(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ１つの物品を着脱自在に保持する少なくとも２つの保持手段を有し、かつ上記各保持手段が物品を保持する保持位置と各保持手段が物品の保持状態を解放する解放位置とに往復移動される処理ヘッドと、上記各保持手段および処理ヘッドの作動を制御する制御装置とを備えて、上記保持位置の物品を各保持手段により保持してから持ち上げた状態で上記解放位置まで移送するようにした物品処理装置において、
上記各保持手段が保持して持ち上げられた状態の物品に所要の処理を施す処理手段を各保持手段に対応する数だけ上記処理ヘッドに設けるとともに、上記制御装置によって上記各処理手段を個別に制御可能として、
上記制御装置は、上記処理ヘッドを保持位置と解放位置とに往復移動させるとともに、各保持手段に保持位置で物品を保持させて解放位置へ移送中において各保持手段が保持した物品に上記各処理手段による所要の処理を行わせ、処理手段による処理が終了した物品は解放位置において各保持手段による保持状態を解放させ、上記処理ヘッドが解放位置から保持位置に移動される際に、上記処理ヘッドの他の保持手段が保持した物品に対して上記処理手段によって継続して所要の処理をさせるとともに、上記物品を解放した保持手段により上記保持位置において新たな物品を保持させることを特徴とする物品処理装置。
【請求項２】
物品は空の容器であって、上記処理手段は容器の内部をクリーニングするエアクリーナからなり、該エアクリーナは処理ヘッドに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の物品処理装置。
【請求項３】
物品は解放位置において箱に収納される容器であって、上記処理手段は、上記保持手段が保持した容器のバーコードを読み込むバーコードリーダからなり、該バーコードリーダは処理ヘッドに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の物品処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は物品処理装置に関し、より詳しくは、例えば容器を一方から他方へ移送するとともに移送中の容器にエアクリーニングを施すようにした物品処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、物品処理装置として、物品を着脱自在に保持する少なくとも２つの保持手段を有し、これら保持手段によって物品を保持位置で保持して解放位置で解放する処理ヘッドと、上記処理ヘッドの作動を制御する制御装置とを備えた物品処理装置は知られている（例えば、特開平９−４０１７８号公報）。
上記公報の装置では、処理ヘッドは保持手段としての２つのバキュームパッドを備えて、それらバキュームパッドによって保持位置で容器を保持したら、処理ヘッドは他方の解放位置まで移動されて、２つのバキュームパッドに保持した容器を解放位置で同時に解放する様に構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、上述したような一方の保持位置から他方の解放位置に容器を受け渡す装置において、その移送過程中に２つの容器に所要の処理を施したいという要望があった。例えば、２つの容器を移送中に、それらの容器内をエアクリーナによってクリーニングしたり、あるいは、容器に付されたバーコードの読み込み等の処理が要望されていたものである。
そこで、上述した従来の物品処理装置の処理ヘッドに、上述した所要の処理を行う処理手段を付加した構成の装置が考えられる。
しかしながら、このような構成では、次のような欠点が生じる。つまり、保持位置で順次２つの容器を保持してから所要の処理を行い、その処理が終了してから解放位置で２つの容器を同時に解放することになる。このとき、保持位置から解放位置へ移動するのに要する時間に対して、各容器に所要の処理を施す時間の方が長いため、処理ヘッドは解放位置において両方の容器に対する所要の処理が終了するまで待機しておく必要がある。このように、処理ヘッドを解放位置において待機させるという無駄時間が生じるので、単位時間当たりの容器の処理能力が低くなるという欠点が発生する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、本発明は、それぞれ１つの物品を着脱自在に保持する少なくとも２つの保持手段を有し、かつ上記各保持手段が物品を保持する保持位置と各保持手段が物品の保持状態を解放する解放位置とに往復移動される処理ヘッドと、上記各保持手段および処理ヘッドの作動を制御する制御装置とを備えて、上記保持位置の物品を各保持手段により保持してから持ち上げた状態で上記解放位置まで移送するようにした物品処理装置において、
上記各保持手段が保持して持ち上げられた状態の物品に所要の処理を施す処理手段を各保持手段に対応する数だけ上記処理ヘッドに設けるとともに、上記制御装置によって上記各処理手段を個別に制御可能として、
上記制御装置は、上記処理ヘッドを保持位置と解放位置とに往復移動させるとともに、各保持手段に保持位置で物品を保持させて解放位置へ移送中において各保持手段が保持した物品に上記各処理手段による所要の処理を行わせ、処理手段による処理が終了した物品は解放位置において各保持手段による保持状態を解放させ、上記処理ヘッドが解放位置から保持位置に移動される際に、上記処理ヘッドの他の保持手段が保持した物品に対して上記処理手段によって継続して所要の処理をさせるとともに、上記物品を解放した保持手段により上記保持位置において新たな物品を保持させるようにしたものである。
【０００５】
【作用】
このような構成によれば、複数の保持手段に保持した物品に処理手段によって所要の処理を施すことができる。そして、処理ヘッドを解放位置において待機させておく必要がないので、単位時間あたりの物品の処理数を増加させることができる。したがって、処理能力が高い物品処理装置を提供することができる。
【０００６】
【実施例】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、物品処理装置１はロボット２を備えるとともに、隣接位置に相互に平行に設けた第１搬送コンベヤ３と第２搬送コンベヤ４とを備えている。
ロボット２は、第１搬送コンベヤ３上の保持位置Ａと第２搬送コンベヤ４上の解放位置Ｂとを往復移動して、第１搬送コンベヤ３上の容器５を第２搬送コンベヤ４上に受け渡すようになっている。また、それと同時に、本実施例では、第１搬送コンベヤ３上で容器５を保持してから第２搬送コンベヤ４上の解放位置Ｂまで移動して保持状態を解放するまでの間に、容器５の内部をエアクリーナでクリーニングするようにしている。
物品処理装置１は、第２搬送コンベヤ４の上方位置に矯正手段６を備えており、解放位置Ｂにおいてロボット２が解放した容器５は、矯正手段６によって横転状態から正立状態に起立されて第２搬送コンベヤ４上に載置されるようになっている。これによって、容器５は第２搬送コンベヤ４上で正立された状態で縦一列に整列されるようになっている。
本実施例における容器５は、断面が円形をしたプラスチック容器であり、その上端中央に口部５ａを突設してあり、下端となる底部５ｂは平坦面としている。
【０００７】
第１搬送コンベヤ３の載置面には、搬送方向の等間隔位置に多数の仕切り部材７を搬送方向と直交させて設けてあり、隣り合う仕切り部材７とそれらの間の載置面とによって容器５を収納するポケットＰを構成している。図２に示すように、仕切り部材７の載置面からの高さは、横転状態の容器５の上方外周部の高さよりも低く設定している。また、上記仕切り部材７は、後述するＣＣＤカメラ８でポケットＰ内の容器５を撮影する際に、仕切り部材７であることが容易に判明できるような材質と色に設定している。さらに、図２に示すように、本実施例では、上述のようにバケットコンベヤからなる第１搬送コンベヤ３を、搬送方向下流側の端部が上流側の端部よりも高さが高くなるように、全体として傾斜させて配置している。
第１搬送コンベヤ３は上述のように構成しているので、第１搬送コンベヤ３の上流側の端部において図示しない傾斜フィーダによって、第１搬送コンベヤ３上に順次容器５が供給されると、各容器５は第１搬送コンベヤ３における各ポケットＰ内に収納されるようになっている。第１搬送コンベヤ３が全体として傾斜していることにより、各ポケットＰ内の容器５は搬送方向上流側となる仕切り部材７に当接するようになっている。これにより、本実施例では、第１搬送コンベヤ３の各ポケットＰ内に第１搬送コンベヤ３の搬送方向と直交する横転状態の容器５を収納し、その状態において、各容器５を下流側にむけて搬送する様にしている。なお、本実施例では、図１および図２に示すように、第１搬送コンベヤ３における搬送過程の上方にゴム製の板状部材１１を設けている。この板状部材１１の下端部が、ポケットＰ内の容器５と係合するようになっており、それによって、各ポケットＰ内に容器５が確実に１個だけ収納されるようにしている。
【０００８】
次に、図１に示すように、ロボット２は、第１搬送コンベヤ３の下流側端部の一側に配置してあり、ロボット２よりも上流側となる第１搬送コンベヤ３の搬送経路上に検出手段としてのＣＣＤカメラ８を配置している。このＣＣＤカメラ８は、第１搬送コンベヤ３が搬送する各容器５の載置状況、すなわち、各ポケットＰ内における第１搬送コンベヤ３の幅方向における容器５の載置位置を撮影し、その映像を制御装置１２に入力するようになっている。また、第１搬送コンベヤ３の下流側端部にはロータリエンコーダ１３を接続するとともに、矯正手段６の駆動源にもロータリエンコーダ１４を接続してあり、これらロータリエンコーダ１３、１４で検出したパルス信号は上記制御装置１２に入力される。
上記ロボット２は制御装置１２によって作動を制御されるようになっており、制御装置１２は、ＣＣＤカメラ８から入力される容器５の映像およびロータリエンコーダ１３、１４から入力されるパルス信号を基にして、上記保持位置Ａと解放位置Ｂとにロボット２の処理ヘッド２２を往復移動させるとともに、ロボット２によって容器５の内部をクリーニングするようにしている。
【０００９】
図３に示すように、ロボット２は、鉛直方向に向けた大径の第１駆動軸１５を備えるとともに、この第１駆動軸１５の上端に水平方向に支持した第１アーム１６の基部を連結している。第１アーム１６の先端部には、鉛直方向を向けた第２駆動軸１７を回転自在に設けてあり、この第２駆動軸１７に水平方向に支持した第２アーム１８の基部を連結している。そして、この第２アーム１８の先端に、小径の第３駆動軸２１を昇降および回転可能に設けてあり、この第３駆動軸２１の下端部に処理ヘッド２２を取り付けている。
図４ないし図５に示すように、本実施例の処理ヘッド２２は、長方形をした板状の支持部材２３を備えており、この支持部材２３は、その長手方向の中央部を上記第３駆動軸２１の下端部に連結されて水平に支持されている。したがって、第３駆動軸２１が回転すると支持部材２３は水平面で正逆に回転することができる。
上記支持部材２３における長手方向の両端部には、それぞれ鉛直下方に向けてエアシリンダ２４，２５を取り付けてあり、各エアシリンダ２４，２５のピストンには、ブラケットを介してそれぞれ２つ一組のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）を下方にむけて連結している。
本実施例では、２つ一組のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）によって、容器５の外周部における長手方向中央を挟んだ一端側と他端側とを吸着保持するようにしている。これにより、バキュームパッド２６，２６に保持された容器５は、その軸心が支持部材２３の長手方向に対して直交する状態で保持される。これにより、２組のバキュームパッド２６，２６とバキュームパッド２７，２７によって保持された２つの容器５は相互に平行に支持されるとともに、図４に示すように、容器５の口部５ａが後述するエアクリーナ２８，２９側に位置するようにしている。
さらにまた、各エアシリンダ２４，２５が備えるバキュームパッド２６，２６（２７，２７）が隔てた間隔は、第１搬送コンベヤ３上における隣り合うポケットＰ内の容器５の軸心が隔てた寸法と一致させている。したがって、処理ヘッドを第１搬送コンベヤ上の保持位置に位置させると、隣り合うポケットＰ内に収納されている各容器５の上方にバキュームパッド２６，２６（２７，２７）が位置するようになっている（図２参照）。
【００１０】
さらに本実施例の処理ヘッド２２は、図４から図９に示すように、支持部材２３の底面に一対のエアクリーナ２８，２９を連結してあり、バキュームパッド２６，２６（２７，２７）に保持した容器５の内部をこれらエアクリーナ２８，２９によって、クリーニングするようにしている。
一方のエアクリーナ２８は、支持部材２３の底面の中央部に連結したエアシリンダ３１と、このエアシリンダ３１のピストンに連結したＬ字形のブラケット３２と、ブラケット３２の先端に取り付けた円錐形の装着部材３３とから構成している。
また、他方のエアクリーナ２９は、支持部材２３の底面の中央部に連結したエアシリンダ３４と、このエアシリンダ３４のピストンに連結したＬ字形のブラケット３５と、ブラケット３５の先端に取り付けた円錐形の装着部材３６とから構成している。
上記両エアシリンダ３１，３４のピストンは、各組のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）に保持された容器５の口部５ａ側に位置させてあり、これらのエアシリンダ３１，３４を独立して前進端位置と後退端位置とに進退させることにより、各ブラケット３２，３５に取り付けた装着部材３３，３６を容器５の口部５ａに接離させることができる。
装着部材３３，３６は同じ構成にしてあるので、一方の装着部材３３の構成のみを説明する。すなわち図９に拡大して示すように、装着部材３３は、ブラケット３２に貫通させた外パイプ３３Ａと、この外パイプ３３Ａを貫通させて一端を外パイプ３３Ａよりも前方に突出させた内パイプ３３Ｂと、さらに外パイプ３３Ａを囲繞し、小径となる端部をブラケットの端面に連結した円錐状の閉鎖部材３３Ｃとを備えている。内パイプ３３Ｂの他端は図示しない導管を介して圧縮空気の供給源に接続してあり、外パイプ３３Ａの他端は、大気に開放させている。
【００１１】
図７に示すように、バキュームパッド２６，２６（２７，２７）によって保持位置Ａの容器５を保持する際には、各エアシリンダ３１，３４によって装着部材３３，３６も前進端位置に位置している。したがって、この状態では、装着部材３３，３６と容器５の口部５ａは大きく離隔している。
そして、容器５を保持したバキュームパッド２６，２６および２７，２７がエアシリンダ２４、２５によって図６に示す上昇端まで上昇されると、容器５の口部５ａが装着部材３３（３６）と同じ高さとなり、それらが相互に対向するようになっている。
この状態からエアシリンダ３１（３４）によって、装着部材３３（３６）を後退端に位置させると、装着部材３３（３６）が容器５の口部５ａに装着される。この状態は、図９に示すように、外パイプ３３Ａおよび内パイプ３３Ｂの一端が口部５ａの開口から容器５内に挿入されるとともに、閉鎖部材３３Ｃによって口部５ａの開口が閉鎖されている。エアシリンダ３１（３４）が後退されるのと同時に、内パイプ３３Ｂの一端から圧縮空気が供給されるので、内パイプ３３Ｂを介して容器５内に圧縮空気が導入される。これにより、容器５内の空気が強制的に置換されて、外パイプ３３Ａを介して容器５の外部に排出される。このようにして、容器５内に介在する塵埃等を外部に排出することで容器５内をクリーニングするように構成している。なお、本実施例では、この様に装着部材３３，３６を容器５の口部５ａに装着してクリーニングを実施する時間は、約１秒に設定している。
【００１２】
本実施例の制御装置１２は、上述のように構成した処理ヘッド２２の作動を制御して、第１搬送コンベヤ３上の保持位置Ａにおいて各バキュームパッド２６，２６および２７，２７により順次容器５を保持し、その保持した容器５にエアクリーニングを施してから、第２搬送コンベヤ４上の解放位置Ｂにおいて容器５の保持状態を解放する。
ここで、上述したように容器５にクリーニングを施す時間は約１秒に設定しているが、保持位置Ａから解放位置Ｂまで処理ヘッド２２が移動するのに要する移動時間は、クリーニングを施す時間よりも短い。そのため、両方の容器５を順次保持位置Ａで保持してからそれぞれ直ちにそれらにクリーニングを開始し、その後、直ちに保持位置Ａから解放位置Ｂまで処理ヘッド２２を移動させる様にした場合には、第１の容器５のクリーニングが終了し、第２の容器５のクリーニングが完全に終了するまで処理ヘッド２２を解放位置Ｂに待機させる必要がある。
そこで、本実施例では、このような解放位置Ｂにおける処理ヘッド２２の待機時間を無くして、処理ヘッド２２による容器５の効率的な受け渡しが出来るように、制御装置１２によって処理ヘッド２２の作動を制御するようにしている。
【００１３】
（具体的な作動説明）
すなわち、先ず、制御装置１２は、処理ヘッド２２を第１搬送コンベヤ３上の保持位置Ａに移動させる（図１）。この時点では、両エアシリンダ２４，２５によってバキュームパッド２６，２６（２７，２７）は図６に示した上昇端に位置しており、また、両エアクリーナ２８，２９の装着部材３３，３６も前進端に位置している。
次に、処理ヘッド２２が保持位置Ａに移動するまでの間にＣＣＤカメラ８によって最初の容器５の映像が制御装置１２に入力されている。すると、制御装置１２は、ＣＣＤカメラ８から入力された最初の容器５の映像を元に、その口部５ａが両エアクリーナ２８，２９側に位置するように処理ヘッドを回転させてからバキュームパッド２６，２６を最初の容器５の上方に位置させ、次に、エアシリンダ２４によってバキュームパッド２６，２６を下降させる。これにより、既に負圧が導入されているバキュームパッド２６，２６によって最初の容器５が吸着保持される（図７）。ここで、図１０は、作業開始後の経過時間と作業工程との関係を示したものであり、この図１０におけるＩで示す時間帯で最初の容器５がバキュームパッド２６，２６によって吸着保持される。
こうしてバキュームパッド２６，２６によって最初の容器５が吸着保持されると、制御装置１２はエアシリンダ２４によってバキュームパッド２６，２６を元の上昇位置まで上昇させるので、最初の容器５はバキュームパッド２６，２６に保持された横転状態のままで第１搬送コンベヤ３の上方に支持される。そして、この最初の容器５の口部５ａは、エアクリーナ２８の装着部材３３側に位置している（図６）。
【００１４】
次に、このように最初の容器５がバキュームパッド２６，２６に保持されて上昇端位置に支持されると、制御装置１２は直ちにエアシリンダ３１によって装着部材３３を後退させるので、装着部材３３が最初の容器５の口部５ａに装着される（図８、図９参照）。これにより、最初の容器５のクリーニングが開始される（図１０のＩＣ’の時点）。
この後、制御装置１２は、ＣＣＤカメラ８からの第２の容器５の映像を元に、第２の容器５の口部５ａがエアクリーナ２９側となるようにポケットＰに収納されている場合には、制御装置１２は直ちにエアシリンダ５によってバキュームパッド２７，２７を下降させる。この時点では、バキュームパッド２７，２７に負圧が導入されているので、このバキュームパッド２７，２７によって第２の容器５が吸着保持される（図４、図１０のＩＩの時間帯）。制御装置１２は、この後、エアシリンダ２５によってバキュームパッド２７，２７を上昇端位置まで上昇させるので、第２の容器５も上昇端位置に支持される。
なお、バキュームパッド２６，２６（２７，２７）によってポケットＰ内の容器５を保持しようとする時に、ポケットＰ内に収納されている容器５の口部５ａが上述した方向とは逆となっている時には、制御装置１２は処理ヘッド２２を第３駆動軸２１を回転中心として１８０度回転させてから、バキュームパッド２６，２６（２７，２７）によって容器５を吸着保持する。つまり、制御装置１２は、ＣＣＤカメラ８から入力されるポケットＰ内の容器５の収納方向に応じて、処理ヘッド２２全体を１８０度回転回転させて、最終的に図４に示すように、各組のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）によって、口部５ａがエアクリーナ２８，２９となるように各容器５を吸着保持する。
【００１５】
このようにバキュームパッド２７，２７によって第２の容器５が吸着保持されているときにも、最初の容器５にはエアクリーナ２９によるクリーニングが継続されている（図１０のＩＣの時間帯）。また、バキュームパッド２７，２７に保持された第２の容器５が上昇端位置に支持されると、制御装置１２はエアシリンダ３４によってエアクリーナ２９の装着部材３６を後退させて、第２の容器５の口部５ａに装着させる。これにより、エアクリーナ２９によって第２の容器５のクリーニングも開始される（図１０のＩＩＣ’の時点）。
この後、処理ヘッド２２が保持位置Ａから直ちに解放位置Ｂに移動される。解放位置Ｂに処理ヘッド２２が位置する以前に最初の容器５のクリーニングは既に終了している（図１０のＩＣ’’の時点）。クリーニングが終了した時点で、制御装置１２は装着部材３３への負圧の導入を停止するとともに、装着部材３３を前進端位置まで前進させて、最初の容器５の口部５ａから離隔させる（図６の状態）。
この後、制御装置１２は、バキュームパッド２６，２６への負圧の導入を停止させるので、バキュームパッド２６，２６による最初の容器５の保持状態が解放される（図１０のＩ’の時間帯）。このようにして、内部のクリーニングが終了してから解放されて落下する最初の容器５は、矯正手段６によって横転状態から反転されて正立状態に起立され、その状態で第２搬送コンベヤ５上に載置される（図１）。
【００１６】
この時には、第２の容器５に対するクリーニングが継続して行われているので（図１０のＩＩＣの時間帯）、第２の容器５を解放位置において解放することはできない。
そこで、制御装置１２は、解放位置Ｂにおいて最初の容器５が解放されたら、バキュームパッド２７，２７に保持した第２の容器５にはクリーニングを継続させたまま、直ちに処理ヘッド２２を解放位置Ｂから保持位置Ａまで移動させる。そして、制御装置１２は、ＣＣＤカメラ８からの第３の容器５の映像を元に、第３の容器５の直上の位置にバキュームパッド２６，２６を位置させてから、バキュームパッド２６，２６を下降させる。これにより、第３の容器５がバキュームパッド２６，２６によって吸着保持される（図１０のＩＩＩの時間帯）。なお、この時までには、他方のバキュームパッド２７，２７に保持した第２の容器５のクリーニングは終了している（図１０のＩＩＣ’の時点）。そこで、この時には制御装置１２は装着部材３６への負圧の導入を既に停止させており、その後、装着部材３６を前進端位置まで前進させて第２の容器５の口部５ａから離隔させている。
一方、制御装置１２は、第３の容器５がバキュームパッド２６，２６によって吸着保持されたら、エアシリンダ２４によってバキュームパッド２６，２６を上昇端位置に上昇させるとともに、エアクリーナ２８の装着部材３３を後退させるので、第３の容器５の口部５ａに装着部材３３が装着されてクリーニングが開始される（図１０のＩＩＩＣ’の時点）。また、制御装置１２は、バキュームパッド２６，２６を上昇端位置に上昇させると同時に、処理ヘッド２２を保持位置Ａから解放位置Ｂに移動させる。そして、処理ヘッド２２が解放位置Ｂに位置すると、この時には既に第２の容器５のクリーニングは終了しているので、直ちに制御装置１２はバキュームパッド２７，２７への負圧の導入を停止させ、バキュームパッド２７，２７による第２の容器５の保持状態を解放させる（図１０のＩＩ’の時間帯）。このようにして、内部のクリーニングが終了してから解放されて落下する第２の容器５は、矯正手段６によって横転状態から反転されて正立状態に起立され、その状態で第２の搬送コンベヤ５上に載置される（図１）。
【００１７】
このとき第３の容器５は、継続してクリーニングが施されているので（図１０のＩＩＩＣの時間帯）、解放位置Ｂにおいて保持状態を解放することは出来ない。
そこで、制御装置１２は、上述のように第２の容器５を解放位置Ｂで解放したら、直ちに処理ヘッド２２を解放位置Ｂから保持位置Ａに移動させ、保持位置Ａにおいてバキュームパッド２７，２７を下降させて第４の容器５を保持させる（図１０のＩＶの時間帯）。
この後、制御装置１２はバキュームパッド２７，２７を上昇端に上昇させるととともにエアクリーナ２９の装着部材３６を後退させて第４の容器５の口部５ａ装着させる。このとき装着部材３６には負圧が導入されているので、第４の容器５のクリーニングが開始され（図１０のＩＶＣ’示す時点）、かつバキュームパッド２７，２７を上昇端に位置すると同時に処理ヘッド２２が保持位置Ａから解放位置Ｂにむけて移動される。処理ヘッド２２が解放位置Ｂに位置した時には、第３の容器５に対するクリーニングは既に終了しているので（図１０のＩＩＩＣ’’）、制御装置１２はバキュームパッド２６，２６への負圧の導入を停止させる。これにより解放位置Ｂにおいて第３の容器５の保持状態が解放され、落下する容器５は矯正手段６によって横転状態から反転されて起立されてから第２搬送コンベヤ５上に載置される（図１０のＩＩＩ’で示す時間帯）。
このとき、第４の容器５はクリーニングが終了していないので、未だ保持状態を解放する訳にはいかない。
そこで、制御装置１２は、第３の容器５を解放位置Ｂで解放したら、直ちに処理ヘッド２２を解放位置Ｂから保持位置Ａまで移動させ、ＣＣＤカメラ８からの映像を元にバキュームパッド２６，２６を下降させて第５の容器５を保持位置Ａで保持する（図１０のＶで示す時間帯）。
【００１８】
この後、制御装置１２はバキュームパッド２６，２６を上昇端に上昇させるととともにエアクリーナ２８の装着部材３３を後退させて第５の容器５の口部５ａに装着させる。このとき装着部材３３には負圧が導入されているので、第５の容器５のクリーニングが開始され（図１０のＶＣ’示す時点）、かつバキュームパッド２６，２６を上昇端に位置させると同時に、処理ヘッド２２を保持位置Ａから解放位置Ｂに移動させる。処理ヘッド２２が解放位置Ｂに位置した時には、第４の容器５に対するクリーニングは既に終了しているので（図１０のＩＶＣ’’の時点）、制御装置１２はバキュームパッド２７，２７への負圧の導入を停止させる。これにより解放位置Ｂにおいて第４の容器５の保持状態が解放され、落下する容器５は矯正手段６によって横転状態から反転されて起立されてから第２搬送コンベヤ５上に載置される（図１０のＩＶ’で示す時間帯）。
上述したように、制御装置１２は、各組のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）によって交互に容器５を保持してから、それらの容器５にエアクリーナ２８，２９でクリーニングを施した後、解放位置Ｂで各組のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）による容器５の保持状態を解放する。そして、一方の組のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）が解放位置Ｂで各容器５を解放したら、直ちに解放位置Ｂから保持位置Ａに処理ヘッド２２を移動させて、空いた状態のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）で新たな容器５を保持するようにしている。
本実施例の制御装置１２は、このようにして、処理ヘッド２２の作動を制御するので、後からクリーニングを開始した容器５のクリーニングが終了するまで解放位置Ｂの上方に処理ヘッド２２を待機させる必要がない。そのため、効率的に容器５のクリーニングと受け渡しを行うことができる。したがって、後述する従来の考え方に基づく処理方法に比較して物品処理装置１による単位時間あたりの容器５の受け渡し量を増加させることができ、処理能力が高い物品処理装置１を提供することができる。
また、１つの容器５に対するクリーニングに要する時間も比較的長めに設定できるので、処理ヘッド２２を安定して稼動させることができる。
なお、矯正手段６の構成は、上記特開平９−４０１７８号公報に開示されているものと同一なので、矯正手段６の構成の説明は省略する。
【００１９】
上述した本実施例に対して、処理ヘッド２２の構成が上述した本実施例と同一であっても、制御装置２２による処理ヘッド２２の作動制御が従来一般の考え方を元にした処理であると、処理能力を向上させることは難しい。
つまり、２組のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）によって、保持位置Ａで順次２つの容器５を保持し、それら各容器５を保持したら、直ちにクリーニングを開始し、処理ヘッド２２を保持位置Ａから解放位置Ｂまで移動させ、解放位置Ｂにおいてクリーニングが終了した２つの容器５を同時に解放する場合である。この場合には、先にクリーニングが終了した最初の容器５を先に解放位置Ｂにおいて解放させたとしても、他方のクリーニング中の容器５をクリーニングが終了するまで解放位置Ｂで処理ヘッド２２を待機させておく必要がある。
そのような無駄な待機時間が発生すると、物品処理装置１の処理能力を向上させることができない。この場合について、図１１によって詳細に説明すると、先ず、２つのバキュームパッド２６，２６（２７，２７）によって順次保持位置Ａで容器５を保持する（図１１のＩ、ＩＩで示す時間帯）。各バキュームパッド２６，２６（２７，２７）で容器５を保持したらそれぞれ直ちにエアクリーニングを開始する（ＩＣ’、ＩＩＣ’の時点）。この後、処理ヘッド２２を保持位置Ａから解放位置Ｂまで移動させる。このように処理ヘッド２２が解放位置Ｂに位置しても、両容器５のクリーニングは終了していない。そこで、処理ヘッド２２は解放位置Ｂに位置した状態で待機し、この後、最初の容器５のクリーニングが終了し、次に第２の容器５のクリーニングが終了すると、処理ヘッド２２はそれら２本の容器５の保持状態を同時に解放する（図１のＩ’、ＩＩ’の時間帯）。
次に、処理ヘッド２２は、解放位置Ｂから保持位置Ａまで移動して第３の容器５と第４の容器５を順次保持する（図１１のＩＩＩ、ＩＶで示す時間帯）。
各バキュームパッド２６，２６（２７，２７）で容器５を保持したらそれぞれ直ちにエアクリーニングを開始する（図１１のＩＩＩＣ’、ＩＶＣ’の時点）。これと同時に処理ヘッド２２を保持位置Ａから解放位置Ｂまで移動させる。処理ヘッド２２が解放位置Ｂに位置しても、両容器５のクリーニングは終了していない。そこで、処理ヘッド２２は解放位置Ｂに位置した状態で待機し、この後、第３の容器５のクリーニングが終了し、次に第４の容器５のクリーニングが終了すると、処理ヘッド２２はそれら２本の容器５の保持状態を同時に解放する（図１１のＩＩＩ’、ＩＶ’の時間帯）。
制御装置１２がこのようにして処理ヘッド２２の作動制御を行うと、処理ヘッド２２は解放位置Ｂにおいて容器５のクリーニングが終了するまで待機する必要があり、そのような処理ヘッド２２の待機時間は結果的に物品処理装置１の単位時間あたりの処理能力の低下につながるものである。このような制御装置１２による処理ヘッド２２の作動制御に比較すると、上述したように本実施例によれば、処理能力の高い物品処理装置１を提供できる。
なお、上述した本実施例では、処理ヘッド２２に２つのエアシリンダ２４，２５を設けて、それらに２組のバキュームパッド２６，２６（２７，２７）を取り付けたものに本発明を適用しているが、処理ヘッド２２に３個のエアシリンダを設けて、それらにそれぞれ２個一組のバキュームパッドを設けた構成にも本発明を適用できる。
【００２０】
（第２実施例）
次に、図１２および図１３に基づいて本発明の第２実施例を説明する。この第２実施例は、搬送コンベヤ４１によって等間隔を維持して搬送される化粧箱４２内に２台のロボット４３，４４によって各２本ずつ合計４個の容器４５を収納する物品処理装置１０１，１０２に本発明を適用したものである。
すなわち、搬送コンベヤ４１は、空の化粧箱４２を所定の間隔を維持して矢印方向に搬送するようになっており、搬送コンベヤ４１の搬送過程の一側には、搬送コンベヤ４１と直交する方向に供給コンベヤ４６，４７，４８，４９を配置している。空の化粧箱４２は、横転状態の容器４５を４個収納できる大きさに設定されている。
これらの供給コンベヤ４６，４７の間となる搬送コンベヤ４１の一側にロボット４３およびその作動を制御する制御装置５１を配設している。また、供給コンベヤ４８，４９の間となる搬送コンベヤ４１の一側にロボット４４およびそれの作動を制御する制御装置５２を配設している。
各供給コンベヤ４６，４７は、ロボット４３に隣接する保持位置Ａ１，Ａ１’にダンボール箱５２を供給するようになっている。また、各供給コンベヤ４８，４９も、ロボット４４に隣接する保持位置Ａ２，Ａ２’にダンボール箱５２を供給するようになっている。ダンボール箱５２は上面を開口させてあり、ダンボール箱５２内には、キャッピングが終了した容器４５が正立状態で収納されている。上流側の物品処理装置１０１のロボット４３によって保持位置Ａ１，Ａ１’のダンボール箱５２から順次２本の容器４５を取り出して、搬送コンベヤ４１上となる解放位置Ｂの化粧箱４２内に収納するとともに、下流側の物品処理装置１０２のロボット４４によって保持位置Ａ２，Ａ２’のダンボール箱５２から順次２個の容器４５を取り出して、既に２個の容器４２が収納されている解放位置Ｂの化粧箱４２に収納するようにしている。したがって、これら２台のロボット４３，４４の位置を通過した化粧箱４２には、合計４個の容器４５が収納されるようになっている。そして、この実施例では、２台のロボット４３，４４は、容器４５を保持位置Ａ１，Ａ１’（Ａ２，Ａ２’）で保持してから解放位置Ｂの化粧箱４２に収納するまでの間に、各容器４５に貼付したラベルＬのバーコードを読み取り、各容器４５が化粧箱４２に収納されるべき容器４５であるか否かを確認するようにしている。
ここで、各物品処理装置１０１，１０２の構成は同じなので、一方の物品処理装置１０１についてのみ説明する。すなわち、図１３に示すように、物品処理装置１０１のロボット４３は、容器４５を着脱自在に保持する処理ヘッド１０１Ａを備えている。
【００２１】
図１３は側面図のため１つしか表示していないが、この処理ヘッド１０１Ａは、所定間隔を維持して容器４５を保持する左右一対のグリッパ５４Ａ（５４Ｂ）を備えている。これら２台のグリッパ５４Ａ（５４Ｂ）の隣接位置には、容器４５の外周部を吸着する吸着機構５５Ａ（５５Ｂ）を備えている。また、２台のグリッパ５４Ａ、５４Ｂの隣接位置には、容器４５に張り付けたラベルＬのバーコードを読み取るバーコードリーダ５６Ａ（５６Ｂ）を備えている。
グリッパ５４Ａ（５４Ｂ）は、エアシリンダ５７Ａ（５７Ｂ）に連動して開閉されるようになっており、容器４５の上端を着脱自在に把持することができる。グリッパ５４Ａ（５４Ｂ）、エアシリンダ５７Ａ（５７Ｂ）および吸着機構５５Ａ（５５Ｂ）は昇降シリンダ５８Ａ（５８Ｂ）によって、図示上昇端位置とこれよりも所定量だけ下降した下降端位置とに下降されるようになっている。また、吸着機構５５Ａ，５５Ｂは、ピン５３を揺動中心として揺動できるようになっており、エアシリンダ５９Ａ（５９Ｂ）に連動して実線で示す鉛直方向に支持される吸着位置と、想像線で示すように略横に倒れた状態の振り上げ位置とに移動されるようになっている。
また、バーコードリーダ５６Ａ（５６Ｂ）は、エアシリンダ６０Ａ（６０Ｂ）によって実線で示す上昇端位置と想像線で示す下降端位置とに移動されるようになっている。容器４５を把持したグリッパ５４Ａ、５４Ｂが図１３に示す上昇位置にまで上昇されるとともに、バーコードリーダ５６Ａ（５６Ｂ）が下降端に位置すると、バーコードリーダ５６Ａ（５６Ｂ）の対向位置にラベルＬが位置して、そのラベルＬのバーコードをバーコードリーダ５６Ａ（５６Ｂ）によって読み込むことができる。なお、グリッパ５４Ａ（５４Ｂ）および吸着機構５５Ａ（５５Ｂ）の構成は、特開平９−１４２４１１号公報により公知なので詳細な説明は省略する。
物品処理装置１０１の制御装置５１は、上記処理ヘッド１０１Ａを保持位置Ａ１、Ａ１’上と搬送コンベヤ４１上となる解放位置Ｂの化粧箱４２との間を往復移動させるとともに、上記処理ヘッド１０１Ａの各構成要素の作動を以下のように制御する。
【００２２】
（作動説明）
すなわち、図１３に実線で示すようにグリッパ５４Ａ（５４Ｂ）およびバーコードリーダ５６Ａ（５６Ｂ）が上昇端位置にあり、吸着機構５５も想像線で示す振り上げ位置にある状態において、制御装置５１は処理ヘッド１０１Ａを保持位置Ａ１に移動させる。次に、制御装置５１は、昇降シリンダ５８Ａを介してグリッパ５４Ａを下降させるとともに、エアシリンダ５７Ａを下降させるので、グリッパ５４Ａによって段ボール箱５２内の最初の容器４５が保持される。
この後、制御装置５１は、直ちに昇降シリンダ５８Ａを上昇端まで上昇させる一方、エアシリンダ６０Ａによってバーコードリーダ５６Ａを想像線で示す下降端に下降させる。これにより、バーコードリーダ５６ＡによるラベルＬのバーコードの読み込みが開始される。また、上述のように昇降シリンダ５８Ａが上昇されるのと同時に、エアシリンダ５９Ａによって吸着機構５５Ａが実線で示す吸着位置まで下降される。このとき吸着機構５５Ａには負圧が導入されているので、該吸着機構５５Ａによって容器４５の外周部の２か所が吸着保持される。バーコードリーダ５６Ａが読み込んだラベルＬのバーコードは、制御装置５１に入力されるようになっており、制御装置５１は予め記憶した所定のバーコードのナンバーとバーコードリーダ５６Ａから入力されたバーコードのナンバーとを比較して、それが同一であるか否か確認する。同一である場合には、エアシリンダ５７Ａを上昇させてグリッパ５４Ａによる容器４５の保持状態を解放する一方、エアシリンダ５９Ａによって吸着機構５５Ａを想像線で示す振り上げ位置まで移動させる。
【００２３】
次に、制御装置５１は、同じく保持位置Ａ１において他方のグリッパ５４Ｂを昇降シリンダ５８Ｂを介して下降させるとともに、エアシリンダ５７Ｂを下降させるので、グリッパ５４Ｂによって第２の容器４５が保持される。
この後、制御装置５１は、直ちに昇降シリンダ５８Ｂを上昇端まで上昇させる一方、エアシリンダ５９Ｂによってバーコードリーダ５６Ｂを想像線で示す下降端に下降させる。これにより、バーコードリーダ５６ＢによるラベルＬのバーコードの読み込みが開始される。また、制御装置５１は、昇降シリンダ５８Ｂを上昇端まで上昇させたら、直ちに処理ヘッド１０１Ａを搬送コンベヤ４１上である解放位置Ｂの最初の化粧箱４２上まで移動させる。処理ヘッド１０１Ａが化粧箱４２上に位置したら、処理ヘッド１０１Ａを化粧箱４２の移動に追従して移動させながら、エアシリンダ５８Ａによってグリッパ５４Ａおよび第１の容器４５を横転状態で保持した吸着機構５５Ａ全体を下降させるとともに、吸着機構５５Ａによる容器４５の保持状態を解放する。これにより、第１の容器４５は、その長手方向が搬送コンベヤ４１と直交し、かつその上端部がロボット４３側に位置した状態で化粧箱４２に収納される。
ところで、この時点では、第２の容器４５のラベルの読み込みと正否の確認は終了しているが、エアシリンダ５９Ｂによる第２の容器４５の振り上げ位置への移動が完了していないので、この時点では、第２の容器４５を解放位置Ｂで解放することができない。
そこで、制御装置５１は、吸着機構５５Ａによる第１の容器４５の保持状態を解放したら、直ちに処理ヘッド１０１Ａを保持位置Ａ１’に移動させる。この移動過程において、エアシリンダ５９Ｂが上昇されて吸着機構５５Ｂに保持された第２の容器４５が想像線で示す振り上げ位置まで移動されて横転状態に支持される。そして、この状態の処理ヘッド１０１Ａが保持位置Ａ１’に移動すると、制御装置５１はエアシリンダ５７Ａを下降させて、保持位置Ａ１’における段ボール箱５２内の容器４５（第３の容器）を保持する。
次に、制御装置５１は、直ちに昇降シリンダ５８Ａを上昇端まで上昇させる一方、エアシリンダ５９Ａによってバーコードリーダ５６Ａを想像線で示す下降端に下降させる。これにより、バーコードリーダ５６Ａによって第３の容器４５のラベルＬのバーコードの読み込みが開始される。
【００２４】
また、制御装置５１は、昇降シリンダ５８Ａを上昇端まで上昇させたら直ちに、処理ヘッド１０１Ａを保持位置Ａ１’から搬送コンベヤ４１上の化粧箱４２上まで移動させる。処理ヘッド１０１Ａが化粧箱４２上に位置したら、処理ヘッド１０１Ａを化粧箱４２の移動に追従して移動させながら、エアシリンダ５８Ｂによってグリッパ５４Ｂおよび第２の容器４５を横転状態で保持した吸着機構５５Ｂ全体を下降させるとともに、吸着機構５５Ｂによる第２の容器４５の保持状態を解放する。これにより、第２の容器４５も、第１の容器４５と同一向きで化粧箱４２内に収納される。
この時点では、第３の容器４５のラベルＬの読み込みと正否の確認は終了しているが、エアシリンダ５９Ａによる第３の容器４５の振り上げ位置への移動（横転状態への支持）が完了していないので、この時点では、第３の容器４５を解放位置Ｂで解放することができない。
そこで、制御装置５１は、上述した吸着機構５５Ｂによる第２の容器４５の保持状態を解放したら、直ちに処理ヘッド１０１Ａを解放位置Ｂから保持位置Ａ１に再度移動させる。この移動過程において、エアシリンダ５９Ａが上昇されて吸着機構５５Ａに保持された第３の容器４５が振り上げ位置への移動される。すなわち、横転状態に支持される。そして、この状態の処理ヘッド１０１Ａが保持位置Ａ１に移動すると、制御装置５１はエアシリンダ５７Ｂを下降させて、段ボール箱５２内の容器４５（第４の容器）を保持する。
このようにして、制御装置５１は搬送コンベヤ４１上となる解放位置Ｂの化粧箱４２の直上位置で一方のグリッパ５４Ａ（５４Ｂ）による容器４５の保持状態を解放したら、直ちに処理ヘッド１０１Ａを保持位置Ａ１（Ａ１’）に移動させて次の容器４５を保持するようにしている。そのため、搬送コンベヤ４１上となる解放位置Ｂの化粧箱４２の直上位置で、他方の容器４５が横転状態（振り上げ位置）となるまで処理ヘッド１０１Ａを待機させる必要がない。したがって、上記第１の実施例と同様に、単位時間あたりの処理能力が高い物品処理装置１０１を提供できる。
なお、下流側の物品処理装置１０２も上流側の処理装置１０１と同様の処理を行って、化粧箱内に残りの２本の容器４５を同一方向となるように順次収納する。またバーコードリーダ５４Ａ（５４Ｂ）で読み込んだ容器４５のラベルＬが所定のラベルでないことが確認された場合には、制御装置５１（５２）は、処理ヘッド１０１Ａを回収ボックス６０（６１）の上方まで移動させて、そこで吸着機構５５Ａ（５５Ｂ）による不良容器４５の保持状態を解放する様になっている。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、処理能力の高い物品処理装置を提供できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す平面図
【図２】図１の正面図
【図３】図１の右側面図
【図４】図３の要部の斜視図
【図５】図４の右側面図
【図６】図４の正面図
【図７】図４に示す部材の異なる作動状態を示す正面図
【図８】図４に示す部材の異なる作動状態を示す正面図
【図９】図８の要部の拡大図断面図
【図１０】図１に示した装置の要部の作動と経過時間との関係を示す図
【図１１】従来の考え方に基づく装置の作動と経過時間との関係を示す図
【図１２】本発明の第２実施例を示す平面図
【図１３】図１２に示したロボットが備える処理ヘッドの正面図
【符号の説明】
１  物品処理装置              ２  ロボット
３  第１搬送コンベヤ          ４  第２搬送コンベヤ
５  容器                      １２  制御装置
２２  処理ヘッド              ２６  バキュームパッド
２７  バキュームパッド        ２８  エアクリーナ（処理手段）
２９  エアクリーナ（処理手段）
Ａ  保持位置                  Ｂ  解放位置
【図１】
0003912455.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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