(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
起立している縦長物品を該縦長物品の収納部から取り出し、コンベヤ上に所定の向きで整列させる整列搬送装置であって、複数のロボットアームとコンベヤと複数の仮置き場を備え、
コンベヤは縦長物品が接触する仮置き場を有し、仮置き場はコンベヤの搬送面上方に位置し、該搬送面から離間し、コンベヤの搬送面と仮置き場の底部との距離をＨＬ、コンベヤ上の縦長物品の厚さをＨＯとしたときに、ＨＬ＞ＨＯであり、
ロボットアームはエンドエフェクタとして、縦長物品を着脱自在に保持する保持具を有し、
該保持具で保持して前記収納部から取り上げた縦長物品が、仮置き場に接触した状態又は仮置き場上方で仮置き場から離間した状態で、該縦長物品の保持具による保持状態を解除し、該縦長物品が保持具から離れ、所定の向きでコンベヤに倒れる整列搬送装置。
【請求項２】
縦長物品がその上部又は下部のいずれか一方をコンベヤの搬送方向に向けて倒れる位置で保持状態を解除する請求項１記載の整列搬送装置。
【請求項３】
起立している縦長物品を該縦長物品の収納部から取り出し、コンベヤ上に所定の向きで整列させる整列搬送装置であって、ロボットアームとコンベヤを備え、
コンベヤは縦長物品が接触する仮置き場を有し、仮置き場はコンベヤの搬送面上方に位置して該搬送面から離間し、縦長物品が接触する仮置き場の接触面がコンベヤの搬送方向に傾斜しており、
ロボットアームはエンドエフェクタとして、縦長物品を着脱自在に保持する保持具を有し、該保持具で保持して前記収納部から取り上げた縦長物品が仮置き場上方で仮置き場から離間した位置において、縦長物品の長手方向が鉛直方向の状態で縦長物品の保持状態を解除し、縦長物品を仮置き場に落下させ、縦長物品が所定の向きでコンベヤに倒れる整列搬送装置。
【請求項４】
起立している縦長物品を該縦長物品の収納部から取り出し、コンベヤ上に所定の向きで整列させる整列搬送装置であって、ロボットアームとコンベヤを備え、
コンベヤは縦長物品が接触する仮置き場を有し、仮置き場はコンベヤの搬送面上方に位置して該搬送面から離間し、縦長物品が接触する仮置き場の接触面がコンベヤの搬送方向に傾斜しており、
ロボットアームはエンドエフェクタとして、縦長物品を着脱自在に保持する保持具を有し、
該保持具で保持して縦長物品を収納部から取り上げた後、縦長物品を鉛直に降下させて縦長物品の下部を仮置き場に接触させ、その状態で縦長物品の保持状態を解除し、該縦長物品が所定の向きでコンベヤに倒れる整列搬送装置。
【請求項５】
起立している縦長物品を該縦長物品の収納部から取り出し、コンベヤ上に所定の向きで整列させる整列搬送装置であって、ロボットアームとコンベヤを備え、
コンベヤは縦長物品が接触する仮置き場を有し、仮置き場はコンベヤの搬送面上方に位置して該搬送面から離間し、縦長物品が接触する仮置き場の接触面が水平又はコンベヤの搬送方向に傾斜しており、
ロボットアームはエンドエフェクタとして、縦長物品を着脱自在に保持する保持具を有し、
該保持具で保持して縦長物品を収納部から取り上げた後、該縦長物品の保持状態を解除する前に、縦長物品が仮置き場から離間した状態で縦長物品の上部が下部よりもコンベヤの搬送方向に存在するように縦長物品を傾け、縦長物品を傾けた状態で縦長物品の下部を仮置き場に接触させ、縦長物品の保持状態を解除し、縦長物品の上部が下部よりもコンベヤの搬送方向に存在する向きで縦長物品がコンベヤに倒れる整列搬送装置。
【請求項６】
起立している縦長物品を該縦長物品の収納部から取り出し、コンベヤ上に所定の向きで整列させる整列搬送装置であって、ロボットアームとコンベヤを備え、
コンベヤは縦長物品が接触する仮置き場を有し、仮置き場はコンベヤの搬送面上方に位置して該搬送面から離間し、縦長物品が接触する仮置き場の接触面が水平又はコンベヤの搬送方向に傾斜しており、
ロボットアームはエンドエフェクタとして、縦長物品を着脱自在に保持する保持具を有し、
該保持具で保持して縦長物品を収納部から取り上げた後、該縦長物品の保持状態を解除する前に、縦長物品が仮置き場から離間した状態で縦長物品の上部が下部よりもコンベヤの搬送方向に存在するように縦長物品を傾け、縦長物品の保持状態を解除し、縦長物品を仮置き場に落下させ、縦長物品の上部が下部よりもコンベヤの搬送方向に存在する向きで縦長物品がコンベヤに倒れる整列搬送装置。
【請求項７】
ロボットアームの保持具が、縦長物品の上面を着脱自在に吸着する吸着部と、縦長物品の側面を挟持する把持部を有する請求項１〜６のいずれかに記載の整列搬送装置。
【請求項８】
ロボットアームが、エンドエフェクタとして、縦長物品の収納部材と係合する係合部を有する請求項１〜７のいずれかに記載の整列搬送装置。
【請求項９】
ロボットアーム先端のハンド部分に撮像装置を有する請求項１〜８のいずれかに記載の整列搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦長物品の整列搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業的なラインで、コンベヤ上を流れている物品を包装する場合に、物品の形状、物品表面の記載事項、図柄等が物品の上下や表裏で異なるとき、物品はコンベヤ上で所定の向きで整列していることが望ましい。そこで、コンベヤ上に物品を整列して載置する装置としてロボットの利用が考えられる。
【０００３】
これに関し、ばら積みされ物品のピッキングを可能とするロボットハンドとして、物品を撮像して物品の位置及び姿勢を計測するワーク計測手段と、物品を吸着する吸着手段と、吸着した物品を昇降させる昇降手段と、物品を挟む一対の爪を有する把持手段を備えたロボットハンドが提案されている（特許文献１）。このロボットハンドによれば、任意の向きにある物品をピッキングすることができる。しかしながら、物品が縦長で表裏と上下を有する場合に、ピッキングした物品をその表裏と上下を揃え、横倒した状態で搬送ラインに供給することができない。
【０００４】
一方、物品をホッパーから固定パイプの中に落下させ、ベルトコンベヤ上でその物品を横転させることにより、ベルトコンベヤで搬送される物品を一列に配列させる部品供給装置が提案されている（特許文献２）。しかしながら、この部品供給装置でも、ベルトコンベヤ上の個々の物品が縦向きになっているだけであって、表裏や上下を一定の向きに揃えることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０５５８４
【特許文献２】特開平１０−１９０２８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来技術に対し、本発明の課題は、起立している縦長物品を一つずつ取り出し、外観を検査し、一定方向に向け、間隔を空けて整列した状態で送り出す整列搬送作業を効率よく行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、縦長物品を着脱自在に保持する保持具をエンドエフェクタとして備えたロボットアームと、縦長物品の仮置き場を備えたコンベヤとを併用することにより上述の課題を解決できることを想到し、本発明を完成させた。
【０００８】
即ち、本発明は、起立している縦長物品を該縦長物品の収納部から取り出し、コンベヤ上に所定の向きで整列させる整列搬送装置であって、ロボットアームとコンベヤを備え、
コンベヤは縦長物品が接触する仮置き場を有し、仮置き場はコンベヤの搬送面上方に位置し、該搬送面から離間しており、
ロボットアームはエンドエフェクタとして、縦長物品を着脱自在に保持する保持具を有し、
該保持具で保持して前記収納部から取り上げた縦長物品が、仮置き場に接触した状態又は仮置き場上方で仮置き場から離間した状態で、該縦長物品の保持具による保持状態を解除し、該縦長物品が保持具から離れ、所定の向きでコンベヤに倒れる整列搬送装置を提供する。
【０００９】
また、本発明は、先端にエンドエフェクタが接続されたロボットアームを使用することにより、起立している縦長物品を該縦長物品の収納部から取り出し、コンベヤ上に所定の向きで整列させる整列搬送方法であって、
エンドエフェクタとして縦長物品を着脱自在に保持する保持具を有するロボットアームを使用し、
コンベヤの搬送面上方で該搬送面から離間して設けられた仮置き場を有するコンベヤを使用し、
保持具で、起立している縦長物品を保持して前記収納部から縦長物品を取り上げ、縦長物品を仮置き場に接触させた状態又は該縦長物品を仮置き場上方で仮置き場から離間した状態で保持具による保持状態を解除することにより縦長物品が保持部から離れ、所定の向きでコンベアに倒れるようにする整列搬送方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の整列搬送装置によれば、起立している縦長物品を一つずつロボットアームに備えられた保持具で取り出し、一定方向に向けてコンベヤに運ぶことができる。そして、コンベヤには縦長物品の仮置き場が設けられているので、この仮置き場を、縦長物品を接触させる面として利用し、コンベヤ上に縦長物品を所定の向きで間隔を空けて整列した状態で送り出すことができる。
【００１１】
また、このエンドエフェクタ近傍に撮像装置を取り付けると縦長物品の良否の判断が容易となるので、良品と判断された縦長物品のみをコンベヤ上に整列させることができる。
【００１２】
したがって、コンベヤの後段では、縦長物品の包装等の次工程の作業を効率よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】図１Ａは、整列搬送装置の配置図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ矢視図である。
【図２】図２は、ロボットの正面図である。
【図３】図３は、縦長物品を保持した保持具の斜視図である。
【図４Ａ】図４Ａは、把持部が閉じた状態の保持具の正面図、側面図、背面図及び下面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、把持部が開いた状態の保持具の正面図、側面部、背面図及び下面図である。
【図５】図５は、収納部材をつり下げている双腕型ロボットの正面図である。
【図６】図６は、エンドエフェクタにおける撮像装置の撮像方向の説明図である。
【図７】図７は、仮置き場が設けられたコンベヤの斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、保持具による縦長物品の保持動作の説明図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、保持具による縦長物品の保持動作の説明図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、保持具による縦長物品の保持動作の説明図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、保持具による縦長物品の保持動作の説明図である。
【図８Ｅ】図８Ｅは、保持具による縦長物品の保持動作の説明図である。
【図９Ａ】図９Ａは、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【図１０】図１０は、ロボットが回転した整列搬送装置の上面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、整列搬送装置で整列させる縦長物品２Ａの斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、整列搬送装置で整列させる縦長物品２Ａの４面図である。
【図１２】図１２は、整列搬送装置で整列させる縦長物品２Ｂの３面図である。
【図１３】図１３は、整列搬送装置で整列させる縦長物品２Ｃの３面図である。
【図１４】図１４は、整列搬送装置で整列させる縦長物品２Ｄの３面図である。
【図１５】図１５は、整列搬送装置で整列させる縦長物品２Ｅの３面図である。
【図１６】図１６は、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【図１７】図１７は、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【図１８】図１８は、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【図１９】図１９は、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【図２０】図２０は、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【図２１】図２１は、仮置き場における保持具の動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ本発明を具体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
【００１５】
＜整列搬送装置の全体構成＞
図１Ａは、本発明の一実施例の整列搬送装置１を構成するロボット１０及びコンベヤ５０の配置図であり、図１ＢはそのＡ−Ａ矢視図であり、図２はロボット１０の正面図である。
【００１６】
本実施例の整列搬送装置１は、概略、ロボット１０に設けられたロボットアーム１１、１２と、縦長物品２の仮置き場６０を有するコンベヤ５０を備え、ロボットアーム１１、１２の先端のハンド部分２０にエンドエフェクタとして設けられた保持具２１によって、プラスチックコンテナ、段ボール箱等の任意の収納部７０内で起立している縦長物品２を該収納部７０から取り出し、コンベヤ５０に設けられている縦長物品の仮置き場６０を利用して、縦長物品２を所定の向きで整列させる装置である。即ち、収納部７０内の縦長物品２は、いずれも起立していることにより該物品の上部を上にしているが、表裏の向きはバラバラである。しかし、保持具２１で縦長物品２が保持された後、少なくとも該縦長物品２が仮置き場６０に接触する時点では、該縦長物品２は、表裏いずれか一方のみがコンベヤ５０の進行方向を向くように揃えられ、かつ縦長物品２がコンベヤ５０の搬送面５１上で整列した状態では、常に縦長物品２の上部がコンベヤ５０の進行方向を向いているとともに、該縦長物品２の表裏いずれか一方のみがコンベヤ５０の搬送面５１と接しない向きとなっている。
【００１７】
なお、本実施例では、縦長物品２の上部がコンベヤ５０の進行方向を向くように整列させるが、必要に応じて、縦長物品２の下部がコンベヤ５０の進行方向を向くように整列させてもよい。
【００１８】
また、整列搬送装置１には、上述の整列を行うために、該装置１の動きを管理する外部コントローラ（図示せず）が設けられている。このコントローラには、ロボット１０が備える撮像装置１５、４０で撮った画像から必要な情報を抽出する画像処理装置、その情報に基づいて縦長物品の形状、向き、大きさ等を判断する解析装置、縦長物品２に表示されたバーコードなどの情報を読み取って、縦長物品２の品種情報や供給間違いがないかを監視すると共に解析装置で解析された物品の情報に基づいて物品の良否を判断する検査装置、個々の工程の実行の有無を決定する作業管理装置、整列搬送装置１に近づく人を検知するセンサ（図示せず）によってロボット１０の動作速度を減速させたり停止させたりする安全装置等が含まれている。
【００１９】
＜縦長物品＞
本発明の整列搬送装置１が取り扱う縦長物品２とは、例えば図１１Ａ、図１１Ｂに示す物品２Ａのように、底部が平らであるなど自立可能で、自立状態において側面から見た高さＬ１が、上方から見た最大直径又は最大幅Ｌ２よりも長いものをいい、通常、側面から見た高さＬ１が、上方から見た最大直径又は最大幅Ｌ２の１．２倍以上である。また、整列搬送装置１で取り扱える縦長物品２の側面から見た高さＬ１と、上方から見た最大直径又は最大幅Ｌ２の関係は、当該高さＬ１や最大直径又は最大幅Ｌ２の大きさにもよるが、通常は、高さＬ１を最大直径又は最大幅Ｌ２の２０倍以内とすることで、保持具２１で縦長物品２を持ち上げたり、傾けたりする動作が容易となる。但し、物品は底部が丸かったり、底部が尖っていたり、また極度に長い縦長形状であって単体では自立困難であっても、収納部７０を僅かに傾けることで、収納部７０の側壁に寄り掛かり、あるいは側壁に沿って傾いているが、横倒しではない自立状態とすることができる。
【００２０】
縦長物品２の具体的形状としては、例えば図１２に示すように、略円柱状の容器本体と蓋体からなり、蓋体の天面に緩い曲面部を有する縦長物品２Ｂ、図１３に示すように、略円柱状の容器本体と蓋体からなり、蓋体の天面に平面部を有する縦長物品２Ｃ等もあげることができる。縦長物品２Ｂ、２Ｃの形状を有する具体的な物品としては、蓋が樹脂製で容器本体が金属であるエアゾール製品、蓋も容器本体も樹脂製の化粧料や洗顔料等の容器等をあげることができる。この他、縦長物品２の具体的形状として、図１４に示す円柱状の物品２Ｄ、図１５に示す角柱状の物品２Ｅ等もあげることができる。
【００２１】
後述するように保持具２１に吸着部２２を設けることにより、吸着部２２でこれらの縦長物品２Ａ〜２Ｅの天面を吸着して持ち上げることが容易となる。さらに、保持部２１に、縦長物品２Ａ〜２Ｅの側面を挟持する把持部３０も設けることにより安定的に保持し、縦長物品２Ａ〜２Ｅの天面を吸着して持ち上げた後、これらの姿勢変更を高速で行うことが可能となる。
【００２２】
縦長物品２には、例えば図１１Ｂの縦長物品２Ａに示すように、ＬＯＴナンバーやバーコード等が表示されていてよい。本発明の整列搬送措置１には、これらを識別するために撮像装置４０を取り付けることができる。
【００２３】
＜ロボット＞
本発明の整列搬送装置ではロボット（即ち、３以上の駆動軸をもち、自動制御によって動作し、再プログラム可能で多目的なマニュピュレーション機能を有する装置）を複数使用することが好ましい。複数のロボットを別個に設置して使用しても良いし、１つの基部にロボットを複数設置しても良い。ロボットの種類としてはパラレルリンクロボットでもシリアルリンクロボットでもよいが、好ましくは、広範囲で複雑な動作が可能なシリアルリンクの垂直多関節型ロボットとし、軸数を６又は７とする。本実施例の整列搬送装置１では、図２に示すように、垂直多関節型ロボットである第１のロボットアーム１１と第２のロボットアーム１２を有する双腕型ロボット１０を設けている。即ち、つまり１つの基部１３に２つのロボットアーム１１、１２を設けており、各ロボットアーム１１、１２の軸数は６である。ロボットアーム１１、１２が接続する基部１３に回転軸を設けることにより、ロボットアーム１１、１２の軸数が６であっても、７軸とする場合と同様にロボットアーム自身の、例えば肘部位置の姿勢制御をすることができる。また、ロボットアーム１１、１２の動作範囲を広くすることもできる。
【００２４】
＜エンドエフェクタ＞
図２に示すように、ロボット１０はロボットアーム１１、１２の先端のハンド部分２０にエンドエフェクタとして、着脱自在に縦長物品２を保持する保持具２１を有している。また、ハンド部分２０には、図２、図３、図４Ａ、図４Ｂに示すように、プラスチックコンテナ等の収納部材７１と係合する係合部３５、撮像装置４０、及び照明装置４１が設けられている。
【００２５】
（保持具）
保持具２１は、縦長物品２の天面を吸着する吸着部２２と、縦長物品２の側面を挟持する一対の把持部３０を有している。
【００２６】
（吸着部）
保持具２１を構成する吸着部２２において、縦長物品２を吸着する方式は特に限定されず、吸引による吸着や、電磁石を用いた吸着などをあげることができる。吸引により縦長物品２を吸着する場合、吸着部２２の先端には、例えば、図３、図４Ａ、図４Ｂに示したように、バキュームパッド２３を設ける。縦長物品２の天面にバキュームパッド２３のパッド面よりも大きい平面や緩い曲面があると、バキュームパッド２３は縦長物品２を安定して吸引することができる。
【００２７】
バキュームパッド２３の形式としては、縦長物品２をふらつかせることなく安定に吸着できる点から、平型、１段の蛇腹型（ベローズ型）等をあげることができる。
【００２８】
バキュームパッド２３の個数は特に限定されないが、縦長物品２を吸引により保持できる限り、物品の天面が小さくても吸引可能なように、また無駄なパーツをなくす点から、できるだけ少ない個数、例えば１個、多くても２個以内とすることが好ましい。バキュームパッド２３の材質も特に限定されず、縦長物品２に応じた材質のものが選択される。例えば、ＮＢＲ、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどが挙げられる。
【００２９】
なお、バキュームパッド２３は、周辺機器の押し釦、パネルスイッチ等を押すスイッチ押し部材として使用することもできる。バキュームパッド２３をスイッチの押し部材として使用する場合、吸着部２２やスイッチが破損しないように、スプリングプランジャ２４等の衝撃吸収機能を有するバッファ部をバキュームパッド２３の取り付け部に設けることが好ましい。
【００３０】
縦長物品２の天面が磁石で吸引可能な金属で形成されている場合には、電磁石を吸着部に用いることができ、天面部が平面や緩い曲面で形成されていなくても縦長物品２を吸着することができる。
【００３１】
吸着部２２の全長Ｌ３（図４Ｂ）は、コンテナ等の収納部７０内で互いに隣接して起立している複数の縦長物品２の天面を、コンテナの側壁に干渉されずに吸着できるようにする点から適宜定められる。
【００３２】
（把持部）
本実施例において保持具２１を構成する一対の把持部３０は、ハンド部分２０の先端に設けられている。これにより把持部３０を任意の位置に任意の向きで移動させることができるので、収納部７０内の不特定の位置に、種々の向きで起立している縦長物品２をコンベヤ５０上に所定の向きで整列させることが容易となる。
【００３３】
また、一対の把持部３０は開閉装置３１に接続しており、図４Ａ、図４Ｂに示すように放射状に開閉して縦長物品２の側面を挟持する。保持具２１として、吸着部２２と把持部３０を併用することにより、保持具２１で縦長物品２を保持している間は、縦長物品２を傾けたり、高速で移動させたりしても、縦長物品２が落下したり、ずれたりすることなく、安定した保持を維持することができる。
【００３４】
把持部３０の個数は、開いたときの周辺への張り出しを最小にするため、一対（即ち２個）とすることが好ましい。
【００３５】
把持部３０の形状は特に限定されず、棒状、板状等とすることができるが、把持部３０で縦長物品２の側面を確実に挟持できるように、把持部３０が縦長物品２の側面を挟持する部分には、縦長物品２の側面に沿った窪み３２を設けることが好ましい。例えば、縦長物品２が四角柱であるときは、この窪み３２をコ字状とし、縦長物品２が円柱、楕円柱等であるときは、この窪み３２を湾曲した形状とする。
【００３６】
把持部３０の材質は特に限定されず、例えば、アルミ、ステンレスなどの金属や、ＭＣナイロンなどの高強度なエンジニアリングプラスチック等をあげることができる。これらは３Ｄプリンタや光造形によって製作してもよい。把持部３０のうち、縦長物品２を挟持する部分には、滑り防止用にグリップ性の強いラバー等を貼っても良い。一方、把持を解除する際に、縦長物品２が速やかに把持部３０から離れるように、縦長物品２を挟持する部分に滑り性の高いテープを貼っても良い。
【００３７】
（把持部の開閉装置）
開閉装置３１は、バキュームパッド２３よりもロボットアーム１０、１１側に設置されている。図４Ｂに示すように、開閉装置３１は、開時には、把持部３０の全体が吸着部２２の全体よりもロボットアーム１０、１１側に位置するまで、より具体的には把持部３０の開閉装置３１側端部を支点として一対の把持部３０をそれぞれ９０°回動させ、一対の把持部３０が挟む角度を大きく、具体的には１８０°まで開かせる。
【００３８】
一対の把持部３０がこのように大きく開くことにより、後述するようにプラスチックコンテナ等の収納部７０内に起立している縦長物品２の天面を吸着部２２で吸着し、縦長物品２を収納部７０から取り出すにあたり、縦長物品２が収納部７０で複数隣接して並んでいても、把持部３０が他の縦長物品２に干渉することを防止できる。
【００３９】
また、縦長物品２が収納部７０内で起立している場合に、開閉装置３１が一対の把持部３０を上述のように開かせることにより、収納部７０の側壁に把持部３０が干渉することも防止できる。
【００４０】
開閉装置３１は、電動式又はエアー式のリニアモーション装置、ロータリーアクチュエータ等を駆動部として構成することができる。
【００４１】
（係合部）
ハンド部分２０における係合部３５は、縦長物品２の収納部７０がプラスチックコンテナ、段ボール箱等の持ち運び可能な収納部材７１からなる場合に、縦長物品２が収納されている収納部材７１をハンド部分２０で持って該収納部材７１を整列搬送装置１の所定の位置に置き、また、縦長物品２が空になった収納部材７１をハンド部分２０で持って該収納部材７１を所定の位置に移動させることができるように、必要に応じて設けられる。係合部３５は、第１及び第２のロボットアーム１１、１２のハンド部分２０のうち、一方にのみ設けてもよいが、２つの係合部で収納部材７１を挟んで確実に持つことができるように、双方のハンド部分２０に設けるのが好ましい。
【００４２】
例えば、収納部材７１が図５に示すようなプラスチックコンテナである場合、プラスチックコンテナの側面には、凸部、凹部、張り出し部などの段差があるので、係合部３５としては、この段差に引っ掛かる部材を設けることができ、一例としてＬ字型部材、嵌合部を有する板状部材等をあげることができる。この場合、係合部３５は、第１及び第２のロボットアーム１１、１２のハンド部分２０の双方に設けることが好ましい。
【００４３】
収納部材７１が、段ボール箱等のように側面に凸部が無いものの場合、係合部に代え、収納部材７１をハンド部分２０で持つための手段として、バキュームパッド２３を設けてもよい。
【００４４】
収納部材７１に吊り下げ用の環状部材が設けられている場合、ハンド部分２０に設ける係合部として、環状部材を引っ掛けることのできるＪ字型等の先端が曲がった棒状部材や板状部材を設けることができる。
【００４５】
なお、ハンド部分２０における係合部３５の設置位置は、係合部３５を収納部材７１に引っ掛けるときにロボットアーム１１、１２が邪魔にならないように、ロボットアーム１１、１２の先端から離れた位置とすることが好ましく、一方、吸着部２２を用いて縦長物品２を収納部材７１から取り出すときに係合部３５が邪魔にならないように、吸着部２２よりもロボットアーム１１、１２寄りの位置とすることが好ましい。すなわち、開閉装置３１の側面のうち吸着部２２から離れた面に係合部３５を取り付けることが好ましい（図５）。
【００４６】
係合部３５の材質は特に限定されず、例えば、アルミ、ステンレスなどの金属や、ＭＣナイロンなどの高強度なエンジニアリングプラスチック等をあげることができる。
【００４７】
（ハンド部分の撮像装置）
後述するように、本実施例の整列搬送装置１には、双腕型ロボット１０を人型と見なした場合に顔面に相当する位置に撮像装置１５が設けられているが（図２）、この撮像装置１５だけでは、アームの姿勢、エンドエフェクタで保持して作業する際の縦長物品の向き、ハンド部分２０の近傍の障害物などにより、縦長物品２に付されたバーコード、ロットナンバー等を読み取ろうとしても、それらを画像認識することができない場合がある。
【００４８】
そこで、本実施例の整列搬送装置１では、図３、図４Ａ、図４Ｂに示したように、ハンド部分２０にも撮像装置４０や照明装置４１を設けている。この撮像装置４０は、保持具２１で保持した縦長物品２と常時一定の距離にあるので、撮像装置４０で明瞭な画像を撮ることができる。なお、縦長物品２が保持具２１で保持されている状態では、縦長物品２に対して斜め上方からの撮像になるので、撮像した画像には歪補正を行うことが好ましい。またミラーを用いて物品正面から撮像しても良い。必要に応じ、図６に示すように、照明装置４１で縦長物品を明るく照らしてもよい。照明装置４１は連続的に点灯していても、撮像時のみ点灯しても良い。
【００４９】
撮像装置４０で明瞭な画像を撮ることができることにより、バーコード、ロットナンバー等の情報をコントローラで認識してロボットに作業させることができる。また、縦長物品２を別途検査場所まで移動させなくても、保持具２１が保持した縦長物品２を、撮像装置４０が撮った画像に基づいて検査することができ、特に、保持具２１が縦長物品２を保持している最中に画像に基づく検査を行うと検査時間のための追加時間を要することなく最小の検査時間で縦長物品２が良品か不良品かの判断を行うことが可能となる。なお、この画像に基づく検査は、より具体的には、縦長物品の、色、形状、大きさ、破損の有無といった外観について、また文字、２次元や３次元バーコード等の製品情報について行われる。
【００５０】
＜ロボットの基部＞
第１のアーム１１と第２のアーム１２は基部１３に接続されている（図２）。基部１３は水平回転部１４を有し、水平回転部１４から上方を水平回転させることを可能としている。これにより、縦長物品の収納部７０、不良品回収部７５、仮置き場６０、収納部材排出部７３及びコンベヤ５０を、ロボット１０を取り囲むようにコンパクトに配置することが可能となる。さらに、ロボット１０は前後左右の各方向に対して、水平回転のみでこれらに向かえるので、これらに向かうためのロボット１０の移動時間が少なくなり、縦長物品２の整列作業を高速に行うことが可能となる。
【００５１】
基部１３は移動装置１６に設置されている。これにより、メンテナンスが容易となる。また、ロボット１０を別作業に使用することも可能となる。
【００５２】
移動装置１６は人手によって移動可能なものであっても、自動搬送車であっても良い。移動後、元に戻した際の多関節ロボット１０の動作再現には、ガイドや突き当て部材等で位置を完全に再現する方法と、概ね目的位置にロボットを設置して、多関節ロボットに備えた撮像装置で周囲の設備やマーカーを撮像して認識して、位置の微調整を行う方法がある。
【００５３】
ロボット１０を整列搬送装置１でのみ使用する等の場合、基部１３は据え付けしても良い。
【００５４】
＜ロボット顔面の撮像装置＞
本実施例の整列搬送装置１では、基部１３の上方で、ロボット１０の正面視における幅方向中央部で人型とみなしたロボットの顔面の位置に撮像装置１５が設けられている（図２）。
【００５５】
撮像装置１５は、左右の撮像部から撮影対象物を撮るステレオカメラとなっており、縦長物品２の位置をコントローラに認識させることを可能とする。また、必要に応じて収納部７０、仮置き場６０、コンベヤ５０、不良品回収部７５等の位置などもコントローラに認識させることを可能とする。なお、ハンド部分２０の撮像装置４０だけでなく、ロボット１０の顔面の撮像装置１５も、縦長物品２の向き、色、形状等をコントローラに認識させることができる。
【００５６】
撮像装置１５と基部１３の間には、首の左右回転を行う左右首回転部１７と、首を上下に振り動かす上下首振り部１８が設けられている。これにより、コントローラに縦長物品２の位置を認識させるときは、ロボット１０の顔面を大きく下方向に向け、可能な限り縦長物品２の天面を垂直方向から撮像できるようにしている（図１Ｂ）。
【００５７】
＜収納部＞
収納部７０（図１Ａ）は、縦長物品２がロボットアーム１１、１２によって取り出される部位である。収納部７０を構成する収納部材７１としては、段ボール箱、プラスチックコンテナ、折りたたみが式の樹脂箱、周囲に低い壁のある樹脂トレイ、物品の底形状に応じた複数の窪みを有したトレイなどが挙げられる。
【００５８】
収納部７０に縦長物品２を供給する方法は特に限定されず、連続的に供給される方式でも完結的に供給されるものでもよい。ただし、いずれの場合でも、収納部７０において縦長物品２が起立しているようにする。具体的には、ベルトコンベヤなどの搬送装置による方式、縦長物品２が転倒しない程度に供給方向に傾いた緩い傾斜面と振動フィーダーを組み合わせた方式、縦長物品２が同方向またはランダムな向き方向で収納された箱などの供給による方式などが挙げられる。また、縦長物品２が空になった収納部材７１は、任意の方法で所定の位置に片付けられる。本実施例の整列搬送装置１では、収納部材７１としてプラスチックコンテナを使用し、プラスチックコンテナがローラーコンベヤ５３で収納部７０に運ばれるようにしている。また、収納部７０の近傍には押し釦７２を設け、押し釦７２を押すことにより、縦長物品２が収納されているプラスチックコンテナが新たに搬送されるようにしている。そこで、プラスチックコンテナから縦長物品２を取出し、コンベヤに整列させる作業時にプラスチックコンテナが空になると、ロボット１０は押し釦７２を押し、新たなプラスチックコンテナが搬送されるようにする。なお、押し釦７２を押す治具として、本実施例のロボットは吸着部２２を使用する。また、空になったプラスチックコンテナは、自重でローラコンベヤ５３を自走し、排出されるようにしている。
【００５９】
収納部７０内における縦長物品２の起立状態に関し、縦長物品２は密集状態でもよく、互いに離間していてもよい。また、縦長物品２は垂直に起立していても、傾斜して起立していてもよい。例えば、縦長物品２が起立状態でプラスチックコンテナに充填されて収納部７０に供給される場合、プラスチックコンテナ自体の底面をロボット１０の方向に水平に対して５°以上に傾けることが好ましい。このように傾けると、プラスチックコンテナのロボット１０側の内壁に縦長物品２が接触し、その縦長物品２を取り出しても、それに隣接した縦長物品２が次々とロボット側の内壁に向けて移動してくるので、縦長物品２の起立状態が非常に安定し、一つの縦長物品２を取り出した後に残りの縦長物品が転倒することを防止できる。また、ロボットアーム１１、１２の長さを短くすることができる。特に、プラスチックコンテナ自体の底面をロボット１０の方向に水平に対し３０°以上に傾けることが好ましい。３０°以上とすることで、人型と見なしたロボットの顔面の位置にある撮像装置１５の該正面と縦長物品２の天面とを相対することが容易となって、撮像装置１５が縦長物品２を撮る際に撮像した画像の歪を少なくすることができる。一方、縦長物品２の取り出し時に隣り合った縦長物品２を引っ掛けて倒すことがないように、プラスチックコンテナの底面をロボット１０側に水平に対して５°以下で傾けてもよい。
【００６０】
＜コンベヤ＞
本発明の整列搬送装置１は、コンベヤ５０上にて、縦長物品２を所定の向きで整列させる。本発明で使用するコンベヤ５０は、縦長物品２の仮置き場６０を有していることを特徴としており、図７は実施例の整列搬送装置１で使用する、仮置き場付きのコンベヤ５０の斜視図である。なお、コンベヤ５０自体は公知のベルトコンベヤ、トップチェーン式コンベヤ、ローラーコンベヤ等を使用することができる。特にベルトコンベヤは、ベルト交換によって搬送面のグリップ力を任意に調整できるので好ましい。仮置き場６０の下流側には左右斜め上方向に伸びた左右斜めガイド６３を設けることが好ましい。これにより、縦長物品２の下部が仮置き場６０の接触面６１に接触した状態で、保持具２１が縦長物品２の保持を解除し、接触面６１上の縦長物品２がベルトコンベヤの進行方向に対して左右にずれて倒れ、左右斜めガイド６３に衝突したとしても、物縦長品２が回転したり裏返ったりすることがなく、倒れた後の縦長物品２は、確実に所定の向きに整列する。
【００６１】
この左右斜めガイド６３の表面材としては、摩擦が低い材料が好ましい。例えば、表面が磨かれたステンレスなどの金属、超高分子ポリエチレンなどの滑りの良い樹脂材料等を好ましく使用することができる。
【００６２】
また、整列した縦長物品２がコンベヤ５０で搬送されている途中で、その姿勢が変動しないように、ベルトコンベヤの左右には、ガイド６４が設けられている。ガイド６４の高さＨＧは、縦長物品２がガイド６４から逸脱しないように、コンベヤ５０上の縦長物品２の厚さＨＯの０．５倍以上が好ましい。また、縦長物品２を仮置き場６０に接触させる際に縦長物品２の下部がガイド６４に衝突しないように、ガイド６４の高さＨＧは、縦長物品２の厚さＨＯの２．０倍以下が好ましい。
【００６３】
ガイド６４の高さＨＧは、さらに好ましくは、仮置き場６０の底部を設置する高さに等しくする。これにより、仮置き場６０をガイド６４に載置して固定することで、容易に仮置き場６０を設置することができる。
【００６４】
コンベヤ５０の搬送面５１であるベルト面の材質は特に限定されない。例えば、グリップ力の強い表面とすると、縦長物品２が倒れてその上部が先行して搬送される際、確実に縦長物品２を搬送できるので、縦長物品２が搬送面５１で擦れて傷がつくことを防止できる。また、下流の縦長物品２が上流の縦長物品２に追いついて衝突することも防止できる。
【００６５】
コンベヤ５０の搬送面５１を、上述と逆に、グリップ力の弱い、滑り性の良いスライディングタイプの表面とすると、縦長物品２が倒れてその上部が先行して搬送される際、徐々に縦長物品が加速されるので、コンベヤ５０上で詰まりが発生することを防止できる。また、縦長物品２が搬送面５１で擦れてもベルト面は滑り性が良いので、縦長物品２に傷がつくことを防止できる。
【００６６】
コンベヤ５０における搬送速度は、上流側の仮置き場６０からコンベヤ５０に載った縦長物品２と、下流側の仮置き場６０からコンベヤ５０に載った縦長物品２とがぶつからないようにコンベヤ５０上の縦長物品２を撮像して搬送速度を自動制御してもよく、あるいは、コンベヤ５０における搬送速度を常に等速とし、コンベヤ５０上で縦長物品２同士がぶつかりそうな場合には、ロボットの左右アームの作業のタイミングを制御するようにしてもよい。制御装置や保持具に異常があった場合に、ロボットに代って人手で整列搬送作業の続行を可能とする点からは後者の方法が好ましい。
【００６７】
＜仮置き場＞
仮置き場６０は、保持具２１が収納部７０から取り出した縦長物品２の保持をコンベヤ５０の上方で解除した後に、縦長物品２がその上部又は下部のいずれか一方をコンベヤ５０の搬送方向に向けて所定の向きで倒れるようにするときの基点ないし倒れる方向のガイド面となる縦長物品の接触面を提供する。即ち、縦長物品２は、仮置き場６０の接触面６１に縦長物品２の一端を接触させた状態で縦長物品２の他端からコンベヤ５０の搬送面５１に倒れ、所定の向きとなる。なお、実施例の整列搬送装置１では、図９Ａに示したように、縦長物品２が仮置き場６０の接触面６１に接触した時点で、縦長物品２は、該物品の上部を上とし下部を下とし、上部が下部よりも搬送方向の前方に位置する向きとなっており、また該物品の表裏いずれかの面がコンベヤ５０の搬送面５１に向いている。
【００６８】
仮置き場６０の形成材料は特に限定されないが、仮置き場６０にて縦長物品２が所定の向きで倒れるように、縦長物品２が接触する仮置き場６０の接触面６１は、滑りやすさを適宜調整することが好ましい。例えば、表面が磨かれたステンレスなどの金属、高分子ポリエチレンなどの滑りの良い樹脂材料、滑りテープを貼った材料などで仮置き場６０の接触面６１を形成する。
【００６９】
仮置き場６０の接触面６１の形状は、仮置き場６０を利用して縦長物品２を所定の向きて整列させる方法に応じて適宜変更することができる。例えば、縦長物品２の下部を接触面６１に接触させた状態で縦長物品２の上部をベルトコンベヤ５０の進行方向に移動させて縦長物品２をベルトコンベヤ５０の進行方向に傾ける場合、縦長物品２の下部が接触面６１に接触したまま縦長物品２が左右に転がったり、滑ったりすることがないように、接触面６１の中央部に僅かな窪み部を有していることが好ましい。また、この場合に、仮置き場６０の接触面６１がコンベヤ５０の進行方向を向くように傾けることが好ましい。
【００７０】
また、上述の方法で接触面６１に接触させた縦長物品２を傾ける場合に、接触位置が上流側にずれても、保持を解除した際に、縦長物品２が確実に所望の向きで倒れるよう、仮置き場６０の上流側には上方向に緩やかに傾いた面をもつ転倒補助部材６２を設けることが好ましい。転倒補助部材６２は仮置き場６０を延設して形成しても、別部材で形成してもよい。また、転倒補助部材６２の形成材料は、仮置き場６０と同様にすることができる。
【００７１】
仮置き場６０は、ベルトコンベヤ５０の複数個所に設けることができる。例えば、ロボットアーム１１、１２の設置数に対応させて仮置き場６０を複数設ける。これにより、縦長物品２の整列作業の作業効率を高めることができる。
【００７２】
仮置き場６０を複数個所設ける場合に、最上流の仮置き場以外の仮置き場の底部は、ベルトコンベヤ５０の搬送面５１から充分離して、より具体的には縦長物品２の厚さより高い位置に配置されていることが必要である。即ち、コンベヤ５０の搬送面５１と仮置き場６０の底部との距離をＨＬ、コンベヤ上の縦長物品の厚さをＨＯとしたときに、ＨＬ＞ＨＯである。これにより、上流から流れてくる縦長物品２が仮置き場６０に衝突して停止してしまうことを防止することができる。なお、最上流の仮置き場６０の底部は、ベルトコンベヤ５０の搬送面５１から大きく離す必要はなく、縦長物品２の厚さＨＯ以下の高さであってもよい。
【００７３】
コンベヤ５０の搬送面５１と仮置き場６０の底部との距離ＨＬは、確実に縦長物品２が仮置き場６０の下を通過できるように、コンベヤ上の縦長物品の厚さＨＯの１．２倍以上とすることが好ましい。さらに、コンベヤ５０の搬送面５１から仮置き場６０の接触面６１までの距離ＨＨは、縦長物品２の保持の解除後に、その物品の上部が左右に振れることなく確実にコンベヤ５０の搬送面５１に接触して搬送されるように、コンベヤ５０上の縦長物品２の厚さＨＯの２倍以下とすることが好ましい。
【００７４】
＜排出用コンベヤ＞
縦長物品２が所定の向きで整列したコンベヤ５０の下流には、縦長物品２を次工程に送る排出用コンベヤ８０が設けられている。
＜不良品排出部＞
ハンド部分２０に取り付けられている撮像装置４０が撮った画像やバーコード情報等に基づき、検査装置が不良と判断した縦長物品２を回収する場所として不良品回収部７５が設けられている。
【００７５】
不良品回収部７５の形式は特に限定されないが、例えば、受け皿、コンテナ、コンテナに至るシュート、ベルトコンベヤ、ベルトコンベヤに至るシュートなどが挙げられる。不良回収部７５の設置位置は特に限定されないが、不良品回収部７５への移動時間を最小とするため、縦長物品２が供給される部位近傍や仮置き場６０近傍が好ましい。本実施例では、不良品回収部７５として、不良品の受け箱７６につながるシュート７７を収納部７０の近傍に設けている。
【００７６】
＜整列搬送方法＞
起立している縦長物品を収納部から取出し、コンベヤ上に所定の向きで整列させる整列搬送方法は、上述の整列搬送装置１を使用して次のように行われる。
【００７７】
（縦長物品の選択、保持、検査）
まず、ロボット１０の顔面部に備えられている撮像装置１５が、収納部材であるプラスチックコンテナ７１内の縦長物品２を撮像し、画像処理装置がその位置認識を行う。位置情報はロボット１０の制御装置へ送られる。
【００７８】
ロボット１０の制御装置は、位置情報に基づき、プラスチックコンテナ７１内の複数ある縦長物品２から取り出すべき１個を選択する。本実施例では、プラスチックコンテナ７１がロボット１０側に傾斜しているため、縦長物品２を取り出す際に、他の縦長物品の抵抗で取り出しが失敗しないように、最も高い位置にある縦長物品（即ち、プラスチックコンテナ７１内にある縦長物品２のうち、ロボット１０から見て最も遠い離れた位置にある縦長物品）を取り出すべき１個として選択する。なお、この選択は、左右のロボットアーム１１、１２に取り付けられた保持具２１にて取り出し可能な縦長物品２の範囲で行われる。また、縦長物品２を選択する制御の一部または全てを、画像処理装置で行っても良い。
【００７９】
次に、図８Ａに示すように、第１、第２のいずれかのロボットアーム１１、１２によって、選択した目標の縦長物品２の上方に保持具２１を移動させる。このとき、保持部２１の把持部３０は開状態とする。
【００８０】
次に、図８Ｂに示すように、上述のロボットアーム１１又は１２によって保持具２１は下降し、吸着部２２のバキュームパッド２３を選択した縦長物品２の天面に吸着させる。
【００８１】
次に、図８Ｃに示すように、そのロボットアーム１１又は１２によって、隣合う縦長物品２に可能な限り接触することがないように、選択した縦長物品２を隣合う縦長物品２から遠ざかる方向に持ち上げてプラスチックコンテナ７１から取り出し、上昇させる。選択した縦長物品２の側面の位置が、隣合う縦長物品およびプラスチックコンテナ７１の最上部から十分に離れた高さに至るまで、保持具２１の一対の把持部３０は開状態を維持する。上昇時に隣合う縦長物品２との接触を最小にすることで、上昇時に縦長物品２が接触抵抗によって落下してしまうことを防止したり、縦長物品２の側面に擦れ傷が発生することを防止できる。
【００８２】
次に、図８Ｄに示すように、選択した縦長物品２の高さが十分に高くなると、一対の把持部３０は閉じ、把持部３０によって縦長物品２の左右側面が挟持される。吸着部２２と把持部３０による保持によって、縦長物品２を傾けたり高速移動させたりしても、縦長物品２は保持具２１からずれたり落下したりすることなく、確実に保持された状態が維持される。
【００８３】
次に、図８Ｅに示すように、縦長物品２の最下部がプラスチックコンテナ７１の最上部を超えるまで上昇すると、ロボットアーム１１又は１２は縦長物品２を仮置き場６０の上方へ移動させる。
【００８４】
以上の縦長物品２の選択から仮置き場６０への移動までの間で、ハンド部分２０に取り付けられている撮像装置４０を用いて縦長物品２の画像を撮り、外観検査や、該物品の側面に印字されたＬＯＴナンバー、文字等の検査を行うことが可能である。例えば、ＬＯＴナンバー無し、文字がかすれているなどで読めない、ナンバー間違いなどの異常が発見された場合、縦長物品２は不良と判断され、該縦長物品２は、ロボット１０から見てプラスチックコンテナ７１のさらに前方にある不良品回収部のシュート７７（図１Ａ）の上方まで移動される。そして、バキュームパッド２３の吸着が解除されると同時に把持部３０が開き、縦長物品２はシュート７７に落下し、シュート７７を滑り落ち、下方にある不良品の受け箱７６に収容される。
【００８５】
一方、検査によって問題のないことが確認されると、上述のように、ロボットアーム１１又は１２は、縦長物品２を仮置き場６０の上方へ移動させる。
【００８６】
（仮置き場を用いた整列）
仮置き場６０の上方へ縦長物品２を移動させるにあたり、ロボット１０の右手に相当する第２ロボットアーム１２の保持具２１が縦長物品２を保持している場合は、ベルトコンベヤ５０の上流側の仮置き場６０へ、ロボット１０の左手に相当する第１ロボットアーム１１の保持具２１が縦長物品２を保持している場合は、ベルトコンベヤ５０の下流側の仮置き場６０へ、縦長物品２を移動させる。
【００８７】
仮置き場６０は、整列搬送装置１の所定の位置にあるので、通常は画像認識を用いて仮置き場６０における縦長物品２の位置を決定することは不要であるが、仮置き場６０における置き位置の精度を向上させる場合には、ハンド部分２０に設けられた撮像装置４０で、縦長物品２を仮置き場６０に接触させるときに縦長物品２の下部と仮置き場６０を撮像し、最適位置に置けるように位置の微調整を行っても良い。
【００８８】
仮置き場６０を用いて縦長物品２をコンベヤ５０上に整列させる方法の一つの態様では、図９Ａに示すように、まず、仮置き場６０の上方で、第１ロボットアーム（左手）１１が縦長物品２の上部をコンベヤ５０の進行方向に傾け、かつ縦長物品２の背面２ｂ（又は正面）をコンベヤ５０の進行方向に向け、次に仮置き場６０に縦長物品２の下部を接触させる。背面や正面の区別は、ロボット１０の顔面部に備えられている撮像装置４０を用いて、収納部材であるプラスチックコンテナ７１内の縦長物品２の画像を撮ることで、その天面形状から判別が可能であり、また、縦長物品２の選択から仮置き場６０への移動までの間で、ハンド部分２０に取り付けられている撮像装置４０を用いて縦長物品２の側面の画像を撮ることでも判別が可能である。
【００８９】
次に図９Ｂに示すように、バキュームパッド２３の吸着を解除すると同時に、開閉装置３１によって把持部３０を開いて、縦長物品２の保持を解除する。
【００９０】
この解除により、図９Ｃに示すように、斜め上方を向いた縦長物品２の上部は、縦長物品２の下部の仮置き場６０における接触部付近を回転中心として回転するように倒れることで斜め下方を向き、コンベヤ５０の左右斜めガイド６３の間に落下する。
【００９１】
そして、図９Ｄに示すように、縦長物品２の上部はコンベヤ５０の搬送面５１に接触し、縦長物品２の上部はコンベヤ５０の搬送面５１からの搬送力を受けて、搬送方向へと移動する。縦長物品２の上部が搬送方向へ移動すると、仮置き場６０の上にある縦長物品２の下部は、仮置き場６０から離脱し、縦長物品２の側面がコンベヤ５０の搬送面５１に接し、縦長物品２の上部が先行した方向に整列されて搬送される。
【００９２】
以上の（縦長物品２の選択、保持、検査）及び（仮置き場６０を用いた整列）の操作を繰り返し、収納部７０内の縦長物品２を次々とコンベヤ５０上に整列配置する。この間にロボット１０の顔面部に備えた撮像装置１５からの情報により、コントローラは収納部材７１内の縦長物品２の位置を認識しているが、同時に収納部材７１内の縦長物品２の残数も確認している。したがって、収納部材７１内に目標として選択すべき縦長物品２が検出されなくなると、収納部材７１の中は空と判断される。仮に収納部材７１内で転倒した縦長物品２があっても、転倒している縦長物品２は目標としては認識されず、取り出しも困難であるため、収納部材７１の中が空という判断で問題はない。一方、このように取り出せない縦長物品２が残っている場合には、警告光、警告音などを出すなどして、周囲にいる作業者に縦長物品２の回収を求めてもよい。
【００９３】
（収納部材の片付け）
第１、第２のロボットアームに備えられた保持具２１を用いて全ての縦長物品２の整列処理が完了し、プラスチックコンテナ（収納部材）７１が空となると、プラスチックコンテナ７１の側面上方の張り出し部のうち、ロボットから見て左右の張り出し部を、図５に示すようにハンド部分２０の係合部３５にて引っ掛け、プラスチックコンテナ７１をロボットアームで持ち上げる。この際、第２ロボットアーム１２のハンド部分２０の係合部３５と、第１ロボットアーム１１のハンド部分２０の係合部３５は、左右対称の向きとなっている。また、把持部３０の開閉については、開いているほうが保持具２１の全体長さが小さくなり、把持部３０の先端がローラーコンベヤに干渉することを防止できて好ましい。
【００９４】
プラスチックコンテナ７１を双方のロボットアーム１１、１２の係合部３５で持ち上げた状態で、ロボット１０の基部１３は水平方向への回転動作を行う。この回転は、図１０に示すように、回転前のロボット１０から見て、右側にある収納部材排出部７３が、回転後のロボット１０の概正面になるまで行う。この際、プラスチックコンテナ７１を持ち上げる高さは、プラスチックコンテナ７１の底部が、コンベヤ５０や仮置き部６０などの周囲の構成物に衝突しない高さとする。
【００９５】
第１、第２のロボットアーム１１、１２は、プラスチックコンテナ７１を十分に持ち上げた状態で、収納部材排出部７３の上方に移動する。そして、第１、第２のロボットアーム１１、１２でプラスチックコンテナ７１を収納部材排出部７３上に載置する。これにより、プラスチックコンテナ７１は、自重でホイールコンベヤ７４を下り、ロボット１０から離れていく。
【００９６】
（次の収納部材の呼出し）
ロボット１０は、保持具２１の吸着部２２のバキュームパッド２３の先端を押し部材として使用し、このバキュームパッド２３でローラーコンベヤ５３を動作させる押し釦７２を押す。これによって、次の縦長物品２が収納されたプラスチックコンテナ（収納部材）７１が搬送され、コンテナストッパーによって保持具２１が縦長物品２を取り出す位置で停止する。
【００９７】
なお、押し釦７２を押すのではなく、ローラーコンベヤ５３など周辺機器を制御するコントローラへと信号を送って、ローラーコンベヤ５３を動作させ、次の縦長物品２が収納されたプラスチックコンテナ７１を搬送させても良い。ただし、ロボット１０や保持具２１に不調があった場合の対応を踏まえると、人手によって代替作業をできる点から、信号を用いた制御部による制御よりも、押し釦７２によってローラーコンベヤ５３を動作させるほうが好ましい。
【００９８】
ロボット１０が押し釦７２を押すタイミングは、ロボット１０の基部１３の水平回転部１４が逆回転するよりも前とすることが好ましい。これにより、ロボット１０が水平回転する間に、次のプラスチックコンテナ７１が搬送されて保持具２１が縦長物品２を取り出せる位置に達するので、ロボット１０の待ち時間をゼロとすること、あるいは短縮することができる。
【００９９】
＜変形態様＞
本発明は種々の態様をとることができる。
例えば、上述の整列搬送装置１を使用して縦長物品をコンベヤ５０上で整列させる場合に、上述のように、仮置き場６０の上方で縦長物品２を予め傾けて、その縦長物品２の下端を仮置き場６０と接触させ、保持具２１による縦長物品２の保持を解除して縦長物品２をコンベヤの搬送面５１に倒す方法の他、以下に述べるように、動作順序を変更しても行うことができるし、仮置き場６０の接触面６１がコンベヤ５０の搬送方向側に傾いていても、接触面６１が概水平な平面であっても行うことができる。
【０１００】
例えば、仮置き場６０の接触面６１が水平な平面である場合、縦長物品２を収納部７０から取り上げた後、図１６に示すように、縦長物品２が仮置き場６０から離間した状態で縦長物品２の上部が下部よりもコンベヤ５０の搬送方向に存在するように縦長物品２を傾け、その状態で縦長物品２の保持を解除することにより縦長物品２を仮置き場６０に落下させ、コンベヤ５０上に倒してもよい。これにより縦長物品２の上部を搬送方向に向けることができる。この方法で保持状態を解除する際の縦長物品２の最下部と仮置き場６０の距離は、好ましくは２〜８ｍｍ程度の小さい間隔とする。これにより、保持状態の解除の際に縦長物品２の落下向きが変化しても、仮置き場６０の接触面６１における落下向きのズレは僅かであるので、安定的に所望の向きにできる。
【０１０１】
図１６に示したように、縦長物品２の上部が下部よりもコンベヤ５０の搬送方向に存在するように縦長物品２を傾け、縦長物品２を仮置き場６０の上方で仮置き場から離間した位置に留めた状態で縦長物品２の保持を解除し、縦長物品２を落下させる方法では、縦長物品２の高さ位置が多少変動しても縦長物品２の倒れる挙動は同じになるので、解除位置の調整が容易で、また解除位置に達すれば縦長物品２の保持を直ちに解除できるので処理時間が短くできる。これに対し、図９Ａ〜図９Ｄに示したように、縦長物品２と仮置き場６０の接触面６１とを接触させ、その状態で、縦長物品２の保持を解除する方法では、接触後の保持解除となるので、安定的に縦長物品２を倒すことができる。
【０１０２】
仮置き場６０の接触面６１が概ね水平な面である場合に、縦長物品２を収納部７０から取り上げた後、図１７に示すように、仮置き場６０の上方から縦長物品を鉛直に降下させて縦長物品２の下部を仮置き場６０に接触させ、縦長物品２の下部を仮置き場６０に接触させた状態で、縦長物品２の上部が下部よりもコンベヤ５０の搬送方向に存在するように縦長物品２を傾け、次いで縦長物品２の保持状態を解除し、縦長物品２をコンベヤ上に倒してもよい。これにより縦長物品２の上部を搬送方向に向けることができる。このように縦長物品２と仮置き場６０の接触面６１とを接触させてから縦長物品２を傾け、縦長物品２の保持を解除する方法も接触後の保持解除となるので、安定的に縦長物品２を倒すことができる。
【０１０３】
一方、仮置き場６０の接触面６１がコンベヤ５０の搬送方向側に傾いている場合、図１８に示すように、縦長物品２を仮置き場６０の上方で仮置き場から離間した位置において、縦長物品２の長手方向が延長方向となっている状態で該縦長物品２の保持を解除することにより縦長物品２を仮置き場６０に落下させ、縦長物品２を滑らせるようにしてコンベヤ５０の搬送面５１上に移動させてもよく、図１９に示すように、仮置き場６０の上方から縦長物品２を鉛直に降下させて縦長物品２の下部と仮置き場６０の接触面６１とを接触させ、その状態で縦長物品２の保持を解除することにより縦長物品２をコンベヤ５０の搬送面５１上に移動させてもよい。これらの方法では縦長物品２の下部を搬送方向に向かせることができる。なお、仮置き場６０の接触面６１をコンベヤ５０の搬送方向側に傾ける場合、転倒補助部材６２は不要となる。
【０１０４】
図１８に示したように縦長物品２を仮置き場６０の上方で仮置き場から離間した位置において縦長物品の長手方向が鉛直方向の状態で縦長物品２の保持を解除する方法では、縦長物品２の高さ位置が多少変動しても縦長物品２の倒れる挙動は同じになるので、保持状態の解除位置の調整が容易で、また解除位置に達すれば縦長物品２の保持を直ちに解除できるので処理時間が短くできる。この方法における解除位置は、縦長物品２の最下部と仮置き場６０の距離を、好ましくは２〜８ｍｍ程度の小さい間隔とする。これにより、保持状態の解除の際に縦長物品２の落下向きが変化しても、仮置き場６０の接触面６１における落下向きのズレは僅かであるので、縦長物品２を安定的に所望の向きにできる。
【０１０５】
仮置き場６０の接触面６１が、コンベヤ５０の搬送方向側に傾いている場合も、仮置き場６０の接触面６１が水平な場合の図１６に示した方法と同様に、縦長物品２を収納部から取り上げた後、縦長物品２を仮置き場６０の上方で仮置き場から離間した位置で縦長物品２の上部が下部よりもコンベヤの搬送方向に存在するように縦長物品２を傾け、図２０に示すように縦長物品２の保持を解除し、縦長物品２を落下させて縦長物品２の下部を仮置き場に接触させてもよい。この方法では縦長物品２の上部を搬送方向に向かせることができる。解除する際の縦長物品２の最下部と仮置き場６０の距離は、仮置き場６０の接触面６１が水平な場合の図１６に示した方法と同様に好ましくは２〜８ｍｍ程度の小さい間隔とする。また、この方法では、図１６に示した方法に比して、仮置き場６０の上方で仮置き場から離間した位置で縦長物品２を傾かせる角度を大きくせねばならない。縦長物品２を傾かせる角度を大きくすることで、仮置き場６０の接触面６１にて物品の下部が落下の勢いで滑って、逆に縦長物品の下部が搬送方向に向くことを防止できる。
【０１０６】
また、仮置き場６０の接触面６１がコンベヤ５０の搬送方向側に傾いている場合に、仮置き場６０の接触面６１が水平な場合の図９Ａ〜図９Ｄに示した方法と同様に、縦長物品２が仮置き場６０から離間した状態で縦長物品２の上部が下部よりもコンベヤ５０の搬送方向に存在するように縦長物品２を傾け、次いで縦長物品２の下部を仮置き場６０に接触させ、縦長物品２の保持状態を解除してもよい。縦長物品２と仮置き場６０の接触面６１とを接触させた状態で縦長物品２の保持を解除することにより、安定的に縦長物品２を倒すことができる。
【０１０７】
さらに、仮置き場６０の接触面６１がコンベヤ５０の搬送方向側に傾いている場合に、仮置き場６０の接触面６１が水平な場合の図１７に示した方法と同様に、仮置き場６０の上方から縦長物品を鉛直に降下させて縦長物品２の下部を仮置き場６０に接触させ、図２１に示すように縦長物品２の下部を仮置き場６０に接触させた状態で縦長物品２の上部を該縦長物品２の下部よりもコンベヤ５０の搬送方向に移動させることにより縦長物品２を傾け、次いで縦長物品２の保持状態を解除し、縦長物品２をコンベヤ上に倒してもよい。このように縦長物品２と仮置き場６０とを接触させてから縦長物品を傾け、縦長物品２の保持を解除すると、安定的に縦長物品２を倒すことができる。特に、仮置き場６０の接触面６１がコンベヤ５０の搬送方向側に傾いている場合には、縦長物品２の下部を仮置き場６０に接触させた状態で縦長物品２を傾かせるための縦長物品２の上部の移動量を、仮置き場６０の接触面６１が水平な場合に比して少なくすることができる。
【０１０８】
また、仮置き場６０の接触面６１を傾ける場合に、その傾きを上述と反対の向きに傾け、縦長物品２がコンベヤ５０の搬送方向に対して逆方向に倒れるようにしてもよい。この場合、縦長物品２がその一端を接触面６１に接触させた状態における縦長物品２の傾け方向も上述と逆向きにする。これにより、縦長物品２が仮置き場６０で倒れると、縦長物品２の上部よりも下部が先行して搬送されるようになる。
【０１０９】
なお、これらのいずれの態様においても、保持状態を解除する位置は、縦長物品２の上部又は下部の所定の一方がコンベヤの搬送方向に向いて倒れる位置とする。
【０１１０】
また、時間あたりの処理量を増加させるために、縦長物品２を整列させるコンベヤ５０を２本以上としてもよく、ハンド部分２０に保持具２１を備えたロボットアームを、３つ以上併用してもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１  整列搬送装置
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ  縦長物品
２ｂ  縦長物品の背面
１０  ロボット
１１、１２  ロボットアーム
１３  基部
１４  水平回転部
１５  撮像装置
１６  移動装置
１７  左右首回転部
１８  上下首振り部
２０  ハンド部分
２１  保持具
２２  吸着部
２３  バキュームパッド
２４  スプリングプランジャ
３０  把持部
３１  開閉装置
３２  窪み
３５  係合部
４０  撮像装置
４１  照明装置
５０  コンベヤ
５１  搬送面
５３  ローラーコンベヤ
６０  仮置き場
６１  接触面
６２  転倒補助部材
６３  左右斜めガイド
６４  ガイド
７０  収納部
７１  収納部材、プラスチックコンテナ
７２  押し釦
７３  収納部材排出部
７４  ホイールコンベヤ
７５  不良品回収部
７６  受け箱
７７  シュート
８０  排出用コンベヤ
ＨＧ  ガイドの高さ
ＨＨ  コンベヤの搬送面と仮置き場の接触面との距離
ＨＬ  コンベヤの搬送面と仮置き場の底部との距離
ＨＯ  縦長物品の厚さ
Ｌ１  側面からみた高さ
Ｌ２  上面からみた最大直径又は最大幅
Ｌ３  吸着部の全長
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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【図２１】
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