(57)【要約】【課題】合成樹脂シートで梱包された製品を位置ずれさせることなく吸着保持して搬送途中での落下を防止することができる合成樹脂シート梱包製品の吸着装置を提供する。段ボール箱に箱詰めする際には吸着された製品姿勢の乱れをなくして箱詰め作業を安定的に行うことができる合成樹脂シート梱包製品の吸着装置を提供する。製品の被吸着面の大きさが変更になった場合であっても単一装置により製品の吸着を確実、かつ安定的に行うことができる合成樹脂シート梱包製品の吸着装置を提供する。【解決手段】合成樹脂シートで梱包した１個以上の製品を所定の位置間で移送する際に吸着保持する吸着装置にあって、取付け盤に対し、吸着面に合成樹脂シートの一部を吸い込み可能な大きさからなる多数の吸引孔が設けられた４個の吸着ボックスを、平面がほほ四角形状に配置すると共に移送する製品の平面の大きさに対応して縦方向及び横方向へ移動可能に支持する。【選択図】        図１
2004238166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂シートで梱包した１個以上の製品を所定の位置間で移送する際に吸着保持する吸着装置にあって、取付け盤に対し、吸着面に合成樹脂シートの一部を吸い込み可能な大きさからなる多数の吸引孔が設けられた４個の吸着ボックスを、平面がほほ四角形状に配置すると共に移送する製品の平面の大きさに対応して縦方向及び横方向へ移動可能に支持した吸着装置。
【請求項２】
請求項１の各吸着ボックスは、取付け盤に対して縦方向および横方向のいずれかへ移動可能に支持された可動板に、該可動板の移動方向と直交する方向へ移動可能に設けた吸着装置。
【請求項３】
請求項２において、取付け盤には縦方向及び横方向のいずれかへ延びる一対、２組のガイド部材を設けて可動板を移動可能に支持すると共に可動板には上記ガイド部材と直交する方向へ伸びるガイド部材を設けて対応する吸着ボックスを移動可能に支持する吸着装置。
【請求項４】
請求項２において、取付け盤には縦方向及び横方向のいずれかへ延びる一対、２組の長孔を設け、各長孔を挿通する軸部材に可動板を固定して可動板を移動可能に支持すると共に可動板には上記長孔と直交する方向へ伸びる長孔を設け、該長孔を挿通する軸部材に吸着ボックスを固定して吸着ボックスを移動可能に支持する吸着装置。
【請求項５】
請求項２において、取付け盤には縦方向及び横方向のいずれかへ延び、電動モータに連結された一対、２組の送りねじを回転可能に支持し、各送りねじに可動板を噛合わせて移動可能に支持すると共に可動板には上記送りねじと直交する方向へ伸び、電動モータに連結された送りねじをそれぞれ設け、各送りねじに吸着ボックスを噛合わせて移動可能に支持する吸着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば多関節ロボット等の箱詰め作業用ロボットを使用して合成樹脂シートで梱包された製品を段ボール箱等の収容箱内に箱詰めする際に、該製品を吸着保持する合成樹脂シート梱包製品の吸着装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば多関節ロボットを使用して収容箱としての段ボール箱内に製品を収容する際に製品を吸着して保持する吸着装置として、例えば特許文献１に示す吸引式物品吊り下げ装置が知られている。
【０００３】
この吊り下げ装置は、物品に対する吸着面が平面状の吸着枠に、該吸着枠が物品に当接して押圧した際に、この押圧により吸引バルブのスピンドルが押し上げて真空吸引を開始して吸着保持することを特徴としている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３１８４８９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した吊り下げ装置により合成樹脂シートで梱包された物品（製品）を吸着する場合、吸着枠の吸着面に対して製品を梱包する合成樹脂シートだけを吸着するため、図６に示すように合成樹脂シート内の製品が自重により垂れ下がって傾いたりしてその姿勢が一定しない問題を有している。
【０００６】
このため、搬送途中においては、合成樹脂シート内で製品が暴れて吸着不良になり易く、落下箱詰め不良の原因になったり、例えば段ボール箱内に上方から進入して箱詰めする際には、位置ずれした製品が段ボール箱に当たって箱詰めできない恐れがあった。
【０００７】
また、吸着しようとする物品の大きさ（被吸着面）が変更になった場合には、物品の被吸着面にほぼ一致する吸着枠を備えた吸着装置に交換する必要があり、予め物品毎に吸着装置を備えておく必要があった。
【０００８】
本発明は、上記した従来の欠点を解決するために発明されたもので、その課題とする処は、合成樹脂シートで梱包された製品を位置ずれさせることなく吸着保持して搬送途中での落下を防止することができる合成樹脂シート梱包製品の吸着装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の課題は、段ボール箱に箱詰めする際には吸着された製品姿勢の乱れをなくして箱詰め作業を安定的に行うことができる合成樹脂シート梱包製品の吸着装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の課題は、製品の被吸着面の大きさが変更になった場合であっても単一装置により製品の吸着を確実、かつ安定的に行うことができる合成樹脂シート梱包製品の吸着装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、合成樹脂シートで梱包した１個以上の製品を所定の位置間で移送する際に吸着保持する吸着装置にあって、取付け盤に対し、吸着面に合成樹脂シートの一部を吸い込み可能な大きさからなる多数の吸引孔が設けられた４個の吸着ボックスを、平面がほほ四角形状に配置すると共に移送する製品の平面の大きさに対応して縦方向及び横方向へ移動可能に支持したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施形態】
以下に実施形態を示す図に従って本発明を説明する。
実施形態１
図１〜図３において、製品箱詰めシステムは製品供給装置１と、移載ロボット３と、箱詰め装置５とから構成され、この箱詰めシステムは、収容箱としての段ボール箱７の上部開口とほぼ一致する平面の大きさからなる１個或いは複数個のシート梱包製品９を段ボール箱７に対して上方から直接進入して箱詰めする。
【００１３】
上記段ボール箱７は、段ボール紙や厚手状のクラフト紙或いは合成樹脂製段ボールにより形成され、上部に蓋片（図示せず）が折り返して開閉するように設けられている。
【００１４】
上記した製品供給装置１は、例えばローラコンベヤやベルトコンベヤ等で構成され、合成樹脂シート、合成樹脂製気泡シート等の包材シート９ａにより製品９ｂを梱包したシート梱包製品９を移載ロボット３による取出し位置まで間欠搬送する。搬送されるシート梱包製品９としては、上記したように段ボール箱７の上部開口にほぼ一致する平面の大きさであれば１個の場合でも複数個の場合でもよく、複数個とした場合には集合体の平面の大きさが上部開口にほぼ一致していればよい。図は一回の投入作業で４個のシート梱包製品９の集合体を箱詰めする例を示す。
【００１５】
また、包材シート９ａによる製品の梱包方法としては、例えば製品９ｂの下面及び上面に連続する合成樹脂シートをそれぞれ配置した状態で製品集合体の搬送方向上手側端面及び下手側端面に沿って上方及び下方から融着部材（図示せず）を移動して当接させた後に過熱して融着させた後に製品の搬送直交方向の両側面の上方及び下方に配置された融着部材（図示せず）を移動して当接させて融着させることにより梱包する。梱包方法としては、上記の例に限定されるものでないことは勿論で、他の公知の方法であってもよい。
【００１６】
移載ロボット３は、例えば複数個のアームを旋回移動制御して先端アームに設けられた本発明に係る吸着装置１１を製品供給装置１の取出し位置と後述する箱詰め装置５における箱詰め位置の間で移動してシート梱包製品９を箱詰めする多関節形のロボットである。尚、移載ロボット３としては、上記した多関節形のほかに三次元直交形のロボットであってもよい。
【００１７】
吸着装置１１は移載ロボット３の先端アームに対して任意角度に回動制御される取付け盤１３に４個の吸着ボックス１５を、取付け盤１３の長手直交方向及び長手方向へそれぞれ移動可能に取付けた構造からなる。
【００１８】
即ち、取付け盤１３には中心部から長手方向に向かう一対、２組（合計、４本）の長孔１７が形成され、各長孔１７を挿通する固定ねじ１９の軸端部には長手直交方向へ伸びる可動板２１がそれぞれ固定されている。これら可動板２１は長孔１７内を摺動する固定ねじ１９により取付け盤１３の長手方向へそれぞれ移動可能で、シート梱包製品９の大きさに対応する位置で固定させる。
【００１９】
また、各可動板２１には長手直交方向へ伸びる長孔２５がそれぞれ形成され、各長孔２５を挿通する固定ねじ２７の軸端部には吸着ボックス１５が固定されている。そして各長孔２５内を摺動する固定ねじ２７によりそれぞれの吸着ボックス１５を長手直交方向へそれぞれ移動可能で、シート梱包製品９の大きさに対応する位置で固定させる。
【００２０】
従って、それぞれの吸着ボックス１５は、取付け盤１３に対してその長手方向及び長手直交方向へ移動し、各吸着ボックス１５の外縁で想定される平面の大きさが吸着するシート梱包製品９の平面の大きさにほぼ一致するように構成される。
【００２１】
上記した各吸着ボックス１５の吸着面には多数の吸引口１５ａが形成されると共にその非吸着側には取付け盤１３に設けられた吸引口（図示せず）に接続された吸引ホース（図示せず）が接続されている。上記した吸引口１５ａは、シート梱包製品９を梱包する包材シート９ａの一部を吸引ボックス１５内に引き込み可能な大きさに設定される。
【００２２】
移載ロボット３の箱詰め位置には、例えばローラコンベヤやベルトコンベヤ等の搬入装置３１及び搬出装置３３が並列配置された箱詰め装置５が配置され、搬入装置３１の搬送方向下手と搬出装置３３の搬送方向上手との間には移動コンベヤー３５が搬送方向と直交する方向へ移動可能に接続されている。該移動コンベヤー３５は搬入装置３１により搬入された空の段ボール箱７を支承してシート梱包製品９の箱詰めを可能にさせた後にシート梱包製品９が箱詰めされた段ボール箱７を搬出装置３３側へ移動して箱詰め装置５外へ搬出可能にさせる。
【００２３】
次に、吸着装置１１によるシート梱包製品９の吸着作用について説明する。
先ず、箱詰めするシート梱包製品９の大きさに応じて取付け盤１３に対してそれぞれの吸着ボックス１５を取付け盤１３の長手直交方向及び長手方向へ移動して吸着可能領域幅をシート梱包製品９の平面にほぼ一致させる。
【００２４】
即ち、箱詰めするシート梱包製品９が小型の場合、図３に示すように各固定ねじ１９を緩めた状態で取付け盤１３に対してそれぞれの可動板２１を互いに近づく方向へ移動させると共に各固定ねじ２７を緩めた状態で対応する可動板２１に対してそれぞれの吸着ボックス１５を互いに近づく方向へ移動し、４個の吸着ボックス１５により形成される吸着面を製品の平面の大きさに一致させる。
【００２５】
反対に、箱詰めするシート梱包製品９が大型の場合には、図４（図４は最大幅で移動した場合を示す）に示すように各固定ねじ１９を緩めた状態で取付け盤１３に対してそれぞれの可動板２１を互いに遠ざかる方向へ移動させると共に各固定ねじ２７を緩めた状態で対応する可動板２１に対してそれぞれの吸着ボックス１５を互いに遠ざかる方向へ移動し、４個の吸着ボックス１５により形成される吸着面を製品の平面の大きさに一致させる。この場合にあっては、取付け盤１３の中心部に応じた各吸着ボックス１５間には吸着不能な空隙が形成される。
【００２６】
尚、上記した吸着ボックス１５の配置調整後においては、それぞれの固定ねじ１９・２７をナット１９ａ・２７ａにより締付けてそれぞれの位置にて可動板２１及び吸着ボックス１５を固定させる。
【００２７】
次に、搬入装置３１を搬送駆動して上面が開口した段ボール箱７を移動コンベヤー３５上に搬入した状態で移載ロボット３を駆動制御して製品供給装置１の取出し位置に搬入されたシート梱包製品９を吸着装置１１に吸着保持させる。
【００２８】
このとき、図５に示すようにシート梱包製品９を梱包する包材シート９ａの一部は各吸着ボックス１５による吸着力により吸引孔１５ａ内に引き込ませて吸着保持力を高くすると共に引き込まれた包材シート９ａにより梱包された製品９ｂを各吸着ボックス１５の吸着面側へ引き寄せてシート梱包製品９相互を密着させることにより全体としての１個の固まり状態にすることができる。
【００２９】
また、取付け盤１３の平面より大型のシート梱包製品９を吸着保持する際には、各吸着ボックス１５の相互間、特に取付け盤１３の中心部側に吸着不能領域を形成する間隙ができるが、この場合であっても、上記したように各吸着ボックス１５に対して包材シート９ａの一部を吸引孔１５ａ内に引き込んだ状態で吸着保持するため、吸着不能領域があっても高い吸着保持力でシート梱包製品９を保持することができると共に各シート梱包製品９相互を密着させ合うことができる。
【００３０】
そして移動制御される移載ロボット３により吸着装置１１に吸着保持されたシート梱包製品９を、移動コンベヤー３５上の段ボール箱７における上面開口の上方に位置させた後に吸着装置１１を下方へ移動制御してシート梱包製品９を段ボール箱７に対して上方から直接進入させて箱詰めを行う。
【００３１】
吸着装置１１に吸着保持されたシート梱包製品９を段ボール箱７内に進入させる際、上記したように吸着装置１１の各吸着ボックス１５内に包材シート９ａの一部を引き込ませてシート梱包製品９相互を密着させることによりその平面を段ボール箱７の上面開口にほぼ一致させているため、進入時にシート梱包製品９の一部が段ボール箱９に接触するのを回避して直接投入を可能にしている。
【００３２】
上記した箱積み動作後、移載ロボット３を駆動制御して吸着装置１１を段ボール箱７内から上方へ抜き出した後に製品供給装置１の取り出し位置へ移動し、待機していた次位のシート梱包製品９を吸着して保持させる。一方、箱詰め装置５は、吸着装置１１が段ボール箱７から抜け出した移動コンベヤー３５を搬出装置３３側へ移動して搬出装置３５により箱詰め装置５外へ搬出させた後に移動コンベヤー３５を搬入装置１５側へ戻し、次に搬入装置３１を駆動して次にシート梱包製品９が箱詰めされる空の段ボール箱７を移動コンベヤー３５上に搬入して次の箱詰め動作を行う。
【００３３】
本実施形態は、各種シート梱包製品９の大きさ、特に平面の大きさに応じて吸着装置１１の吸着可能面積を変更することができ、簡易な作業で多種類のシート梱包製品９を吸着保持することができる。
【００３４】
また、シート梱包製品９を梱包する包材シート９ａの一部を吸引孔１５ａ内に引き込んだ状態で保持するため、高い吸着保持力を得ることができ、搬送途中にシート梱包製品９が外れて移送不良になる恐れがない。特に各吸着ボックス１５相互を離間させて大型のシート梱包製品９を吸着させる際には、吸着ボックス１５の相互間に吸着不能領域が形成されるが、その場合であっても高い保持力を得ることができる。
【００３５】
更に、シート梱包製品９を梱包する包材シート９ａを絞り込んで内部の製品９ｂを吸着ボックス１５側へ引き寄せると共に相互を密着させることによりシート梱包製品９の平面の大きさを段ボール箱７の上面開口に一致させて投入時にシート梱包製品９の一部が段ボール箱７に接触するのを防止することができる。
【００３６】
本発明は、以下のように変更実施することができる。
１．取付け盤に対する吸着ボックスの支持構造としては、取付け盤１３に、中心部から長手方向に伸びる一対、２組のレールや軸のガイド部材をそれぞれ設け、各ガイド部材に可動板２１を長手方向へ移動するようにそれぞれ支持させる。また、各可動板２１に長手直交方向へ伸びるレールや軸のガイド部材をそれぞれ設け、各ガイド部材に吸着ボックス１５を長手直交方向へ移動可能に支持させ、取付け盤１３に対して各吸着ボックス１５を、保持するシート梱包製品９の平面の大きさに対応して長手方向及び長手直交方向へ移動させる構成とする。
【００３７】
尚、各ガイド部材に対してそれぞれの可動板２１及び各ガイド部材に対してそれぞれの吸着ボックス１５は、固定ねじにより所定の位置で固定可能にすればよい。
【００３８】
２．取付け盤に対する吸着ボックスの支持構造としては、取付け盤１３に、中心部から長手方向に伸び、電動モータに連結された一対、２組の送りねじを回転可能に支持し、各送りねじに対して可動板２１に設けられたナット部材を噛合わせて長手方向へ移動可能にする。また、各可動板２１に長手直交方向に伸び、電動モータに連結された送りねじを回転可能にそれぞれ支持し、各送りねじに吸着ボックス１５に設けられたナット部材を噛合わせて長手直交方向へ移動可能にし、取付け盤１３に対して各吸着ボックス１５を、保持するシート梱包製品９の平面の大きさに対応して長手方向及び長手直交方向へ移動させる構成とする。
【００３９】
３．上記説明は、吸着装置１１により平面が四角形状の１個または複数個のシート梱包製品９を吸着するものとしたが、シート梱包製品９の平面形状としては、四角形状に限定されるものではなく、例えば円形状であってもよい。
【００４０】
平面が円形状からなるシート梱包製品９を、複数個同時に吸着する際には、各シート梱包製品９の相互間に空隙ができ、この空隙に応じた吸引口１５ａからの吸い込みによりシート梱包製品９に応じた吸引口１５ａからの吸引力が低下することになるが、この場合であっても、シート梱包製品９に応じた吸引口１５ａ内に包材シート９ａの一部を引き込んで吸着するため、吸着保持力を維持することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、合成樹脂シートで梱包された製品を位置ずれさせることなく吸着保持して搬送途中での落下を防止することができる。また、段ボール箱に箱詰めする際には吸着された製品姿勢の乱れをなくして箱詰め作業を安定的に行うことができる。更に、製品の被吸着面の大きさが変更になった場合であっても単一装置により製品の吸着を確実、かつ安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】箱詰めシステムの平面説明図である。
【図２】吸着装置の全体斜視図である。
【図３】吸着装置の平面図である。
【図４】吸着ボックスの拡大移動状態を示す説明図である。
【図５】吸着装置による製品の吸着状態を示す説明図である。
【図６】従来例による吸着状態を示す説明図である。
【符号の説明】
７−収容箱としての段ボール箱、９−シート梱包製品、９ａ−包材シート、１１−吸着装置、１３−取付け盤、１５−吸着ボックス、１５ａ−吸引口、２１−可動板
【図１】
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【図２】
2004238166.tif 000004
【図３】
2004238166.tif 000005
【図４】
2004238166.tif 000006
【図５】
2004238166.tif 000007
【図６】
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