商品充填方法および商品充填装置
【課題】 パラレルロボットを用いて商品の段ボール箱への導入を効率よく行う。
【解決手段】 パラレルリンク対４４、４５、４６の先端に連結された吸着パッド４７を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボット４を用いた商品充填方法であって、第１の搬送コンベア２により商品Ｐを搬送しつつ、商品Ｐが充填される段ボール箱Ｂを第２の搬送コンベア３により搬送するとともに、段ボール箱Ｂのフラップのうち、第１、第２の搬送コンベア２、３間に配置される第１のフラップＢ１を、第２の搬送コンベア３の搬送方向に沿って延設された第１のガイドバー１０によって、段ボール箱Ｂの搬送中に拡開させるとともに、パラレルロボット４の吸着パッド４７により第１のコンベア２上の商品Ｐを保持し、これを第２の搬送コンベア３により搬送中の段ボール箱Ｂ内に、拡開された第１のフラップＢ１の上を通って導入する。
【解決手段】 パラレルリンク対４４、４５、４６の先端に連結された吸着パッド４７を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボット４を用いた商品充填方法であって、第１の搬送コンベア２により商品Ｐを搬送しつつ、商品Ｐが充填される段ボール箱Ｂを第２の搬送コンベア３により搬送するとともに、段ボール箱Ｂのフラップのうち、第１、第２の搬送コンベア２、３間に配置される第１のフラップＢ１を、第２の搬送コンベア３の搬送方向に沿って延設された第１のガイドバー１０によって、段ボール箱Ｂの搬送中に拡開させるとともに、パラレルロボット４の吸着パッド４７により第１のコンベア２上の商品Ｐを保持し、これを第２の搬送コンベア３により搬送中の段ボール箱Ｂ内に、拡開された第１のフラップＢ１の上を通って導入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラレルロボットを用いた商品充填方法および商品充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商品を容器に充填する商品包装分野において、例えば容器が段ボール箱の場合、段ボール箱への商品の導入を円滑に行えるように、商品の導入前に段ボール箱の各フラップを倒して拡開させることが一般に行われている。このような拡開手段として、従来より、テーパ状の拡開部材が用いられている。この拡開部材は、小径側が段ボールの開口径よりも小さく、大径側が段ボールの開口径よりも大きく形成されており、段ボールの開口部に押し付けることで、開口部のフラップが拡開部材の大径側部分により開口部外方に押圧されて倒れ、これにより、開口部が押し拡げられるようになっている。
【０００３】
その一方、最近、様々な産業分野でパラレルロボットが用いられている。このパラレルロボットは、アクチュエータが並設されたパラレルリンク機構を有しており、３次元空間内で所定の位置および姿勢を決定することができるので、作業対象物の移動やハンドリングに好適である（例えば特表２００８−５２９８１６号公報参照）。
【０００４】
そこで、パラレルロボットを用いて商品を段ボール箱に導入することが考えられるが、この場合、従来の拡開部材を用いると、フラップの拡開の度に段ボール箱の移動を停止させる必要があるため、商品の導入を効率よく行うことができない。
【０００５】
また、パラレルロボットにより商品の導入を行おうとした場合、段ボール箱の開口部側のフラップが倒れずに立ったままの状態だと、フラップの高さ分だけパラレルロボットが余分に上下に移動する必要が生じる。さらに、このときフラップが直立状態におかれているとは限らず、曲がりや反りによってフラップが段ボール箱の開口部の内側に入り込んでいることもあり、このような場合、商品を開口部にスムーズに導入することが困難なため、フラップの拡開部材が必要になる。ところが、上述したように、従来の拡開部材では、フラップの拡開の度に段ボール箱の移動を停止させなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、パラレルロボットを用いて商品の段ボール箱への導入を効率よく行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明に係る商品充填方法は、複数のアームとこれらを駆動する複数のアクチュエータとを有し、各アームの先端に連結された商品保持部を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボットを用いた商品充填方法である。
この商品充填方法は、以下の工程を備えている。
（ｉ）第１の搬送コンベアにより商品を搬送しつつ、商品が充填される段ボール箱を第２の搬送コンベアにより搬送するとともに、
（ii）段ボール箱のフラップのうち、第１、第２の搬送コンベア間に配置される第１のフラップを、第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設された第１のガイドバーによって、段ボール箱の搬送中に拡開させ、
（iii）パラレルロボットの商品保持部により第１のコンベア上の商品を保持し、これを第２の搬送コンベアにより搬送中の段ボール箱内に、拡開された第１のフラップの上を通って導入するようにした。
【０００８】
請求項１の発明によれば、第２の搬送コンベアにより段ボール箱を搬送しつつ、その搬送中に、第１のガイドバーで段ボール箱の第１のフラップが拡開されるので、段ボール箱の拡開の度に段ボール箱の搬送を停止させる必要がなくなり、これにより、段ボール箱の搬送中に商品を導入できるようになって、商品の段ボール箱への導入を効率よく行なえ、商品充填効率を向上できる。
【０００９】
しかも、この場合、商品導入の際には、パラレルロボットの商品保持部が、拡開された第１のフラップの上を移動するので、商品保持部が段ボール箱の拡開されていないフラップの高さ分だけ余分に上下に移動する必要がなくなり、これにより、商品の導入をより効率よく行える。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１において、段ボール箱のフラップのうち、第１のフラップの隣の第２または第３のフラップを、第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設された第２のガイドバーによって、当該段ボール箱の搬送中に拡開させるようにしている。
【００１１】
この場合には、第１のフラップのみならず、第１のフラップの隣の第２または第３のフラップまで拡開するので、パラレルロボットの商品保持部が搬送中の段ボール箱に対して接近・離反する際の移動範囲が広がり、これにより、段ボール箱の搬送速度を速めるなどすることで商品の導入効率をさらに向上できる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１において、第１および第２の搬送コンベアがコンベア幅方向に並設されている。
【００１３】
請求項４の発明に係る商品充填装置は、複数のアームとこれらを駆動する複数のアクチュエータとを有し、各アームの先端に連結された商品保持部を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボットを有する商品充填装置である。この商品充填装置は、商品を搬送する第１の搬送コンベアと、商品が充填される段ボール箱を搬送する第２の搬送コンベアと、第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設され、段ボール箱のフラップのうち第１、第２の搬送コンベア間に配置される第１のフラップを当該段ボール箱の搬送中に拡開させる第１のガイドバーとを備えている。そして、当該商品充填装置が、パラレルロボットの商品保持部により第１の搬送コンベア上の商品を保持し、これを第２の搬送コンベア上の段ボール箱内に、拡開された第１のフラップの上を通って導入するように、制御されている。
【００１４】
請求項４の発明によれば、第２の搬送コンベアにより段ボール箱を搬送しつつ、その搬送中に、第１のガイドバーで段ボール箱の第１のフラップが拡開されるので、段ボール箱の拡開の度に段ボール箱の搬送を停止させる必要がなくなり、これにより、段ボール箱の搬送中に商品を導入できるようになって、商品の段ボール箱への導入を効率よく行なえ、商品充填効率を向上できる。
【００１５】
しかも、この場合、商品導入の際には、パラレルロボットの商品保持部が、拡開された第１のフラップの上を移動するので、商品保持部が段ボール箱の拡開されていないフラップの高さ分だけ余分に上下に移動する必要がなくなり、これにより、商品の導入をより効率よく行える。
請求項５の発明では、請求項４において、第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設され、段ボール箱のフラップのうち第１のフラップの隣の第２または第３のフラップを当該段ボール箱の搬送中に拡開させる第２のガイドバーをさらに備えている。
【００１６】
この場合には、第１のフラップのみならず、第１のフラップの隣の第２または第３のフラップまで拡開するので、パラレルロボットの商品保持部が搬送中の段ボール箱に対して接近・離反する際の移動範囲が広がり、これにより、段ボール箱の搬送速度を速めるなどすることで商品の導入効率をさらに向上できる。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項４において、第１および第２の搬送コンベアがコンベア幅方向に並設されている。
【００１８】
請求項７の発明では、請求項４において、第１のガイドバーが、第２の搬送コンベアの搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部と、傾斜バーの下端から第２の搬送コンベアの搬送方向に平行に延びる平行バー部とを有している。
【００１９】
この場合、段ボール箱が第２の搬送コンベアにより搬送される際には、第１のガイドバーの傾斜バー部が、第１のフラップの内側面に当接し、この状態から段ボール箱が搬送されるにつれて、第１のガイドバーの傾斜バー部が、第１のフラップの内側面上を移動しつつ、第１のフラップをコンベア幅方向外方に押し広げる。これにより、第１のフラップが拡開される。その後、段ボール箱がさらに搬送されると、第１のガイドバーの平行バー部が、拡開された第１のフラップの内側面の一側端部から他側端部にわたって当接し、これにより、第１のフラップの拡開状態が維持されることになる。
【００２０】
請求項８の発明では、請求項５において、第２のガイドバーが、第２の搬送コンベアの搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部と、傾斜バーの下端から第２の搬送コンベアの搬送方向に平行に延びる平行バー部とを有している。
【００２１】
この場合、段ボール箱が第２の搬送コンベアにより搬送される際には、第２のガイドバーの傾斜バー部が、第１のフラップの隣側の第２のフラップの内側面の先端側部分に当接し、この状態から段ボール箱が搬送されるにつれて、第２のガイドバーの傾斜バー部が、第２のフラップの内側面上を基端側に移動しつつ、第２のフラップを押し広げる。これにより、第２のフラップが拡開される。その後、段ボール箱がさらに搬送されると、第２のガイドバーの平行バー部が、拡開された第２のフラップの内側面の先端側部分から基端側部分にわたって当接し、これにより、第２のフラップの拡開状態が維持されることになる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、第２の搬送コンベアにより段ボール箱を搬送しつつ、その搬送中に、第１のガイドバーで段ボール箱の第１のフラップを拡開するようにしたので、段ボール箱の拡開の度に段ボール箱の搬送を停止させる必要がなくなり、これにより、段ボール箱の搬送中に商品を導入できるようになって、商品の段ボール箱への導入を効率よく行なえ、商品充填効率を向上できる。しかも、この場合、商品導入の際には、パラレルロボットの商品保持部が、拡開された第１のフラップの上を移動するので、商品保持部が段ボール箱の拡開されていないフラップの高さ分だけ余分に上下に移動する必要がなくなり、これにより、商品の導入をより効率よく行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例による商品充填装置の平面概略図である。
【図２】商品充填装置（図１）におけるパラレルロボット部分の正面概略図である。
【図３】商品充填装置（図１）における第２のコンベア部分の正面部分図である。
【図３Ａ】図３の３Ａ矢視図である。
【図４】第２のコンベア部分(図３)の平面部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は、本発明の一実施例による商品充填方法および当該方法を採用した商品充填装置を示している。
【００２５】
図１に示すように、商品充填装置１は、商品Ｐを搬送する第１のコンベア２と、商品Ｐが充填される段ボール箱Ｂを搬送する第２のコンベア３と、第１のコンベア２で搬送中の商品Ｐを第２のコンベア３で搬送中の段ボール箱Ｂ内に導入するためのパラレルロボット４とを備えている。
【００２６】
図１中の矢印ａ、ｂは、それぞれ第１、第２のコンベア２、３の搬送方向を示している。この例では、第１、第２のコンベア２、３がコンベア幅方向に並設されており、各コンベア２、３の搬送方向ａ、ｂが互いに逆向きになっている。
【００２７】
第１のコンベア２の上流端（図１右端）には、当該上流端に商品Ｐを導入するための商品導入コンベア２０、２１が連結されている。また、第２のコンベア３の上流端（同図左端）には、当該上流端に段ボール箱Ｂを導入するための段ボール箱導入コンベア３９が連結されている。段ボール箱導入コンベア３９の上流端には、折り畳まれて平積みされた多数の段ボール箱を収容するマガジン（図示せず）が設けられている。当該マガジンから段ボール箱を取り出す際には、段ボール箱が開函状態にされるとともに、この開函状態の段ボール箱の底側のフラップがテープ貼りされまたはホットメルト等で糊付けされて箱状態にされ、この箱状態の段ボール箱が導入コンベア３９上に供給されるようになっている。なお、このとき、段ボール箱Ｂの上側の各フラップは未だ拡開されておらず、直立状態におかれている。
【００２８】
後述するように、段ボール箱Ｂの各フラップは、第２のコンベア３による搬送中に拡開されるようになっている。図１に示す例では、段ボール箱Ｂの４つのフラップのうち、第１、第２のコンベア２、３間に配置された第１のフラップＢ１、および第１のフラップＢ１の両隣の第２、第３のフラップＢ２、Ｂ３が拡開されており、第１のフラップＢ１と対向する第４のフラップＢ４のみが拡開されずに直立状態のままにおかれている（図２参照）。
【００２９】
第２のコンベア３の下流端（図１右端）には、商品Ｐが充填された段ボール箱Ｂを搬出するための搬出コンベア５が連結されている。また、第２のコンベア３の下流端には、第２のコンベア３上の段ボール箱Ｂを搬出コンベア５の側に押し出すためのプッシャー６が設けられている。搬出コンベア５で搬出された段ボール箱Ｂは、図示しない装置により、第１ないし第４のフラップＢ１〜Ｂ４がテープ貼りされまたはホットメルト等で糊付けされて箱状態にされるようになっている。
【００３０】
パラレルロボット４は、図２に示すように、第２のコンベア３の上方に配設された上部フレーム４０に支持されており、均等間隔で配置されたサーボモータ４１、４２、４３と、各上端がこれらのサーボモータ４１、４２、４３に駆動連結されるとともにそれぞれ斜め下方に延びて各下端が連結されたパラレルリンク対４４、４５、４６と、パラレルリンク対４４、４５、４６の各下端に取り付けられ、商品Ｐを吸着保持するための吸着パッド４７とを備えている。吸着パッド４７は、真空ポンプ４８に接続されている。
【００３１】
パラレルロボット４においては、サーボモータ４１、４２、４３の各出力軸の回転量および回転の向きを制御することにより、吸着パッド４７を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るようになっている。より詳細には、パラレルロボット４の運転中には、吸着パッド４７が第１のコンベア２上の商品Ｐを吸着保持し、これを第２の搬送コンベア３により搬送中の段ボール箱Ｂ内に、拡開された第１のフラップＢ１の上を通って導入するように制御されている。なお、図１に示す例では、段ボール箱Ｂ内には、商品Ｐが２列でそれぞれ上下に複数段ずつ（例えば２列×８段で）積載されるようになっている。
【００３２】
第２のコンベア３は、図３に示すように、上流端に配置された駆動スプロケット３０と、下流端に配置された従動スプロケット（図示せず）と、これらの間に巻き掛けられたローラチェーン３１と、ローラチェーン３１に所定の間隔で取り付けられ、段ボール箱Ｂを搬送方向に押し出すための爪部材３２とから構成されている。爪部材３２は、図３Ａに示すように、櫛歯状の部材であって、凹溝３２ａを有している。その一方、ローラチェーン３１の各スプロケット間の直線状スパンに沿って、例えば円柱状のベース部材３３が複数本配設されている。搬送中の段ボール箱Ｂは、これらのベース部材３３で支持されている。隣り合う各ベース部材３３の間には、爪部材３２が通過し得る間隙が形成されている。また、第２のコンベア３の上方には、搬送中の段ボール箱Ｂの移動を両側方からガイドするための一対のガイド部材３５が設けられている。
【００３３】
図３および図４に示すように、第２のコンベア３の上方には、第２のコンベア３の搬送方向に沿って延設された第１および第２のガイドバー１０、１１が設けられている。第１のガイドバー１０は、第２のコンベア３の幅方向の一端側（第１のコンベア側）に配設され、第２のガイドバー１１は、第２のコンベア３の幅方向の他端側（第１のコンベア側と逆側）に配設されている。第１のガイドバー１０は、段ボール箱Ｂの搬送中に、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１を拡開させるための部材であり、第２のガイドバー１１は、段ボール箱Ｂの搬送中に、段ボール箱Ｂの第２および（または）第３のフラップＢ２、Ｂ３を拡開させるための部材である。
【００３４】
第１のガイドバー１０は、第２の搬送コンベア３の搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部１０Ａと、傾斜バー部１０Ａの下端から第２の搬送コンベア３の搬送方向に平行に延びる平行バー部１０Ｂとを有している。なお、この例では、傾斜バー部１０Ａは、コンベア幅方向外方にも傾斜している。
【００３５】
平行バー部１０Ｂは、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１が箱本体Ｂ０に対して略９０°拡開したときに、第１のフラップＢ１の先端側部分と当接し得る位置に配設されており、傾斜バー部１０Ａは、平行バー部１０Ｂの上流側端部からコンベア幅方向内方および上方に向かって配設されている。
【００３６】
また、第２のコンベア３の上流端の上方には、図３Ａに示すように、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１を若干量（鋭角分）拡開させるためのシリンダ３６が設けられている。シリンダ３６は、そのピストンロッド３６ａ先端が段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１に当接し得る位置に配置されている。
【００３７】
第２のガイドバー１１は、第２の搬送コンベア３の搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部１１Ａと、傾斜バー部１１Ａの下端から第２の搬送コンベア３の搬送方向に平行に延びる平行バー部１１Ｂとを有している。なお、平行バー部１１Ｂの下流側端部には、搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に上方に傾斜する傾斜バー部１１Ａ’が設けられている。また、傾斜バー部１１Ａの上流側には、搬送方向上流側に向かうにしたがい徐々にコンベア幅方向内方に傾斜する傾斜バー部１１Ｃが設けられており、傾斜バー部１１Ａ’の下流側には、コンベア搬送方向と平行に延びる平行バー部１１Ｄが設けられている。
【００３８】
また、第２のコンベア３の上流端の上方には、図３に示すように、段ボール箱Ｂの第２のフラップＢ２に当接して第２のフラップＢ２を若干量（鋭角分）拡開させるための拡開プレート３８が設けられている。拡開プレート３８は、図示しないシリンダのピストンロッド先端に取り付けられており、拡開プレート３８は、図示矢印方向に移動し得るようになっている。
【００３９】
上述のように構成される商品充填装置１においては、運転時には、第１のコンベア２により商品Ｐが矢印ａ方向に搬送されるとともに、第２のコンベア３により段ボール箱Ｂが矢印ｂ方向に搬送される。
【００４０】
第２のコンベア３においては、ベース部材３３の上に載置された段ボール箱Ｂは、これに当接する爪部材３２により押し出されることで搬送方向に移動する。また、段ボール箱Ｂに爪部材３２が当接するのに先立って、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１がシリンダ３６により若干量押し広げられており（図３Ａ参照）、第２のフラップＢ２が拡開プレート３８により同様に若干量押し広げられている（図３参照）。これにより、第１、第２のガイドバー１０、１１の上流側端部への各フラップの進入が円滑に行なわれる。
【００４１】
第２のコンベア３による搬送中には、第１のガイドバー１０の傾斜バー部１０Ａが、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１の内側面に当接し（図４参照）、この状態から段ボール箱Ｂが搬送されるにつれて、第１のガイドバー１０の傾斜バー部１０Ａが、第１のフラップＢ１の内側面上を移動しつつ、第１のフラップＢ１をコンベア幅方向外方に押し広げる。これにより、第１のフラップＢ１が拡開される。その後、段ボール箱Ｂがさらに搬送されると、第１のガイドバー１０の平行バー部１０Ｂが、拡開された第１のフラップＢ１の内側面の一側端部から他側端部にわたって当接し、これにより、第１のフラップＢ１の拡開状態が維持されることになる（図４参照）。
【００４２】
また、第２のコンベア３による搬送中には、第２のガイドバー１１の傾斜バー部１１Ｃおよび１１Ａが、第２のフラップＢ２の内側面の先端端縁部に当接し、この状態から段ボール箱Ｂが搬送されるにつれて、第２のガイドバー１１の傾斜バー部１１Ａが、第２のフラップＢ２の内側面上を基端側に移動しつつ、第２のフラップＢ２を押し広げる。これにより、第２のフラップＢ２が拡開される。その後、段ボール箱Ｂがさらに搬送されると、第２のガイドバー１１の平行バー部１１Ｂが、拡開された第２のフラップＢ２の内側面の先端側部分から基端側部分にわたって当接し、これにより、第２のフラップＢ２の拡開状態が維持されることになる（図４実線および図１〜図３参照）。
【００４３】
なお、このとき、第２のガイドバー１１の平行バー部１１Ｂは、段ボール箱Ｂの第２のフラップＢ２の一側端部寄りの位置に配設されているので、段ボール箱Ｂの搬送中に箱本体Ｂ０の浮き上がりを防止しつつ箱本体Ｂ０を安定させることができるとともに、箱本体Ｂ０の開口部に商品Ｐを導入する際に平行バー部１１Ｂが商品導入の妨げとなるのを防止できる。
【００４４】
この例では、第２のコンベア３による搬送中には、第２のガイドバー１１により、段ボール箱Ｂの第３のフラップＢ３についても同様に拡開されている。また、ここでは、段ボール箱Ｂの第４のフラップＢ４については、拡開せずに、直立した状態のままの例を示している（図３および図４実線参照）。これは、段ボール箱Ｂへの商品Ｐの導入が段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１の側から行なわれるために、第４のフラップＢ４に、内側（つまり開口部の側）に傾いたクセが残っている場合であっても、問題なく商品の導入を行なえるためである。なお、仮に、第４のフラップＢ４についても拡開する場合には、図４の一点鎖線に示すように、第１のガイドバー１０とコンベア幅方向に対称な位置に第４のガイドバー１０’を配設するようにすればよい。
【００４５】
一方、パラレルロボット４は、第１のコンベア２で搬送中の商品Ｐを吸着パッド４７で吸着保持する。そして、段ボール箱Ｂが、第１ないし第３のフラップＢ１〜Ｂ３が拡開される第２のコンベア３上のステーションＳ１に移動すると（図２ないし図４参照）、パラレルロボット４は、吸着パッド４７に吸着保持された商品ＰをステーションＳ１まで移動させて、商品Ｐを段ボール箱Ｂ内に導入する。この導入の際には、吸着パッド４７は、拡開された第１のフラップＢ１の上を通過する。段ボール箱ＢがステーションＳ１からステーションＳ２に移行する間（つまり距離Ｌの間）に、パラレルロボット４は、必要な個数の商品Ｐを第１のコンベア２上から段ボール箱Ｂ内に導入して、商品Ｐの充填作業を行なう。
【００４６】
この場合には、第２の搬送コンベア３による段ボール箱Ｂの搬送中に、第１のガイドバー１０により段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１が拡開されるので、段ボール箱Ｂの搬送中に商品Ｐを導入でき、これにより、商品Ｐの段ボール箱Ｂへの導入を効率よく行なえ、商品充填効率を向上できる。
【００４７】
しかも、この場合、商品導入の際には、パラレルロボット４の吸着パッド４７が、拡開された第１のフラップＢ１の上を移動するので、吸着パッド４７が段ボール箱Ｂの拡開されていないフラップの高さ分だけ余分に上下に移動する必要がなくなり、これにより、商品の導入をより効率よく行える。
【００４８】
さらに、この場合には、第１のフラップＢ１のみならず、第１のフラップＢ１の隣の第２、第３のフラップＢ２、Ｂ３まで拡開するので、パラレルロボット４の吸着パッド４７が搬送中の段ボール箱Ｂに対して接近・離反する際の移動範囲が広がり、これにより、段ボール箱Ｂの搬送速度を速めるなどすることで商品の導入効率をさらに向上できる。
【００４９】
なお、従来の拡開部材を用いた場合には、段ボール箱Ｂへの商品Ｐの導入は、図４中の例えばステーションＳ１またはＳ２において、あるいはステーションＳ１、Ｓ２間の距離Ｌの範囲内のいずれかの場所において、フラップを拡開させるために段ボール箱Ｂの移動を停止させてから行なわなければならない。これに対して、本実施例においては、ステーションＳ１、Ｓ２間の距離Ｌの範囲内ではフラップが拡開されているので、段ボール箱Ｂの移動を停止させることなく、段ボール箱Ｂの搬送中（移動中）でも商品Ｐの導入が可能である。
【００５０】
また、この場合、従来のような拡開部材が設けられないことにより、距離Ｌの範囲内において段ボール箱Ｂの上部空間には、パラレルロボット４の吸着パッド４７が動き得る十分なスペースが確保されている。このため、吸着パッド４７が第１の搬送コンベア２上の商品Ｐを取りに行く際、および吸着保持した第１の搬送コンベア２上の商品Ｐを第２の搬送コンベア３上の段ボール箱Ｂに導入しに行く際のいずれの場合においても、吸着パッド４７は段ボール箱Ｂの上部空間を自由自在に通過することができ、これにより、作業効率を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明は、パラレルロボットを用いた商品充填方法に有用であり、とくに充填効率の向上を要求されるものに適している。
【符号の説明】
【００５２】
１： 商品充填装置
２： 第１の（搬送）コンベア
３： 第２の（搬送）コンベア
４： パラレルロボット
４１、４２、４３： サーボモータ（アクチュエータ）
４４、４５、４６： パラレルリンク対（アーム）
４７： 吸着パッド（商品保持部）
１０： 第１のガイドバー
１０Ａ： 傾斜バー部
１０Ｂ： 平行バー部
１１： 第２のガイドバー
１１Ａ： 傾斜バー部
１１Ｂ： 平行バー部
Ｐ： 商品
Ｂ： 段ボール箱
Ｂ１： 第１のフラップ
Ｂ２： 第２のフラップ
Ｂ３： 第３のフラップ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特表２００８−５２９８１６号公報（第１図参照）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラレルロボットを用いた商品充填方法および商品充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商品を容器に充填する商品包装分野において、例えば容器が段ボール箱の場合、段ボール箱への商品の導入を円滑に行えるように、商品の導入前に段ボール箱の各フラップを倒して拡開させることが一般に行われている。このような拡開手段として、従来より、テーパ状の拡開部材が用いられている。この拡開部材は、小径側が段ボールの開口径よりも小さく、大径側が段ボールの開口径よりも大きく形成されており、段ボールの開口部に押し付けることで、開口部のフラップが拡開部材の大径側部分により開口部外方に押圧されて倒れ、これにより、開口部が押し拡げられるようになっている。
【０００３】
その一方、最近、様々な産業分野でパラレルロボットが用いられている。このパラレルロボットは、アクチュエータが並設されたパラレルリンク機構を有しており、３次元空間内で所定の位置および姿勢を決定することができるので、作業対象物の移動やハンドリングに好適である（例えば特表２００８−５２９８１６号公報参照）。
【０００４】
そこで、パラレルロボットを用いて商品を段ボール箱に導入することが考えられるが、この場合、従来の拡開部材を用いると、フラップの拡開の度に段ボール箱の移動を停止させる必要があるため、商品の導入を効率よく行うことができない。
【０００５】
また、パラレルロボットにより商品の導入を行おうとした場合、段ボール箱の開口部側のフラップが倒れずに立ったままの状態だと、フラップの高さ分だけパラレルロボットが余分に上下に移動する必要が生じる。さらに、このときフラップが直立状態におかれているとは限らず、曲がりや反りによってフラップが段ボール箱の開口部の内側に入り込んでいることもあり、このような場合、商品を開口部にスムーズに導入することが困難なため、フラップの拡開部材が必要になる。ところが、上述したように、従来の拡開部材では、フラップの拡開の度に段ボール箱の移動を停止させなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、パラレルロボットを用いて商品の段ボール箱への導入を効率よく行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明に係る商品充填方法は、複数のアームとこれらを駆動する複数のアクチュエータとを有し、各アームの先端に連結された商品保持部を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボットを用いた商品充填方法である。
この商品充填方法は、以下の工程を備えている。
（ｉ）第１の搬送コンベアにより商品を搬送しつつ、商品が充填される段ボール箱を第２の搬送コンベアにより搬送するとともに、
（ii）段ボール箱のフラップのうち、第１、第２の搬送コンベア間に配置される第１のフラップを、第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設された第１のガイドバーによって、段ボール箱の搬送中に拡開させ、
（iii）パラレルロボットの商品保持部により第１のコンベア上の商品を保持し、これを第２の搬送コンベアにより搬送中の段ボール箱内に、拡開された第１のフラップの上を通って導入するようにした。
【０００８】
請求項１の発明によれば、第２の搬送コンベアにより段ボール箱を搬送しつつ、その搬送中に、第１のガイドバーで段ボール箱の第１のフラップが拡開されるので、段ボール箱の拡開の度に段ボール箱の搬送を停止させる必要がなくなり、これにより、段ボール箱の搬送中に商品を導入できるようになって、商品の段ボール箱への導入を効率よく行なえ、商品充填効率を向上できる。
【０００９】
しかも、この場合、商品導入の際には、パラレルロボットの商品保持部が、拡開された第１のフラップの上を移動するので、商品保持部が段ボール箱の拡開されていないフラップの高さ分だけ余分に上下に移動する必要がなくなり、これにより、商品の導入をより効率よく行える。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１において、段ボール箱のフラップのうち、第１のフラップの隣の第２または第３のフラップを、第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設された第２のガイドバーによって、当該段ボール箱の搬送中に拡開させるようにしている。
【００１１】
この場合には、第１のフラップのみならず、第１のフラップの隣の第２または第３のフラップまで拡開するので、パラレルロボットの商品保持部が搬送中の段ボール箱に対して接近・離反する際の移動範囲が広がり、これにより、段ボール箱の搬送速度を速めるなどすることで商品の導入効率をさらに向上できる。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１において、第１および第２の搬送コンベアがコンベア幅方向に並設されている。
【００１３】
請求項４の発明に係る商品充填装置は、複数のアームとこれらを駆動する複数のアクチュエータとを有し、各アームの先端に連結された商品保持部を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボットを有する商品充填装置である。この商品充填装置は、商品を搬送する第１の搬送コンベアと、商品が充填される段ボール箱を搬送する第２の搬送コンベアと、第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設され、段ボール箱のフラップのうち第１、第２の搬送コンベア間に配置される第１のフラップを当該段ボール箱の搬送中に拡開させる第１のガイドバーとを備えている。そして、当該商品充填装置が、パラレルロボットの商品保持部により第１の搬送コンベア上の商品を保持し、これを第２の搬送コンベア上の段ボール箱内に、拡開された第１のフラップの上を通って導入するように、制御されている。
【００１４】
請求項４の発明によれば、第２の搬送コンベアにより段ボール箱を搬送しつつ、その搬送中に、第１のガイドバーで段ボール箱の第１のフラップが拡開されるので、段ボール箱の拡開の度に段ボール箱の搬送を停止させる必要がなくなり、これにより、段ボール箱の搬送中に商品を導入できるようになって、商品の段ボール箱への導入を効率よく行なえ、商品充填効率を向上できる。
【００１５】
しかも、この場合、商品導入の際には、パラレルロボットの商品保持部が、拡開された第１のフラップの上を移動するので、商品保持部が段ボール箱の拡開されていないフラップの高さ分だけ余分に上下に移動する必要がなくなり、これにより、商品の導入をより効率よく行える。
請求項５の発明では、請求項４において、第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設され、段ボール箱のフラップのうち第１のフラップの隣の第２または第３のフラップを当該段ボール箱の搬送中に拡開させる第２のガイドバーをさらに備えている。
【００１６】
この場合には、第１のフラップのみならず、第１のフラップの隣の第２または第３のフラップまで拡開するので、パラレルロボットの商品保持部が搬送中の段ボール箱に対して接近・離反する際の移動範囲が広がり、これにより、段ボール箱の搬送速度を速めるなどすることで商品の導入効率をさらに向上できる。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項４において、第１および第２の搬送コンベアがコンベア幅方向に並設されている。
【００１８】
請求項７の発明では、請求項４において、第１のガイドバーが、第２の搬送コンベアの搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部と、傾斜バーの下端から第２の搬送コンベアの搬送方向に平行に延びる平行バー部とを有している。
【００１９】
この場合、段ボール箱が第２の搬送コンベアにより搬送される際には、第１のガイドバーの傾斜バー部が、第１のフラップの内側面に当接し、この状態から段ボール箱が搬送されるにつれて、第１のガイドバーの傾斜バー部が、第１のフラップの内側面上を移動しつつ、第１のフラップをコンベア幅方向外方に押し広げる。これにより、第１のフラップが拡開される。その後、段ボール箱がさらに搬送されると、第１のガイドバーの平行バー部が、拡開された第１のフラップの内側面の一側端部から他側端部にわたって当接し、これにより、第１のフラップの拡開状態が維持されることになる。
【００２０】
請求項８の発明では、請求項５において、第２のガイドバーが、第２の搬送コンベアの搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部と、傾斜バーの下端から第２の搬送コンベアの搬送方向に平行に延びる平行バー部とを有している。
【００２１】
この場合、段ボール箱が第２の搬送コンベアにより搬送される際には、第２のガイドバーの傾斜バー部が、第１のフラップの隣側の第２のフラップの内側面の先端側部分に当接し、この状態から段ボール箱が搬送されるにつれて、第２のガイドバーの傾斜バー部が、第２のフラップの内側面上を基端側に移動しつつ、第２のフラップを押し広げる。これにより、第２のフラップが拡開される。その後、段ボール箱がさらに搬送されると、第２のガイドバーの平行バー部が、拡開された第２のフラップの内側面の先端側部分から基端側部分にわたって当接し、これにより、第２のフラップの拡開状態が維持されることになる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、第２の搬送コンベアにより段ボール箱を搬送しつつ、その搬送中に、第１のガイドバーで段ボール箱の第１のフラップを拡開するようにしたので、段ボール箱の拡開の度に段ボール箱の搬送を停止させる必要がなくなり、これにより、段ボール箱の搬送中に商品を導入できるようになって、商品の段ボール箱への導入を効率よく行なえ、商品充填効率を向上できる。しかも、この場合、商品導入の際には、パラレルロボットの商品保持部が、拡開された第１のフラップの上を移動するので、商品保持部が段ボール箱の拡開されていないフラップの高さ分だけ余分に上下に移動する必要がなくなり、これにより、商品の導入をより効率よく行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例による商品充填装置の平面概略図である。
【図２】商品充填装置（図１）におけるパラレルロボット部分の正面概略図である。
【図３】商品充填装置（図１）における第２のコンベア部分の正面部分図である。
【図３Ａ】図３の３Ａ矢視図である。
【図４】第２のコンベア部分(図３)の平面部分図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は、本発明の一実施例による商品充填方法および当該方法を採用した商品充填装置を示している。
【００２５】
図１に示すように、商品充填装置１は、商品Ｐを搬送する第１のコンベア２と、商品Ｐが充填される段ボール箱Ｂを搬送する第２のコンベア３と、第１のコンベア２で搬送中の商品Ｐを第２のコンベア３で搬送中の段ボール箱Ｂ内に導入するためのパラレルロボット４とを備えている。
【００２６】
図１中の矢印ａ、ｂは、それぞれ第１、第２のコンベア２、３の搬送方向を示している。この例では、第１、第２のコンベア２、３がコンベア幅方向に並設されており、各コンベア２、３の搬送方向ａ、ｂが互いに逆向きになっている。
【００２７】
第１のコンベア２の上流端（図１右端）には、当該上流端に商品Ｐを導入するための商品導入コンベア２０、２１が連結されている。また、第２のコンベア３の上流端（同図左端）には、当該上流端に段ボール箱Ｂを導入するための段ボール箱導入コンベア３９が連結されている。段ボール箱導入コンベア３９の上流端には、折り畳まれて平積みされた多数の段ボール箱を収容するマガジン（図示せず）が設けられている。当該マガジンから段ボール箱を取り出す際には、段ボール箱が開函状態にされるとともに、この開函状態の段ボール箱の底側のフラップがテープ貼りされまたはホットメルト等で糊付けされて箱状態にされ、この箱状態の段ボール箱が導入コンベア３９上に供給されるようになっている。なお、このとき、段ボール箱Ｂの上側の各フラップは未だ拡開されておらず、直立状態におかれている。
【００２８】
後述するように、段ボール箱Ｂの各フラップは、第２のコンベア３による搬送中に拡開されるようになっている。図１に示す例では、段ボール箱Ｂの４つのフラップのうち、第１、第２のコンベア２、３間に配置された第１のフラップＢ１、および第１のフラップＢ１の両隣の第２、第３のフラップＢ２、Ｂ３が拡開されており、第１のフラップＢ１と対向する第４のフラップＢ４のみが拡開されずに直立状態のままにおかれている（図２参照）。
【００２９】
第２のコンベア３の下流端（図１右端）には、商品Ｐが充填された段ボール箱Ｂを搬出するための搬出コンベア５が連結されている。また、第２のコンベア３の下流端には、第２のコンベア３上の段ボール箱Ｂを搬出コンベア５の側に押し出すためのプッシャー６が設けられている。搬出コンベア５で搬出された段ボール箱Ｂは、図示しない装置により、第１ないし第４のフラップＢ１〜Ｂ４がテープ貼りされまたはホットメルト等で糊付けされて箱状態にされるようになっている。
【００３０】
パラレルロボット４は、図２に示すように、第２のコンベア３の上方に配設された上部フレーム４０に支持されており、均等間隔で配置されたサーボモータ４１、４２、４３と、各上端がこれらのサーボモータ４１、４２、４３に駆動連結されるとともにそれぞれ斜め下方に延びて各下端が連結されたパラレルリンク対４４、４５、４６と、パラレルリンク対４４、４５、４６の各下端に取り付けられ、商品Ｐを吸着保持するための吸着パッド４７とを備えている。吸着パッド４７は、真空ポンプ４８に接続されている。
【００３１】
パラレルロボット４においては、サーボモータ４１、４２、４３の各出力軸の回転量および回転の向きを制御することにより、吸着パッド４７を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るようになっている。より詳細には、パラレルロボット４の運転中には、吸着パッド４７が第１のコンベア２上の商品Ｐを吸着保持し、これを第２の搬送コンベア３により搬送中の段ボール箱Ｂ内に、拡開された第１のフラップＢ１の上を通って導入するように制御されている。なお、図１に示す例では、段ボール箱Ｂ内には、商品Ｐが２列でそれぞれ上下に複数段ずつ（例えば２列×８段で）積載されるようになっている。
【００３２】
第２のコンベア３は、図３に示すように、上流端に配置された駆動スプロケット３０と、下流端に配置された従動スプロケット（図示せず）と、これらの間に巻き掛けられたローラチェーン３１と、ローラチェーン３１に所定の間隔で取り付けられ、段ボール箱Ｂを搬送方向に押し出すための爪部材３２とから構成されている。爪部材３２は、図３Ａに示すように、櫛歯状の部材であって、凹溝３２ａを有している。その一方、ローラチェーン３１の各スプロケット間の直線状スパンに沿って、例えば円柱状のベース部材３３が複数本配設されている。搬送中の段ボール箱Ｂは、これらのベース部材３３で支持されている。隣り合う各ベース部材３３の間には、爪部材３２が通過し得る間隙が形成されている。また、第２のコンベア３の上方には、搬送中の段ボール箱Ｂの移動を両側方からガイドするための一対のガイド部材３５が設けられている。
【００３３】
図３および図４に示すように、第２のコンベア３の上方には、第２のコンベア３の搬送方向に沿って延設された第１および第２のガイドバー１０、１１が設けられている。第１のガイドバー１０は、第２のコンベア３の幅方向の一端側（第１のコンベア側）に配設され、第２のガイドバー１１は、第２のコンベア３の幅方向の他端側（第１のコンベア側と逆側）に配設されている。第１のガイドバー１０は、段ボール箱Ｂの搬送中に、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１を拡開させるための部材であり、第２のガイドバー１１は、段ボール箱Ｂの搬送中に、段ボール箱Ｂの第２および（または）第３のフラップＢ２、Ｂ３を拡開させるための部材である。
【００３４】
第１のガイドバー１０は、第２の搬送コンベア３の搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部１０Ａと、傾斜バー部１０Ａの下端から第２の搬送コンベア３の搬送方向に平行に延びる平行バー部１０Ｂとを有している。なお、この例では、傾斜バー部１０Ａは、コンベア幅方向外方にも傾斜している。
【００３５】
平行バー部１０Ｂは、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１が箱本体Ｂ０に対して略９０°拡開したときに、第１のフラップＢ１の先端側部分と当接し得る位置に配設されており、傾斜バー部１０Ａは、平行バー部１０Ｂの上流側端部からコンベア幅方向内方および上方に向かって配設されている。
【００３６】
また、第２のコンベア３の上流端の上方には、図３Ａに示すように、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１を若干量（鋭角分）拡開させるためのシリンダ３６が設けられている。シリンダ３６は、そのピストンロッド３６ａ先端が段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１に当接し得る位置に配置されている。
【００３７】
第２のガイドバー１１は、第２の搬送コンベア３の搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部１１Ａと、傾斜バー部１１Ａの下端から第２の搬送コンベア３の搬送方向に平行に延びる平行バー部１１Ｂとを有している。なお、平行バー部１１Ｂの下流側端部には、搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に上方に傾斜する傾斜バー部１１Ａ’が設けられている。また、傾斜バー部１１Ａの上流側には、搬送方向上流側に向かうにしたがい徐々にコンベア幅方向内方に傾斜する傾斜バー部１１Ｃが設けられており、傾斜バー部１１Ａ’の下流側には、コンベア搬送方向と平行に延びる平行バー部１１Ｄが設けられている。
【００３８】
また、第２のコンベア３の上流端の上方には、図３に示すように、段ボール箱Ｂの第２のフラップＢ２に当接して第２のフラップＢ２を若干量（鋭角分）拡開させるための拡開プレート３８が設けられている。拡開プレート３８は、図示しないシリンダのピストンロッド先端に取り付けられており、拡開プレート３８は、図示矢印方向に移動し得るようになっている。
【００３９】
上述のように構成される商品充填装置１においては、運転時には、第１のコンベア２により商品Ｐが矢印ａ方向に搬送されるとともに、第２のコンベア３により段ボール箱Ｂが矢印ｂ方向に搬送される。
【００４０】
第２のコンベア３においては、ベース部材３３の上に載置された段ボール箱Ｂは、これに当接する爪部材３２により押し出されることで搬送方向に移動する。また、段ボール箱Ｂに爪部材３２が当接するのに先立って、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１がシリンダ３６により若干量押し広げられており（図３Ａ参照）、第２のフラップＢ２が拡開プレート３８により同様に若干量押し広げられている（図３参照）。これにより、第１、第２のガイドバー１０、１１の上流側端部への各フラップの進入が円滑に行なわれる。
【００４１】
第２のコンベア３による搬送中には、第１のガイドバー１０の傾斜バー部１０Ａが、段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１の内側面に当接し（図４参照）、この状態から段ボール箱Ｂが搬送されるにつれて、第１のガイドバー１０の傾斜バー部１０Ａが、第１のフラップＢ１の内側面上を移動しつつ、第１のフラップＢ１をコンベア幅方向外方に押し広げる。これにより、第１のフラップＢ１が拡開される。その後、段ボール箱Ｂがさらに搬送されると、第１のガイドバー１０の平行バー部１０Ｂが、拡開された第１のフラップＢ１の内側面の一側端部から他側端部にわたって当接し、これにより、第１のフラップＢ１の拡開状態が維持されることになる（図４参照）。
【００４２】
また、第２のコンベア３による搬送中には、第２のガイドバー１１の傾斜バー部１１Ｃおよび１１Ａが、第２のフラップＢ２の内側面の先端端縁部に当接し、この状態から段ボール箱Ｂが搬送されるにつれて、第２のガイドバー１１の傾斜バー部１１Ａが、第２のフラップＢ２の内側面上を基端側に移動しつつ、第２のフラップＢ２を押し広げる。これにより、第２のフラップＢ２が拡開される。その後、段ボール箱Ｂがさらに搬送されると、第２のガイドバー１１の平行バー部１１Ｂが、拡開された第２のフラップＢ２の内側面の先端側部分から基端側部分にわたって当接し、これにより、第２のフラップＢ２の拡開状態が維持されることになる（図４実線および図１〜図３参照）。
【００４３】
なお、このとき、第２のガイドバー１１の平行バー部１１Ｂは、段ボール箱Ｂの第２のフラップＢ２の一側端部寄りの位置に配設されているので、段ボール箱Ｂの搬送中に箱本体Ｂ０の浮き上がりを防止しつつ箱本体Ｂ０を安定させることができるとともに、箱本体Ｂ０の開口部に商品Ｐを導入する際に平行バー部１１Ｂが商品導入の妨げとなるのを防止できる。
【００４４】
この例では、第２のコンベア３による搬送中には、第２のガイドバー１１により、段ボール箱Ｂの第３のフラップＢ３についても同様に拡開されている。また、ここでは、段ボール箱Ｂの第４のフラップＢ４については、拡開せずに、直立した状態のままの例を示している（図３および図４実線参照）。これは、段ボール箱Ｂへの商品Ｐの導入が段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１の側から行なわれるために、第４のフラップＢ４に、内側（つまり開口部の側）に傾いたクセが残っている場合であっても、問題なく商品の導入を行なえるためである。なお、仮に、第４のフラップＢ４についても拡開する場合には、図４の一点鎖線に示すように、第１のガイドバー１０とコンベア幅方向に対称な位置に第４のガイドバー１０’を配設するようにすればよい。
【００４５】
一方、パラレルロボット４は、第１のコンベア２で搬送中の商品Ｐを吸着パッド４７で吸着保持する。そして、段ボール箱Ｂが、第１ないし第３のフラップＢ１〜Ｂ３が拡開される第２のコンベア３上のステーションＳ１に移動すると（図２ないし図４参照）、パラレルロボット４は、吸着パッド４７に吸着保持された商品ＰをステーションＳ１まで移動させて、商品Ｐを段ボール箱Ｂ内に導入する。この導入の際には、吸着パッド４７は、拡開された第１のフラップＢ１の上を通過する。段ボール箱ＢがステーションＳ１からステーションＳ２に移行する間（つまり距離Ｌの間）に、パラレルロボット４は、必要な個数の商品Ｐを第１のコンベア２上から段ボール箱Ｂ内に導入して、商品Ｐの充填作業を行なう。
【００４６】
この場合には、第２の搬送コンベア３による段ボール箱Ｂの搬送中に、第１のガイドバー１０により段ボール箱Ｂの第１のフラップＢ１が拡開されるので、段ボール箱Ｂの搬送中に商品Ｐを導入でき、これにより、商品Ｐの段ボール箱Ｂへの導入を効率よく行なえ、商品充填効率を向上できる。
【００４７】
しかも、この場合、商品導入の際には、パラレルロボット４の吸着パッド４７が、拡開された第１のフラップＢ１の上を移動するので、吸着パッド４７が段ボール箱Ｂの拡開されていないフラップの高さ分だけ余分に上下に移動する必要がなくなり、これにより、商品の導入をより効率よく行える。
【００４８】
さらに、この場合には、第１のフラップＢ１のみならず、第１のフラップＢ１の隣の第２、第３のフラップＢ２、Ｂ３まで拡開するので、パラレルロボット４の吸着パッド４７が搬送中の段ボール箱Ｂに対して接近・離反する際の移動範囲が広がり、これにより、段ボール箱Ｂの搬送速度を速めるなどすることで商品の導入効率をさらに向上できる。
【００４９】
なお、従来の拡開部材を用いた場合には、段ボール箱Ｂへの商品Ｐの導入は、図４中の例えばステーションＳ１またはＳ２において、あるいはステーションＳ１、Ｓ２間の距離Ｌの範囲内のいずれかの場所において、フラップを拡開させるために段ボール箱Ｂの移動を停止させてから行なわなければならない。これに対して、本実施例においては、ステーションＳ１、Ｓ２間の距離Ｌの範囲内ではフラップが拡開されているので、段ボール箱Ｂの移動を停止させることなく、段ボール箱Ｂの搬送中（移動中）でも商品Ｐの導入が可能である。
【００５０】
また、この場合、従来のような拡開部材が設けられないことにより、距離Ｌの範囲内において段ボール箱Ｂの上部空間には、パラレルロボット４の吸着パッド４７が動き得る十分なスペースが確保されている。このため、吸着パッド４７が第１の搬送コンベア２上の商品Ｐを取りに行く際、および吸着保持した第１の搬送コンベア２上の商品Ｐを第２の搬送コンベア３上の段ボール箱Ｂに導入しに行く際のいずれの場合においても、吸着パッド４７は段ボール箱Ｂの上部空間を自由自在に通過することができ、これにより、作業効率を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明は、パラレルロボットを用いた商品充填方法に有用であり、とくに充填効率の向上を要求されるものに適している。
【符号の説明】
【００５２】
１： 商品充填装置
２： 第１の（搬送）コンベア
３： 第２の（搬送）コンベア
４： パラレルロボット
４１、４２、４３： サーボモータ（アクチュエータ）
４４、４５、４６： パラレルリンク対（アーム）
４７： 吸着パッド（商品保持部）
１０： 第１のガイドバー
１０Ａ： 傾斜バー部
１０Ｂ： 平行バー部
１１： 第２のガイドバー
１１Ａ： 傾斜バー部
１１Ｂ： 平行バー部
Ｐ： 商品
Ｂ： 段ボール箱
Ｂ１： 第１のフラップ
Ｂ２： 第２のフラップ
Ｂ３： 第３のフラップ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特表２００８−５２９８１６号公報（第１図参照）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアームとこれらを駆動する複数のアクチュエータとを有し、各アームの先端に連結された商品保持部を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボットを用いた商品充填方法であって、
第１の搬送コンベアにより商品を搬送しつつ、商品が充填される段ボール箱を第２の搬送コンベアにより搬送するとともに、
前記段ボール箱のフラップのうち、前記第１、第２の搬送コンベア間に配置される第１のフラップを、前記第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設された第１のガイドバーによって、当該段ボール箱の搬送中に拡開させ、
前記パラレルロボットの前記商品保持部により前記第１のコンベア上の商品を保持し、これを前記第２の搬送コンベアにより搬送中の前記段ボール箱内に、拡開された前記第１のフラップの上を通って導入するようにした、
ことを特徴とする商品充填方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記段ボール箱のフラップのうち、前記第１のフラップの隣の第２または第３のフラップを、前記第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設された第２のガイドバーによって、当該段ボール箱の搬送中に拡開させるようにした、
ことを特徴とする商品充填方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１および前記第２の搬送コンベアがコンベア幅方向に並設されている、
ことを特徴とする商品充填方法。
【請求項４】
複数のアームとこれらを駆動する複数のアクチュエータとを有し、各アームの先端に連結された商品保持部を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボットを有する商品充填装置であって、
商品を搬送する第１の搬送コンベアと、
商品が充填される段ボール箱を搬送する第２の搬送コンベアと、
前記第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設され、前記段ボール箱のフラップのうち前記第１、第２の搬送コンベア間に配置される第１のフラップを当該段ボール箱の搬送中に拡開させる第１のガイドバーとを備え、
当該商品充填装置が、前記パラレルロボットの前記商品保持部により前記第１の搬送コンベア上の商品を保持し、これを前記第２の搬送コンベアにより搬送中の前記段ボール箱内に、拡開された前記第１のフラップの上を通って導入するように、制御されている、
ことを特徴とする商品充填装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設され、前記段ボール箱のフラップのうち前記第１のフラップの隣の第２または第３のフラップを当該段ボール箱の搬送中に拡開させる第２のガイドバーをさらに備えた、
ことを特徴とする商品充填装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記第１および前記第２の搬送コンベアがコンベア幅方向に並設されている、
ことを特徴とする商品充填装置。
【請求項７】
請求項４において、
前記第１のガイドバーが、前記第２の搬送コンベアの搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部と、前記傾斜バー部の下端から前記第２の搬送コンベアの搬送方向に平行に延びる平行バー部とを有している、
ことを特徴とする商品充填装置。
【請求項８】
請求項５において、
前記第２のガイドバーが、前記第２の搬送コンベアの搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部と、前記傾斜バー部の下端から前記第２の搬送コンベアの搬送方向に平行に延びる平行バー部とを有している、
ことを特徴とする商品充填装置。
【請求項１】
複数のアームとこれらを駆動する複数のアクチュエータとを有し、各アームの先端に連結された商品保持部を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボットを用いた商品充填方法であって、
第１の搬送コンベアにより商品を搬送しつつ、商品が充填される段ボール箱を第２の搬送コンベアにより搬送するとともに、
前記段ボール箱のフラップのうち、前記第１、第２の搬送コンベア間に配置される第１のフラップを、前記第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設された第１のガイドバーによって、当該段ボール箱の搬送中に拡開させ、
前記パラレルロボットの前記商品保持部により前記第１のコンベア上の商品を保持し、これを前記第２の搬送コンベアにより搬送中の前記段ボール箱内に、拡開された前記第１のフラップの上を通って導入するようにした、
ことを特徴とする商品充填方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記段ボール箱のフラップのうち、前記第１のフラップの隣の第２または第３のフラップを、前記第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設された第２のガイドバーによって、当該段ボール箱の搬送中に拡開させるようにした、
ことを特徴とする商品充填方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１および前記第２の搬送コンベアがコンベア幅方向に並設されている、
ことを特徴とする商品充填方法。
【請求項４】
複数のアームとこれらを駆動する複数のアクチュエータとを有し、各アームの先端に連結された商品保持部を一定の三次元空間内の任意の位置に配置し得るパラレルロボットを有する商品充填装置であって、
商品を搬送する第１の搬送コンベアと、
商品が充填される段ボール箱を搬送する第２の搬送コンベアと、
前記第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設され、前記段ボール箱のフラップのうち前記第１、第２の搬送コンベア間に配置される第１のフラップを当該段ボール箱の搬送中に拡開させる第１のガイドバーとを備え、
当該商品充填装置が、前記パラレルロボットの前記商品保持部により前記第１の搬送コンベア上の商品を保持し、これを前記第２の搬送コンベアにより搬送中の前記段ボール箱内に、拡開された前記第１のフラップの上を通って導入するように、制御されている、
ことを特徴とする商品充填装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記第２の搬送コンベアの搬送方向に沿って延設され、前記段ボール箱のフラップのうち前記第１のフラップの隣の第２または第３のフラップを当該段ボール箱の搬送中に拡開させる第２のガイドバーをさらに備えた、
ことを特徴とする商品充填装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記第１および前記第２の搬送コンベアがコンベア幅方向に並設されている、
ことを特徴とする商品充填装置。
【請求項７】
請求項４において、
前記第１のガイドバーが、前記第２の搬送コンベアの搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部と、前記傾斜バー部の下端から前記第２の搬送コンベアの搬送方向に平行に延びる平行バー部とを有している、
ことを特徴とする商品充填装置。
【請求項８】
請求項５において、
前記第２のガイドバーが、前記第２の搬送コンベアの搬送方向上流側に配設されかつ搬送方向下流側に向かうにしたがい徐々に下方に傾斜する傾斜バー部と、前記傾斜バー部の下端から前記第２の搬送コンベアの搬送方向に平行に延びる平行バー部とを有している、
ことを特徴とする商品充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図３Ａ】
【図４】
【図２】
【図３】
【図３Ａ】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２１５２３６（Ｐ２０１０−２１５２３６Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６０４７３（Ｐ２００９−６０４７３）
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００１４１８８６）株式会社京都製作所 (83)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００１４１８８６）株式会社京都製作所 (83)
【Ｆターム（参考）】
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