無くともよいが、ある場合は、容器１の最大幅（図１２）の10〜30％が好ましい。その間隔ｔは容器１の形状に応じて適宜調整される。
【００３４】
尚、搬送装置２０（上流搬送装置２０Ｕ及び下流搬送装置２０Ｄ）は、図８に示す如く、左右の相対するベルトコンベヤ２１、２１の搬送面２１Ａ、２１ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成することもできる。左右の両側をベルトコンベヤ２１とすることで、容器１に付与する搬送力を大きくし、容器１を確実に搬送できる。左右の搬送面２１Ａ、２１Ａの開き角θ、間隔ｔの好適値は、Ｖ型搬送面２０Ａをベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２Ａにより形成した場合（図７）と同じである。
【００３５】
物品供給装置１００にあってはピックアンドプレイス装置としてのロボット４０の設置方向は特に限定されないが、搬送装置２０が前述した如く、上流搬送装置２０Ｕと下流搬送装置２０Ｄからなるとき、図９に示す如く、上流搬送装置２０Ｕの、搬送方向に直交する方向の一方の側、言い換えると搬送方向における右側又は左側の何れか一方に物品投入装置１０を設置し、下流搬送装置２０Ｄの、搬送方向に直交する方向の一方の側、言い換えると搬送方向における右側又は左側のうち、物品投入装置１０と同一の側にロボット４０を設置することが望ましい。そして、下流搬送装置２０Ｄが相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成するとき、下記(A)の通り、下流搬送装置２０Ｄの搬送方向における右側又は左側の何れか一方の側であって、ロボット４０が設置される側にベルトコンベヤ２１を配置するのが良い。また、上流搬送装置２０Ｕが相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成するとき、下記(B)の通り、上流搬送装置２０Ｕの、搬送方向に直交する方向の一方の側、言い換えると搬送方向における右側又は左側のうち、物品投入装置１０が設置される側に搬送ガイド２２を配置するのが良い。
【００３６】
(A)下流搬送装置２０Ｄ（図１０）
ピックアンドプレイス装置としてのロボット４０により容器１がピックされる下流搬送装置２０Ｄにおいて、搬送力を高めてやるにはベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａが水平に対する傾斜角θcを、搬送ガイド２２の搬送面２２Ａが水平に対する傾斜角θgより緩くするのが良い。θcは好ましくは、10〜40度、より好ましくは、20〜30度である。また、傾斜角θcが小さいことで搬送面２１Ａが大きく開くので、ロボット４０は容器１をピックし易くなる。また、ロボット４０をベルトコンベヤ２１の側に配置すると、ロボット４０がピック動作できる限界まで該ロボット４０をベルトコンベヤ２１に近づけて設置することができ、搬送ガイド２２の側にロボット４０が容器１をプレイスする動作範囲を大きくとることができる。このとき、ベルトコンベヤ２１と向かい合う搬送ガイド２２の搬送面２２Ａが水平に対する傾斜角θgを大きくすることで、容器１をより確実にベルトコンベヤ２１に押し付けることができる。θgは好ましくは、40〜65度、より好ましくは、45〜55度である。ベルトコンベヤ２１の搬送力が大きり、搬送ガイド２２の側をベルトコンベヤとする必要はないので安価になる。左右の搬送面２１Ａ、２２Ａの開き角θ、間隔ｔの好適値は前述の通りである。
【００３７】
下流搬送装置２０Ｄ（図１０）は、搬送装置２０が相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成し、ベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａが水平に対する傾斜角θcを、搬送ガイド２２の搬送面２２Ａが水平に対する傾斜角θgより緩くした際（θc＜θg）、緩くした搬送面２１Ａの幅を相対する搬送面２２Ａの幅より広くすることが好ましい。つまり、下流搬送装置２０Ｄにおいて、相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成し、ベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａの幅ｗc、を、搬送ガイド２２の搬送面２２Ａの幅ｗgより広くすることが好ましい（図１０）。こうすることで、ベルトコンベヤ２１が容器１に付与する搬送力が大きくなり、搬送ガイド２２の側をベルトコンベヤ２１とする必要がなく、安価である。搬送ガイド２２の搬送面２２Ａの幅ｗgは、ロボット４０により容器１をピックする付近の搬送ガイド２２Ｋ（図２）の搬送面２２Ａの幅ｗgのみ小さくすると、ロボットの動作を妨げることがないので特に好ましい。
【００３８】
(B)上流搬送装置２０Ｕ（図１１）
物品投入装置１０から容器１が投入される上流搬送装置２０Ｕにおいて、上流搬送装置２０Ｕの搬送方向に対して直交する方向から投入される容器１が移動中のベルトコンベヤ２１のベルトエッジに引っ掛かることを回避するため、物品投入装置１０が設置される側に搬送ガイド２２を配置することが望ましい。搬送ガイド２２の搬送面２２Ａが水平に対する傾斜角θugは、下流搬送装置２０Ａへの容器１の渡りを滑らかにするため、前述した下流搬送装置２０Ｄにおけるベルトコンベヤ２１の傾斜角θcと概ね同じにすることが好ましい。容器１が物品投入装置１０によって上流搬送装置２０Ｕにおける搬送ガイド２２の側から投入されると、上流搬送装置２０Ｕにおいて容器１を受け止める面で容器１がバウンドすることがある。これを防止するために、上流搬送装置２０Ｕで搬送ガイド２２に向かい合う側を搬送ベルトコンベヤ２１とすることが好ましい。容器１がベルトコンベヤ２１のベルト面に衝突して受け止められることで、若干の衝撃力の吸収効果が得られる。ベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａが水平に対する傾斜角θucは、下流搬送装置２０Ｄへの容器１の渡りを滑らかにするため、前述した下流搬送装置２０Ｄにおける搬送ガイド２２のθgと概ね同じにすることが好ましい。
【００３９】
上流搬送装置２０Ｕ（図１１）は、搬送装置２０が相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成し、搬送ガイド２２の搬送面２２Ａが水平に対する傾斜角θｕgを、ベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａが水平に対する傾斜角θｕcより緩くした際（θｕｇ＜θｕｃ）、緩くした搬送面２２Ａの幅を相対する搬送面２１Ａの幅より広くすることが好ましい。つまり、上流搬送装置２０Ｕにおいて、相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成するとき、搬送ガイド２２の搬送面２２Ａの幅ｗｕｇを、ベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａの幅ｗｕｃより広くすることが好ましい（図１１）。このようにすることで、物品投入装置１０から容器１が投入される際、搬送ガイド２２の搬送面２２Ａの幅ｗｕｇ内に容器が完全に入った後に、ベルトコンベヤ２１が容器１に搬送力を付与するため、安定的に容器１を搬送でき、搬送ガイド２２の側をベルトコンベヤ２１とする必要がなく、安価である。
【００４０】
（判別手段３０）
判別手段３０は、図５に示す如く、搬送装置２０によって搬送された容器１が、ピック位置にてロボット４０によりピックされる前に、該容器１の前後方向を判別する。即ち、判別手段３０は、容器１の口部と底部のそれぞれが、搬送装置２０上で搬送方向に沿う前方向と後方向のいずれにあるかを判別する。
【００４１】
尚、容器１では、正立時に口部が上側になり、底部が下側になる。
【００４２】
また、判別手段３０は、図１７に示すキャップ２の上側と下側のそれぞれが、搬送装置２０上で搬送方向に沿う前方向と後方向のいずれにあるかを判別する（不図示）。更に、判別手段３０は、図１８に示すディップチューブ付トリガーキャップや図１９に示すディップチューブ付ポンプキャップの本体とディップチューブ部のそれぞれが、搬送装置２０上で搬送方向に沿う前方向と後方向のいずれにあるかを判別する（不図示）。
【００４３】
尚、キャップ２０では、容器１が正立しているときには、天面側が上側になり、容器１への取付け側が下側になる。
【００４４】
判別手段３０は、第１と第２の搬送装置２０、２０の双方に設置され、上流搬送装置２０Ｕによる容器１の搬送過程、下流搬送装置２０Ｄによる容器１の搬送過程、又は下流搬送装置２０Ｄによる容器１の搬送終端（容器１の停止位置）で、容器１の前後方向を判別する。判別手段３０が下流搬送装置２０Ｄによる容器１の搬送終端で容器１の前後方向を判別するとき、容器１が確実に停止しているため、前後判別のミスを回避できる。
【００４５】
判別手段３０は、点状又は線状のビーム光で対象までの距離や対象の有無を判別できるセンサ、対象の色の差を判別できるセンサ、対象の形状を判別できる画像処理装置等がある。点状のビーム光で対象の有無を判別できる光学式センサが最も安価であって好ましい。
【００４６】
図６は点状のビーム光で対象の有無を判別できる光学式センサを用いた判別手段３０による前後判定方法を示すものである。ここでは、容器１の首部が、容器１の胴部より細いという形状の差を利用している。第１と第２の下流搬送装置２０Ｄによる容器１の搬送終端（停止位置）に、各３個のセンサＡ、Ｂ、Ｃが配置される。センサＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれは容器１の搬送終端における停止予定範囲（容器１の長さに対応する範囲）の前端部、後端部、中間部のそれぞれに配置される。そして、センサＡ、ＢはＶ型搬送面２０ＡにおけるＶ字谷の中央部から、搬送装置２０の搬送方向に対して直交する方向の一側（例えばベルトコンベヤ２１のベルトエッジ寄り）の上方に配置される。また、センサＣ（容器有無確認センサ）はＶ型搬送面２０ＡにおけるＶ字谷の中央部の上方に配置される。図６（Ｂ）に示す如く、センサＡがＯＦＦ、センサＢがＯＮであれば容器１の口部が先行し、センサＡがＯＮ、センサＢがＯＦＦであれば容器１の底部が先行しているものと判別される。図６（Ｃ）に示す如く、センサＣがＯＮで容器１の存在が確認されているとき、センサＡがＯＦＦであれば容器１の口部が先行し、センサＡがＯＮであれば容器１の底部が先行しているものと判別される。図６（Ｃ）の如くにセンサＡとセンサＣを用いるとき、容器１の長さによって配置替えされるべきセンサＢが不要になって好ましい。
【００４７】
（ロボット４０）
ピックアンドプレイス装置としてのロボット４０の下流搬送装置２０Ｄに対する設置方向は特に限定されないが、下流搬送装置２０Ｄの搬送方向に直交する方向の一側に設置さることが好ましく、判別手段３０の判別結果に従って作動するように制御され、容器１を袴搬送装置５０のプレイス位置にある袴６０に一定の姿勢でプレイスするように、容器１を搬送装置２０上からピックしてプレイスする（図２〜図４）。また、ピックアンドプレイス装置としてのロボット４０は天井から吊ることも可能である。
【００４８】
尚、容器１を上述の如くにピックアンドプレイスするピックアンドプレイス装置としては、自動機械、又はロボットが使用できる。自動機械としては、エアー式や電気式の駆動部からなるものや、カムやリンク機構を用いたもの等がある。現在では、動作変更の容易さ、自由度の多さ、高速移動、コストの面から、市販のロボットを用いるほうが自動機械よりも有利である。ロボット等のピックアンドプレイス装置は、好ましくは、５軸以上の自由度を有するものが、容器１の扱いに関しての自由度が高くて好ましい。ロボットの種類は限定されないが、垂直多関節型の５軸、６軸、又は７軸を有するもの、スカラロボットの先端に垂直方向に回転できる追加軸を有するもの、パラレルリンクロボットの４軸型において先端に垂直方向に回転できる追加軸を有するもの、パラレルリンクロボットの６軸型が好ましい。この中でもロボットの設置スペースをコンパクトとし、かつ高速動作が可能なパラレルリンクロボットの６軸型が最も適している。
【００４９】
ここで、ピックアンドプレイス装置に必要とされる好適自由度としての５軸とは、以下の軸からなる。５軸のうち３軸は（１〜３軸目は）、ＸＹＺ空間の任意の位置に、ピックアンドプレイス装置の物品把持部（ハンド部）を位置決めするために必要な駆動軸である。残り２軸のうち１つの軸は（４軸目は）、ＸＹＺ空間のＺ軸を中心として物品把持部を回転させることが可能な駆動軸であり、その軸線は、物品把持部と交差していてもしていなくても良い。残り１軸は（５軸目は）、Ｚ軸と垂直をなす（任意方向の）水平向きの軸に対して、物品把持部を回転させることが可能な駆動軸であり、その軸線は、物品把持部と交差していてもしていなくても良い。換言すれば、４軸目は、ＸＹＺ空間のＺ軸を中心として物品把持部を回転させるロール軸であり、５軸目は、上述のロール軸に対するピッチ軸である。ピックアンドプレイス装置に追加される６軸目の自由度は、上述の４、５軸と異なる（一致せず、平行でもない）回転軸を中心として物品把持部を回転させることが可能な駆動軸である。
【００５０】
また、ピックアンドプレイス装置において、自動機械、又はロボットの容器を把持するエンドエフェクタとも呼ばれるハンド部は、開閉式又は真空吸着式のものが選定される。開閉式ハンド部は、容器１の胴部や首部を掴む。扱う容器１が重かったり、表面に凹凸がある等して真空吸着が困難な場合、開閉式ハンド部が選定される。開閉式ハンド部は電動又はエアー式のものが選ばれ、相手に対してその開度を調整したい際は電動の開閉式を選定することが好ましい。真空吸着式ハンド部は通常容器１の胴部を吸着する。扱う容器１が軽量で、容器１の側面が平面や曲面で十分な広さがある等、吸着位置が確保できる場合は、容器を把持したり把持状態から開放したりする時間を短くできることから、真空吸着式が選定される。真空吸着式ハンド部にて、容器１と接触するところは通常バキュームパッドとする。バキュームパッドは、単純形状よりもジャバラ型のほうが、バキュームパッド先端と容器１との相対位置の微妙なズレに対応が可能でより好ましい。更に、バキュームパッドの取付部にはスプリング等によるバッファ部を設けることで、バキュームパッドを容器１により確実に押し当てて吸着することができる。
【００５１】
図１〜図４に示したロボット４０は、パラレルリンクロボットであり、ハウジング４１に内包される不図示の基礎部と、可動プレート４２と、基礎部と可動プレート４２を連結するアームのリンク部４３とを有する。可動プレート４２の下面には取付部材４４が設けられ、ハンド部４５が取付部材４４に取付けられている。ロボット４０は、架台等に固定部４６を取付けられて配置される。
【００５２】
図２（工程１）は、ロボット４０のハンド部４５が容器１の前後方向に応じた吸着位置（ピック位置）に移動開始した状態を示す。このとき、容器１は下流搬送装置２０Ｄの搬送終端に設けられたストッパ２３により定位置（ピック位置）に停止され、前述の判別手段３０により前後方向を判別されている。尚、ストッパ２３は前述した停止装置２０Ｓの一例である。
【００５３】
図３（工程２）は、ロボット４０のハンド部４５が容器１の吸着し、持ち上げたピック状態を示す。
【００５４】
図４（工程３）は、ロボット４０が容器１の底部を下向きとするようにハンド部４５を回転させ、袴搬送装置５０上の袴６０への挿入位置に移動した状態を示す。この後、ロボット４０はハンド部４５を下降し、容器１を袴６０に挿入する（プレイス）。容器１のプレイス後、ロボット４０のハンド部４５は待機位置（工程１）に戻る。
【００５５】
ロボット４０のハンド部４５が容器１を持ち上げてから（工程２）、待機位置（工程１）に戻る前に、搬送装置２０が次の容器１をピック位置に搬送済としている。
【００５６】
即ち、本実施例において、ロボット４０は、第１、第２の下流搬送装置２０Ｄにある容器１の前後方向の情報に基づき、容器１を把持して概ね垂直方向に持ち上げ、容器１の口部（上部）が後で上方向に向け易い方向となるようにＸＹＺ空間のＺ軸を中心として旋回させ（ロール軸による旋回）、容器１をその口部（上部）が上方向となるように容器１を旋回させ（ピッチ軸による旋回）、水平方向に移動し、下降することで、所定のプレイス位置にプレイスする。ロボット４０の容器１の持ち上げ、２方向の旋回、水平移動、下降の動作は順次行なっても良いし、いくつかの動きを組み合わせて同時に行なっても良く、周辺装置の迂回や動作の最速化を考慮しつつ決定される。
【００５７】
また、本実施例においては、１台のロボット４０について第１と第２の下流搬送装置２０Ｄといった２系列の物品搬送部を有している。これは、搬送装置２０が互いに独立して容器１を搬送する複数の搬送部を有することによって、ロボット４０が１つの搬送部から容器１をピックしてプレイスしている間に、容器１を他の搬送部に確実に搬送することによって、ロボット４０が容器待ちとなることを防止するためである。一般にこのようなロボット４０が１個の容器１を処理する時間は1.0〜2.0秒である。仮に、この処理時間を1.5秒とすれば、毎分40個の容器１の処理が可能になるが、もしも容器１の搬送が１系列の搬送部だけからなるとき、仮にロボット４０の待ち時間が0.2秒必要となっただけでも、処理時間は1.7秒となり、容器１の処理個数は毎分35個となり、処理能力が大幅に低減してしまう。搬送装置２０の搬送部があまりに多すぎても、ロボット４０の稼動範囲が大きくなり、ロボット４０が大型化してしまうため、搬送装置２０の搬送系列は２〜３列が最も好ましい。しかし、ロボット４０の待ち時間をゼロ又はゼロ近くにできるように、搬送装置２０がロボット４０の処理能力より高能力であれば、搬送装置２０の搬送系列は１列とするほうが、低コストとなり、設置エリアも小さくできるので好ましい。
【００５８】
尚、ロボット４０へ容器１を供給する能力が十分に大きい場合には、１系列又は複数系列の搬送部に対して、２台以上のロボット４０を設置しても良い。この場合には、上流ロボット４０のピック部に設けた停止装置２０Ｓは開閉式ストッパ２３とする。下流のロボット４０がピックアンドプレイス動作を実施するには、上流のロボット４０がピックアンドプレイス動作を実施中に、上流ロボット４０のピック部に設けた開閉式ストッパ２３は開状態として、上流のロボット４０のピック位置を容器１を通過させて、下流側のロボット４０に容器１を送り込むことが必要となる。上流のロボット４０がピックアンドプレイス動作を実施するには、上流ロボット４０のピック部に設けた開閉式ストッパ２３は閉状態として、容器１を停止させることが必要となる。
【００５９】
（袴搬送装置５０）
袴搬送装置５０は、下流搬送装置２０の搬送方向に直交する方向の他側（ロボット４０が設置されている下流搬送装置２０Ｄの一側に対する反対側）に設置され、ロボット４０による容器１のプレイス位置となる袴６０を循環移動する。袴６０は、容器１の各種形状やサイズに容易に対応できて好ましい。ロボットがプレイスする際は、袴６０が停止していると、袴６０に容器が入らない等のプレイスの失敗を確実に防止できるので望ましい。また、袴６０を移動させながら、その移動速度に追従して容器をプレイスすることもできる。但し、ロボット４０による容器１のプレイス先としては、袴搬送装置５０に限らず、ベルトコンベヤやトップチェーンコンベヤを採用することもできる。ロボットがプレイスする際は、ベルトコンベヤやトップチェーンコンベヤが停止していると、プレイス時に容器１の転倒などのプレイス失敗が防止できるが、プレイス後のベルトコンベヤやトップチェーンコンベヤの加速時に、容器が転倒しないようにゆっくりと加速とすることが必要となる。ベルトコンベヤやトップチェーンコンベヤを運転しながら、または減速して、その移動速度に概ね追従して容器をプレイスすると、プレイス後の加速が不要であったり、プレイス後はわずかな加速ですむため、加速時間の短縮と容器の転倒防止ができて好ましい。
【００６０】
図１２は、本実施例の物品供給装置１００が対象とする長尺物品である容器１の例示である。容器１は、物品幅に対して物品高さ（物品長さ）が長い長尺形状となっている。長尺形状である容器１とは、物品高さが物品幅の約1.3倍以上のものを指す。図１２の（１）、（２）、（３）、（４）のように容器１が内容物を充填する口部付近にネックリングと呼ばれる環状構造部を有するボトルの場合、首部とは、ネックリングより上側の細い部分を指す。図１２の（５）、（６）のように容器１がネックリングと呼ばれる環状構造部を有しないボトルの場合、首部とは、口部付近のキャップを固定するネジ部や打込部等を指す。
【００６１】
以下、各種形状の容器１を搬送装置２０のＶ型搬送面２０Ａに載せて搬送するとき、容器１の形状が搬送姿勢に及ぼす影響について説明する。
【００６２】
図１３は、搬送装置２０が相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成するとき、小型円柱形状の容器１の幅方向の中央部がＶ型搬送面２０ＡのＶ字谷の谷間に位置付けられることを示している。容器１の口部と底部のいずれが搬送装置２０の搬送方向の前方側にあるときにも、容器１の幅方向の中央部をＶ型搬送面２０ＡのＶ字谷の谷間の同一位置に位置付けることができる。
【００６３】
図１４は、搬送装置２０が相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成するとき、大型円錐形状の容器１の幅方向の中央部がＶ型搬送面２０ＡのＶ字谷の谷間に位置付けられることを示している。容器１の口部と底部のいずれが搬送装置２０の搬送方向の前方側にあるときにも（図１４（Ｂ）、（Ｃ））、容器１の幅方向の中央部をＶ型搬送面２０ＡのＶ字谷の谷間の同一位置に位置付けることができる。
【００６４】
図１５は、搬送装置２０が相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成し、ベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａが水平に対する傾斜角θcと、搬送ガイド２２の搬送面２２Ａが水平に対する傾斜角θgを概ね同一にするとき、上面から見た際に楕円形状の容器１（図１２（２））の幅方向の中央部が必ずしもＶ型搬送面２０ＡのＶ字谷の定位置に定まらないことを示している。容器１の口部と底部のいずれが搬送装置２０の搬送方向の前方側にあるときにも同様である。容器１の幅方向の中央部が、図１５（Ａ）ではＶ型搬送面２０Ａの搬送ガイド２２寄りにずれ、図１５（Ｂ）ではＶ型搬送面２０ＡのＶ字谷の谷間に位置し、図１５（Ｃ）ではＶ型搬送面２０Ａのベルトコンベヤ２１寄りにずれている。このような場合、搬送装置２０のＶ型搬送面２０Ａにおける容器１の上述のずれが図１５（Ａ）〜（Ｃ）のいずれにあるかを画像処理装置等のセンサにより判別したり、搬送装置２０の上流側に設けられる前処理装置によってＶ型搬送面２０Ａに対する容器１の搬入姿勢を図１５（Ａ）〜（Ｃ）のいずれか１つに設定することにより、ロボット４０のハンド部４５で容器１の幅方向の中央部を吸着し得るように該ロボット４０を制御する。
【００６５】
図１６は、搬送装置２０が相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成し、ベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａが水平に対する傾斜角θcと、搬送ガイド２２の搬送面２２Ａが水平に対する傾斜角θgをθc＜θgとするとき、容器１の楕円の長径がベルトコンベヤ２１の緩傾斜の搬送面２１Ａと平行になり、容器１の幅方向の中央部が図１６（Ａ）に示す如くにＶ型搬送面２０Ａのベルトコンベヤ２１寄りにずれることを示している。容器１の口部と底部のいずれが搬送装置２０の搬送方向の前方側にあるときにも同様である。尚、容器１の楕円の長径が図１６（Ｂ）に示す如くに搬送ガイド２２の搬送面２２Ａに載ったときには、急傾斜の搬送面２２Ａ上で不安定になる容器１がその搬送中に自ら回転し、図１６（Ａ）に示した搬送姿勢になる。つまり、上から見た際に楕円形状の容器１又はそれに近い形状の容器（例：図１２（６））に対しては、θc＜θgとすることで、常に図１６（Ａ）に示した搬送姿勢とできるので、ロボットの制御が容易になる。
【００６６】
図１７は、本実施例の物品供給装置１００が対象とする長尺物品であるキャップの例示である。キャップは、物品幅に対して物品高さ（物品長さ）が長い長尺形状となっている。長尺物品であるキャップとは、物品高さが物品幅の約1.3倍以上のものを指す。上側が先行しているか下側が先行しているかの判別（物品の前後方向を判別）は、上側が面形状であることに対して、下側が窪み形状である形状差によって、容易に判別できる。
【００６７】
図１８は、本実施例の物品供給装置１００が対象とする長尺物品であるディップチューブ付トリガーキャップの例示である。本体幅とディップチューブ太さの差が大きいため、容器と同様に、本体が先行しているか、ディップチューブ部が先行しているかによって容易に前後方向を判別できる。
【００６８】
図１９は、本実施例の物品供給装置１００が対象とする長尺物品であるディップチューブ付ポンプキャップの例示である。本体幅とディップチューブ太さの差が大きいため、容器と同様に、本体が先行しているか、ディップチューブ部が先行しているかによって容易に前後方向を判別できる。
【００６９】
図２０は点状のビーム光で対象の有無を判別できる光学式センサを用いた判別手段３０による前後判定方法を示す別の実施例である。Ｖ型搬送面２０Ａ上にて容器１がピック位置にあるところを側面から見た図であり、手前のＶ型搬送面２０Ａは、容器１と奥側のＶ型搬送面２０Ａが見えるように、図には示していない。第１と第２の下流搬送装置２０Ｄによる容器１の搬送終端（停止位置）に、各２個のセンサＤ、Ｅが配置される。センサＤ、Ｅを設置するＶ型搬送面２０Ａは前記搬送ガイド２２とすると、センサＤ、Ｅの設置が容易である。センサＤ、Ｅのそれぞれは容器１の搬送終端における停止予定範囲の前端部に配置される。そして、センサＤ、Ｅは、Ｖ型搬送面２０ＡにおけるＶ字谷の内側部にて容器１に干渉しないように、搬送装置２０の搬送方向に対して直交する方向（例えばベルトコンベヤ２１のベルトエッジ寄り）にビーム光が概水平になるように、配置される。上側のセンサＤは、容器１の口部が先行している際にはＯＦＦとなる高さに設置される。下側のセンサＥは、容器１の口部が先行している際にはＯＮとなる高さに設置される。図２０（Ａ）に示す如く、センサＤがＯＦＦ、センサＥがＯＮであれば容器１の口部が先行し、図２０（Ｂ）に示す如く、センサＤがＯＮ、センサＥがＯＮであれば容器１の底部が先行しているものと判別される。このように配置にすることで、容器１の長さによって配置替えされるべきセンサは不要になって好ましい。また、ビーム光がピックアンドプレイス装置としてのロボット４０の動作範囲に干渉しないため、センサ設置の位置調整が容易である。更に、センサ個数を２個と減らせるのでコスト面でも有利ある。
【００７０】
図２１は点状のビーム光で対象との距離を測定できる光学式距離センサを用いた判別手段３０による前後方向の判別方法を示す別の実施例である。本実施例は、図１７に示したキャップのような凹形状の物品であって、容器と比較して外形に変化が殆ど見られない物品の前後方向を判別するのに特に有効である。図２１は、Ｖ型搬送面２０Ａ上にてキャップ２がピック位置にあるところを側面から見た図であり、手前のＶ型搬送面２０Ａは、キャップ２と奥側のＶ型搬送面２０Ａが見えるように、図には示していない。第１と第２の下流搬送装置２０Ｄによるキャップ２の搬送終端（停止位置）に、各１個のセンサＦが配置される。センサＦのそれぞれは、キャップ２の搬送終端における停止予定範囲の前端部の上方に配置される。そして、センサＦは、搬送装置２０の搬送方向に向かい合う方向（例えばベルトコンベヤ２１のベルトエッジ寄り）にビーム光ｄが斜め下向きになるように、配置される。図２１（Ａ）に示す如くビーム光がキャップ２の下側（容器への取付け側）であるキャップの内側に達する際は、ビーム光ｄの測定距離が設定値より長くなって、キャップ２の下側（容器への取付け側）が先行しているものと判別される。図２１（Ｂ）に示す如くビーム光がキャップ２の上側である天面部に達する際は、ビーム光ｄの測定距離が設定値より短くなって、キャップ２の上側（天面部）が先行しているものと判別される。このように配置にすることで、キャップ２の長さによって配置替えされるべきセンサは不要になって好ましい。また、ビーム光がピックアンドプレイス装置としてのロボット４０の動作範囲に干渉しないため、センサ設置の位置調整が容易である。更に、センサ個数が１個であるので短時間で設置ができる。また本判別方法によって、首部形状が容器１の他の部分の形状と大きな差が無い容器１においても（不図示）、容器１の口部が先行しているか、容器１の底部が先行しているかを判別することができる。
【００７１】
図２２に物品供給装置１００の他の実施例を示す。本実施例は、上流搬送装置２０Ｕを１列とし、下流搬送装置２０Ｄも１列としたものである。１列にしたことで、シンプルな構成となっている。また、高能力とするために、本物品供給装置１００を２式配置し、各物品供給装置１００は袴搬送装置５０を共用化し、袴搬送装置５０を中央に挟んで対称配置されている。各物品供給装置１００のピックアンドプレイス装置４０は、袴搬送装置５０の進行方向と同じ方向に沿って上流のピックアンドプレイス装置４０Ｕのプレイス位置と下流のピックアンドプレイス装置４０Ｄのプレイス位置とが直列をなすように配置されている。袴搬送装置５０Ｄ上で連続して搬送されてくる袴６０を連続する２個分（上流と下流のピックアンドプレイス装置４０Ｕ、４０Ｄの台数分）ずつ区切り、それら２個の袴６０のうちの上流側の袴６０を第１の袴６０とし、下流側の袴６０を第２の袴６０とするとき、上流のピックアンドプレイス装置４０Ｕは第１の袴６０に容器１をプレイスし、下流のピックアンドプレイス装置４０Ｄは第２の袴６０に容器１をプレイスする。袴搬送装置５０は袴６０をピックアンドプレイス装置４０Ｕ、４０Ｄの台数分である２個分ピッチ送りとすることで、上流と下流のピックアンドプレイス装置４０Ｕ、４０Ｄによって各容器１を各袴６０に効率的にプレイスすることができる。また、袴６０の搬送については、ピッチ送りとせずに、袴６０を連続送りしながら容器１をプレイスするものとしても良い。本物品供給装置１００を１式で使用するものに比して、本実施例の２式の物品供給装置１００を用いることで、ピックアンドプレイス能力を容易に２倍程度にアップすることが可能になる。
【００７２】
図２３は、物品供給装置１００の他の実施例を示す。本実施例は、更に高能力とするために、本物品供給装置１００を並列に３式配置している。各物品供給装置１００のピックアンドプレイス装置４０（i）〜（iii）は各物品供給装置１００の下流搬送装置２０Ｄにそれらの搬送方向で向かい合うように配置され、また、各ピックアンドプレイス装置４０は、袴搬送装置５０の進行方向に沿う同じ方向に沿ってそれらのプレイス位置が直列をなすように配置されている。袴搬送装置５０上で連続して搬送されてくる袴６０を連続する３個分（ピックアンドプレイス装置（i）〜（iii）の個数分）ずつ区切り、それらの３個の袴６０を上流側〜下流側に向けて第１の袴６０、第２の袴６０、第３の袴６０とするとき、ピックアンドプレイス装置４０（i）は第１の袴６０に容器１をプレイスし、ピックアンドプレイス装置４０（ii）は第２の袴６０に容器１をプレイスし、ピックアンドプレイス装置４０（iii）は第３の袴６０に容器１をプレイスする。袴搬送装置５０は袴６０をピックアンドプレイス装置４０（i）〜（iii）の台数分である３個分ピッチ送りすることで、ピックアンドプレイス装置４０（i）〜（iii）によって各容器１を各袴６０に効率的にプレイスすることができる。袴６０の搬送については、ピッチ送りとせずに、袴６０を連続送りしながら容器１をプレイスするものとしても良い。本物品供給装置１００では、複数のピックアンドプレイス装置４０（i）〜（iii）を袴搬送装置５０の一側に並べて配置でき、各ピックアンドプレイス装置４０のメンテナンスを同方向から同時に行なうことができ、メンテナンス性が向上する。
【００７３】
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)搬送装置２０（上流搬送装置２０Ｕ及び下流搬送装置２０Ｄ）は、容器１（又はキャップ２）をＶ型搬送面２０Ａに載せ、その長尺方向が該Ｖ型搬送面２０ＡのＶ字谷に倣う一方向に沿ってピック位置まで搬送するようにした。従って、ピックアンドプレイス装置としてのロボット４０は、搬送装置２０のＶ型搬送面２０ＡにおけるＶ字谷の狭い範囲に位置付けられて縦一列をなす各容器１（又はキャップ２）を順にピックすれば足りる。ロボット４０の移動範囲は狭くて足り、ロボット４０を小型化し、その設置エリアを狭小化できる。また、ロボット４０によるピックアンドプレイスの距離も短くなり、その結果、動作時間も短くなって、ロボット４０の能力を高めることもできる。
【００７４】
(b)判別手段３０に必要とされる物品観察範囲も、搬送装置２０において容器１（又はキャップ２）が位置付けられたＶ型搬送面２０ＡにおけるＶ字谷の狭い範囲に限定できる。判別手段３０も小型化し、その設置エリアも狭小化できる。
【００７５】
(c)搬送装置２０が相対するベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａと搬送ガイド２２の搬送面２２ＡによりＶ型搬送面２０Ａを形成し、ベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａの水平に対する傾斜角を、搬送ガイド２２の搬送面２２Ａの水平に対する傾斜角より緩くする。ベルトコンベヤ２１の搬送面２１Ａの水平に対する傾斜角θcを小さくすることで、ベルトコンベヤ２１が容器１（又はキャップ２）に付与する搬送力を高めることができるし、搬送装置２０の上面（Ｖ型搬送面２０Ａ）が上方に大きく開くので、ロボット４０が容器１（又はキャップ２）をピックし易くなる。
【００７６】
搬送ガイド２２の搬送面２２Ａの水平に対する傾斜角θgを大きくすることで、容器１（又はキャップ２）をより確実にベルトコンベヤ２１に押付けることができる。これにより、ベルトコンベヤ２１が容器１（又はキャップ２）に付与する搬送力が大きくなり、搬送ガイド２２の側をベルトコンベヤとする必要がなく、安価である。
【００７７】
(d)ベルトコンベヤ２１と搬送ガイド２２の一方の搬送面の水平に対する傾斜角を他方の搬送面の水平に対する傾斜角より緩くした際、緩くした搬送面の幅を広くすることにより、ベルトコンベヤ２１によって容器１（又はキャップ２）を安定的に搬送できる。
【００７８】
(e)ピックアンドプレイス装置が５軸以上の自由度をもつロボット４０からなるものとすることにより、ロボット４０が容器１（又はキャップ２）をピックしてプレイスするハンド部４５に一定以上の移動の自由度を確保できる。
【００７９】
(f)搬送装置２０が上流搬送装置２０Ｕと下流搬送装置２０Ｄを直列配置して構成され、上流搬送装置２０Ｕの搬送方向に直交する方向の一側に物品投入装置１０を設置し、下流搬送装置２０Ｄの搬送方向に直交する方向の一側にロボット４０を設置して構成される。物品投入装置１０とロボット４０の両者を、搬送装置２０において、搬送方向に直交する方向の同一の側にまとめて配置でき、物品供給装置１００の全体のレイアウトをコンパクトにできる。
【００８０】
(g)上流搬送装置２０Ｕは物品投入装置１０が配置される一側に搬送ガイド２２を配置し、その他側にベルトコンベヤ２１を配置する。これにより、物品投入装置１０が投入する容器１（又はキャップ２）は搬送ガイド２２の静止している板状エッジを乗り越えて搬送装置２０に投入される結果、移動中のベルトコンベヤ２１のベルトエッジを乗り越えて該ベルトエッジに引っ掛かることがなく、容器１（又はキャップ２）の投入の安定を図ることができる。また、搬送ガイド２２の板状エッジを乗り越えて搬送装置２０に投入された容器１（又はキャップ２）は、この投入方向にて相対するベルトコンベヤ２１の柔らかいベルト面に当たって衝撃吸収され、バウンドすることなく、搬送装置２０のＶ型搬送面２０Ａに受け入れられる。
【００８１】
(h)下流搬送装置２０Ｄはロボット４０が配置される一側にベルトコンベヤ２１を配置し、その他側に搬送ガイド２２を配置する。ロボット４０をベルトコンベヤ２１の側に配置することで、ロボット４０がピック動作できる限界まで、該ロボット４０をベルトコンベヤ２１に近づけて設置でき、搬送ガイド２２の向こう側にロボット４０のプレイス用動作範囲を大きくとることができる。
【００８２】
(i)１台のロボット４０について第１と第２の下流搬送装置２０Ｄといった２系列の物品搬送部を有している。搬送装置２０が独立した複数の搬送部を有することによって、ロボット４０が１つの搬送部から容器１（又はキャップ２）をピックしてプレイスしている間に、容器１（又はキャップ２）を他の搬送部に確実に搬送することによって、ロボット４０が容器待ちとなることを防止できる。
【００８３】
(j)搬送装置２０が容器１（又はキャップ２）をＶ型搬送面２０Ａ上のピック位置で停止させる停止装置２０Ｓを有する。従って、容器１の位置ずれ検出センサや高価な画像処理装置を使用することなく、安価な光学式センサ（光電管）等からなる判別手段３０で容器１の前後方向を判別できる。また、判別手段３０に必要とされる物品観察範囲をＶ型搬送面２０ＡのＶ字谷の狭い範囲に限定でき、従って、判別手段３０も小型化でき、その設置エリアを狭小化できる。また、ロボット４０（ピックアンドプレイス装置）の移動範囲は狭くて足り、従って、ロボット４０も小型化し、その設置エリアを狭小化できる。また、ロボット４０による容器１（又はキャップ２）のピックアンドプレイス距離を短くでき、その結果、ロボット４０の動作時間も短くなり、能力を高めることができる。
【００８４】
上述した各実施形態に関し、本発明は更に以下の物品供給装置を開示する。
＜１＞長尺形状の容器又はキャップである物品をピック位置にてピックし、一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするピックアンドプレイス装置を有してなる物品供給装置であって、
物品投入装置から投入された物品をＶ型搬送面に載せ、その長尺方向が該Ｖ型搬送面のＶ字谷に倣う一方向に沿ってピック位置まで搬送する搬送装置と、
物品をＶ型搬送面上のピック位置で停止させる停止装置と、
物品がピック位置にてピックされる前に、停止した物品の前後方向を判別する判別手段とを有し、
ピックアンドプレイス装置は、判別手段の判別結果に従って、停止した物品を一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするように、該物品をピックしてプレイスする物品供給装置。
【００８５】
＜２＞好ましくは前記搬送装置が相対するベルトコンベヤの搬送面によりＶ型搬送面を形成してなる前記＜１＞に記載の物品供給装置。
【００８６】
＜３＞好ましくは前記搬送装置が相対するベルトコンベヤの搬送面と搬送ガイドの搬送面によりＶ型搬送面を形成してなる前記＜１＞に記載の物品供給装置。
【００８７】
＜４＞好ましくは前記搬送装置が相対するベルトコンベヤの搬送面と搬送ガイドの搬送面によりＶ型搬送面を形成し、ベルトコンベヤの搬送面が水平に対する傾斜を、搬送ガイドの搬送面が水平に対する傾斜より緩くしてなる前記＜３＞に記載の物品供給装置。
【００８８】
＜５＞好ましくは前記搬送装置が相対するベルトコンベヤの搬送面と搬送ガイドの搬送面によりＶ型搬送面を形成し、一方の搬送面が水平に対する傾斜角を他方の搬送面が水平に対する傾斜角より緩くした際、緩くした搬送面の幅を広くしてなる前記＜３＞に記載の物品供給装置。
【００８９】
＜６＞好ましくは前記ピックアンドプレイス装置が５軸以上の自由度をもつロボットからなる前記＜１＞〜＜５＞のいずれか１に記載の物品供給装置。
【００９０】
＜７＞好ましくは前記搬送装置が上流搬送装置と下流搬送装置を直列配置して構成され、
上流搬送装置の搬送方向に直交する方向の一側に物品投入装置を設置し、下流搬送装置の物品投入装置と同一の側にロボットを設置してなる前記＜６＞に記載の物品供給装置。
【００９１】
＜８＞好ましくは前記搬送装置が、１台のロボットに対し互いに独立して物品を搬送する複数の搬送部を有してなる前記＜６＞又は＜７＞に記載の物品供給装置。
【００９２】
＜９＞好ましくは前記上流搬送装置と下流搬送装置のそれぞれが、相対するベルトコンベヤの搬送面と搬送ガイドの搬送面によりＶ型搬送面を形成し、
上流搬送装置は搬送方向の左右何れかの一側に搬送ガイドを配置し、下流搬送装置は上流搬送装置の搬送ガイドを設置する側と同一の側にベルトコンベヤを配置してなる前記＜７＞に記載の物品供給装置。
【００９３】
＜１０＞好ましくは袴搬送装置を有し、前記ピックアンドプレイス装置はピックした物品を立たせた姿勢で直接袴搬送装置上の袴にプレイスする前記＜１＞に記載の物品供給装置。
【００９４】
＜１１＞好ましくは物品投入装置を前記搬送ガイド側に設置している前記＜３＞に記載の物品供給装置。
【００９５】
＜１２＞好ましくは前記ピックアンドプレイス装置を前記ベルトコンベア側に設置している前記＜３＞に記載の物品供給装置。
【００９６】
＜１３＞好ましくは前記上流搬送装置の一側に設置される物品投入装置を記搬送ガイド側に設置している前記＜７＞に記載の物品供給装置。
【００９７】
＜１４＞好ましくは前記下流搬送装置の物品投入装置と同一の側に設置されるロボットを前記ベルトコンベヤ側に設置している前記＜７＞に記載の物品供給装置。
【００９８】
＜１５＞好ましくは前記上流搬送装置の一側に設置される物品投入装置を前記搬送ガイド側に設置し、前記下流搬送装置の物品投入装置と同一の側に設置されるロボットを前記ベルトコンベヤ側に設置している前記＜９＞に記載の物品供給装置。
【００９９】
＜１６＞好ましくは前記上流搬送装置は物品のストック量に応じて間欠運転又は増減速度制御運転される前記＜７＞に記載の物品供給装置。
【０１００】
＜１７＞好ましくは前記上流側搬送装置が連続運転され、上流搬送装置と下流搬送装置の間に物品の搬送を停止させるためのストッパが設けられている前記＜７＞に記載の物品供給装置。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、長尺形状の容器又はキャップである物品をピック位置にてピックし、一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするピックアンドプレイス装置を有してなる物品供給装置であって、物品投入装置から投入された物品をＶ型搬送面に載せ、その長尺方向が該Ｖ型搬送面のＶ字谷に倣う一方向に沿ってピック位置まで搬送する搬送装置と、物品をＶ型搬送面上のピック位置で停止させる停止装置と、物品がピック位置にてピックされる前に、停止した物品の前後方向を判別する判別手段とを有し、ピックアンドプレイス装置は、判別手段の判別結果に従って、停止した物品を一定の姿勢でプレイス位置にプレイスするように、該物品をピックしてプレイスするようにしたものである。これにより、物品をピックアンドプレイスするロボット等のピックアンドプレイス装置の移動範囲を狭くすることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  容器
２  キャップ
１０  物品投入装置
２０  搬送装置
２０Ａ  Ｖ型搬送面
２０Ｕ  上流搬送装置
２０Ｄ  下流搬送装置
２０Ｓ  停止装置
２１  ベルトコンベヤ
２１Ａ  搬送面
２２  搬送ガイド
２２Ａ  搬送面
３０  判別手段
４０  ロボット（ピックアンドプレイス装置）
５０  袴搬送装置
６０  袴
１００  物品供給装置
【図１】
2014223718.tif 000003
【図２】
2014223718.tif 000004
【図３】
2014223718.tif 000005
【図４】
2014223718.tif 000006
【図５】
2014223718.tif 000007
【図６】
2014223718.tif 000008
【図７】
2014223718.tif 000009
【図８】
2014223718.tif 000010
【図９】
2014223718.tif 000011
【図１０】
2014223718.tif 000012
【図１１】
2014223718.tif 000013
【図１２】
2014223718.tif 000014
【図１３】
2014223718.tif 000015
【図１４】
2014223718.tif 000016
【図１５】
2014223718.tif 000017
【図１６】
2014223718.tif 000018
【図１７】
2014223718.tif 000019
【図１８】
2014223718.tif 000020
【図１９】
2014223718.tif 000021
【図２０】
2014223718.tif 000022
【図２１】
2014223718.tif 000023
【図２２】
2014223718.tif 000024
【図２３】
2014223718.tif 000025