幅寄せ装置、パレタイズ搬送システムおよびパレタイジング方法
【課題】小型且つ低コストの装置によって、効率的にワークの幅寄せ作業を行う。
【解決手段】本発明の幅寄せ装置１は、パレット２上に載置された複数のワークＷを、パレット２上にて密着整列させる幅寄せ装置１である。この幅寄せ装置１は、一対の幅寄せ体３，４と、押さえ体８とを備える。一対の幅寄せ体３，４をそれぞれ前進させて複数のワークＷを押し込み、且つ、押し込まれるワークＷとは反対側に配列される他の複数のワークＷに対して、その側方から押さえ体８を当てておく。これにより、パレット２上にて複数のワークＷを密着整列させる。
【解決手段】本発明の幅寄せ装置１は、パレット２上に載置された複数のワークＷを、パレット２上にて密着整列させる幅寄せ装置１である。この幅寄せ装置１は、一対の幅寄せ体３，４と、押さえ体８とを備える。一対の幅寄せ体３，４をそれぞれ前進させて複数のワークＷを押し込み、且つ、押し込まれるワークＷとは反対側に配列される他の複数のワークＷに対して、その側方から押さえ体８を当てておく。これにより、パレット２上にて複数のワークＷを密着整列させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パレット上に載置した複数のワークを幅寄せして密着整列させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等において、複数のワークを一まとめに搬送しようとする場合、パレタイジングロボットを用いて、所定箇所のパレット上に複数のワークを順次載置してゆき、載置が完了したパレットごと、そのままコンベアで搬送することが行われる（特許文献１等を参照）。
【０００３】
ところで、パレット上に複数のワークを順次載置していくに際して、パレット上に載置した段階で、隣接するワーク同士を隙間なく密着整列させておくことは困難である。特に、パレタイジングロボットが、両側からワーク下端に爪部を差し入れて把持するような構造である場合には、載置後に爪部を引き出すための隙間も必要となる。
【０００４】
そのため、隣接するワーク間に一定の隙間を確保しながらパレット上に載置していくことが、一般的である。そして、これらワーク間の隙間が、パレットごとワークを搬送する際の荷崩れの原因となる。
【０００５】
これに対して、従来は、前記荷崩れを防止するための手段として、ワークを載置したパレットをコンベアで作業エリア外まで搬送した後に、作業エリア外に設置してある大型の幅寄せ装置を用いて、パレット上のワークの幅寄せ作業を別途行っていた。
【０００６】
この従来の幅寄せ装置は、パレットを９０°回転させる回転機構と、コンベアおよびパレットを挟む両側位置に一対配置される大型の幅寄せ板と、一対の幅寄せ板を近接離間させる駆動機構とから成る装置である。この装置にあっては、作業エリア外にまで搬送されてきたパレット上のワーク全体を、大型の幅寄せ板で両側から挟みこむことで、まず一方向の幅寄せをする。次いで、回転機構でパレットごと９０°回転させたうえで、再び両側から一対の幅寄せ板で挟みこむことにより、前記一方向とは直交する他方向の幅寄せを行う。これら幅寄せによって、パレット上で隣接するワーク間の隙間を詰めて、荷崩れ防止を図る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１２６６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前記した従来の幅寄せ装置は、大量に載置したワークに対してもこれら全てを作業スペース外で一気に幅寄せする構造であるため、幅寄せ板として非常に大型の金属板が必要となり、また、回転機構や駆動機構についても、大型で大出力の機構が必要となる。つまり、従来の幅寄せ装置においては、装置全体が非常に大型となって製造コストが高くなるという問題や、幅寄せ作業を行うためだけに作業エリア外に専用の大きな設置スペースが必要になるという問題がある。
【０００９】
また、従来の幅寄せ装置では、パレット上にワークを順次載置していくための時間とは別に、作業エリア外で幅寄せ装置を駆動してワーク同士を密着させるための時間が必要となり、全体としての作業効率が低下するという問題がある。
【００１０】
本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであって、低コストで製造することができ且つ作業エリア内にコンパクトに設置可能な幅寄せ装置を提供し、全体の作業効率についても向上させることを、課題とする。そして、前記幅寄せ装置を用いた効率的なパレタイズ搬送システムやパレタイジング方法を提供することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の幅寄せ装置１は、パレタイジングロボット１０３によってパレット２上に隙間をあけて載置された複数のワークＷを、パレット２上にて密着整列させる幅寄せ装置１であって、互いの整列面３ａ，４ａが直交方向をむくように配置された一対の幅寄せ体３，４と、一対の幅寄せ体３，４をそれぞれの整列面３ａ，４ａの向きに進退させる第一駆動機構と、一対の幅寄せ体３，４とは離れた位置に設けられる押さえ体８と、パレット２上のワークＷの側面に対して押さえ体８を接離させる第二駆動機構とを備え、第一駆動機構によって、一対の幅寄せ体３，４をそれぞれ前進させて複数のワークＷを押し込み、且つ、第二駆動機構によって、押し込まれるワークＷとは反対側に配列される他の複数のワークＷに対してその側方から押さえ体８を当てておくことで、パレット２上にて複数のワークＷを密着整列させるように設けている。
【００１２】
前記幅寄せ装置１によれば、一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８を所定箇所のパレット２に近接配置しておけば、該パレット２上にワークＷが配列された後に、これらワークＷに押さえ体８を当てたうえで一対の幅寄せ体３，４を前進させ、ワークＷを押さえ体８側に押し込むことで、パレット２上の複数のワークＷを、その個所にて速やかに密着整列させることができる。そのため、従来のような大型の構造が必要でなく、製造コストが低くて済むとともに、幅寄せ作業を行うためだけに作業エリア外に専用の大きなスペースを設ける必要もない。また、パレタイジングロボット１０３でパレット２上にワークＷを載置した状態のまま、幅寄せ作業を完了させることができるので、作業効率が低下することも抑えられる。
【００１３】
さらに、本発明の幅寄せ装置１において、第一駆動機構は、前記一対の幅寄せ体３，４の高さを変更自在なものであることが好ましい。高さ変更を自在にすることで、所定箇所のパレット２上にてワークＷを複数段積層させる場合に、下段側のワークＷを載置した段階でまずその下段側のワークＷの幅寄せを行い、次いで、幅寄せ後のワークＷ上に載置した上段側のワークＷを幅寄せするといったように、各段で幅寄せ作業を完了させておくことが可能となる。そのため、各幅寄せ体３，４として大型の部材が必要でなくなり、また、各幅寄せ体３，４を進退駆動させるための機構もコンパクト化することができ、結果として装置全体が小型化、低コスト化される。また、パレット２上に全てのワークＷを積層させた後、速やかに、全ての幅寄せ作業が完了することになるので、作業効率が低下することも抑えられる。
【００１４】
このとき、第二駆動機構は、前記押さえ体８の高さを変更自在なものであることが好ましい。押さえ体８の高さ変更を自在にすることで、押さえ体８として大型のものを備えずとも、その押さえ体８の高さを適宜変更しながら各段での幅寄せ作業に利用することができ、結果として装置全体が小型化、低コスト化される。
【００１５】
また、本発明のパレタイジング方法は、前記幅寄せ装置１を用いてパレット２上に複数のワークＷを段積み密着整列させるパレタイジング方法であって、パレタイジングロボット１０３によって水平方向に隙間をあけて複数のワークＷをマトリクス状に載置し、配置された複数のワークＷを、各幅寄せ体３，４と押さえ体８との間で挟み込むことにより、下段側での密着整列を完了し、次いで、密着整列した下段側の複数のワークＷ上にて、パレタイジングロボット１０３によって水平方向に隙間をあけて複数のワークＷをマトリクス状に載置し、一対の幅寄せ体３，４を（又は一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８を共に）上昇させ、載置された複数のワークＷを、各幅寄せ体３，４と押さえ体８との間で挟み込むことにより、上段側での密着整列を完了するように設けている。
【００１６】
前記パレタイジング方法によれば、パレット２上にてワークＷを複数段積層させるに際して、各段で幅寄せ作業を完了させてゆき、パレット２上へのワークＷの積層が完了した直後の段階において、全体の幅寄せ作業も迅速に完了させることができる。そのため、全体としての作業効率を低下させることなく、効果的に荷崩れを防止することができる。また、このために用いる幅寄せ体３，４や第一駆動機構、押さえ体８や第二駆動機構についても、従来のような大型の構造が必要でない。そのため、装置に要するコストが低くて済むとともに、専用の大きな設置スペースも必要でないという利点がある。
【００１７】
また、本発明のパレタイジング方法では、パレタイジングロボット１０３に備えたセンサでワークＷの高さを検知し、この検知結果に基づいた距離だけ、第一駆動機構によって一対の幅寄せ体３，４を上昇させることが好ましい。
【００１８】
このようにすることで、当日の環境等に応じてワークＷの高さが変化するような場合でも、自動的に最適な所定距離が決定される。
【００１９】
また、本発明のパレタイズ搬送システムは、所定のパレット設置箇所Ｐ２にあるパレット２上に複数のワークＷを密着配列させ、該密着配列が完了したパレット２を搬送するパレタイズ搬送システムであって、前記パレタイズ搬送システム１００では、ワークＷの密着整列が完了したパレット２を所定の搬送方向ａへと搬送するパレット搬送コンベア１０２を備え、さらに、前記幅寄せ装置１の一方の幅寄せ体３は、パレット設置箇所Ｐ２に対してパレット搬送コンベア１０２の搬送方向ａとは反対側に配置し、他方の幅寄せ体４は、パレット設置箇所Ｐ２に対してパレタイジングロボット１０３とは反対側に配置する。
【００２０】
前記パレタイズ搬送システム１００によれば、パレタイジングロボット１０３によりパレット２上にワークＷを載置し、そのままの状態で幅寄せを完了してワークＷを密着整列させたうえで、速やかに外部搬送することのできるシステムを、所定の作業エリア内にコンパクトに形成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、低コストで製造することができ且つ作業エリア内にコンパクトに設置可能な幅寄せ装置や、これを用いたパレタイズ搬送システムやパレタイジング方法を提供し、全体の作業効率についても向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態における一例の幅寄せ装置を用いたパレタイズ搬送システムを示す平面図である。
【図２】同上の幅寄せ装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】同上の幅寄せ装置の斜視図である。
【図４】同上の幅寄せ装置によるワーク幅寄せ手順の説明図であり、（ａ）〜（ｃ）は下段のワーク幅寄せ、（ｄ）〜（ｆ）は上段のワーク幅寄せを、それぞれ順に示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態における一例の幅寄せ装置１と、これを用いて構成したパレタイズ搬送システム１００を示している。以下においては、パレタイズ搬送システム１００の全体構成についてまず説明する。
【００２４】
図１中ではワークＷの図示を省略しているが、ここで配列するワークＷとしては、適宜のものが選択可能である。なお、ワークＷの形状は、パレット２上に密着状態で積層可能なブロック状のもの（例えば、折畳み状態で積層したダンボールを結束させて、全体を直方体状に設けたもの）であることが好ましい。
【００２５】
パレタイズ搬送システム１００は、ワーク搬送コンベア１０１と、パレット搬送コンベア１０２とを備える。
【００２６】
ワーク搬送コンベア１０１は、作業エリアＡ外（図１中では右側の領域）から、作業エリアＡ内にある所定のワーク搬送箇所Ｐ１にまで、多数のワークＷを順次搬送していくものである。パレット搬送コンベア１０２は、作業エリアＡ内にある所定のパレット設置箇所Ｐ２から、作業エリアＡ外（図１中では左側の領域）にまで、パレット２を順次搬送していくものである。
【００２７】
さらに、パレタイズ搬送システム１００は、パレタイジングロボット１０３と、パレット供給装置１０４とを備えている。
【００２８】
パレタイジングロボット１０３は、床面上に設置される基台部１０３ａと、基台部１０３ａから延設されるアーム部１０３ｂと、アーム部１０３ｂの先端に支持されるハンド部１０３ｃとから成る。このパレタイジングロボット１０３は、パレット搬送コンベア１０２によってワーク搬送箇所Ｐ１にまで搬送されたワークＷを、ハンド部１０３ｃにて把持したうえで、パレット設置箇所Ｐ２に配置されるパレット２上にまで、順次搬送する。そして、パレット２上にてハンド部１０３ｃによる把持を解除することで、ワークＷを、パレット２上にマトリクス状に順次配列させていく。
【００２９】
パレット供給装置１０４は、ワークＷが配置される前の空のパレット２を、パレット設置箇所Ｐ２にまで順次供給するものである。
【００３０】
そして、一例の幅寄せ装置１は、一対の幅寄せ体３，４と、これら幅寄せ体３，４とは離れて位置する押さえ体８とを有する。一対の幅寄せ体３，４は、パレット２上に配列された複数のワークＷをそれぞれ所定方向に押し付けることにより、幅寄せを行うものである。押さえ体８は、この幅寄せの際に、各幅寄せ体３，４に押し込まれるワークＷとは反対側に配列される複数のワークＷに対して、その側方から接触させておくものである。各幅寄せ体３，４と押さえ体８は、共にパレット設置箇所Ｐ２に近接して配置される。
【００３１】
一対の幅寄せ体３，４は、互いに直交方向に伸びるように形成された直線バー状の部材であり、平面視にてＬ字状を成すように直交配置される。各幅寄せ体３，４のパレット２側をむく側面が、パレット２上のワークＷを押し込むための平坦な整列面３ａ，４ａとなっている。
【００３２】
より具体的には、一方の幅寄せ体３を、パレット設置箇所Ｐ２に対して、パレット搬送コンベア１０２での搬送方向ａとは反対側（図１中では右側）に配置している。他方の幅寄せ体４は、パレット設置箇所Ｐ２やここに配置されるパレット２に対して、パレタイジングロボット１０３が位置する側とは反対側（図１中では下側）に配置している。
【００３３】
Ｌ字状に配置される一対の幅寄せ体３，４は、互いに連結されることにより、幅寄せブロック５を形成している。この幅寄せブロック５は、後述の支持フレーム６に設けた昇降機構によって、ブロック全体が昇降駆動される。幅寄せブロック５を構成する一対の幅寄せ体３，４は、後述の水平駆動機構によって、それぞれが所定方向にむけて進退駆動される。
【００３４】
両幅寄せ体３，４の前進方向は、互いの整列面３ａ，４ａが向く方向である。両幅寄せ体３，４は、この前進方向に駆動されることで、それぞれの整列面３ａ，４ａをパレット設置箇所Ｐ２に接近させていく。
【００３５】
押さえ体８は、直線バーをその中央部で直角に屈折させた形状を有するＬ字バー状の部材である。Ｌ字状である押さえ体８の内側に形成される平坦な側面が、パレット２上のワークＷに当てるための押さえ面８ａとなる。この押さえ体８は、パレタイジングロボット１０３と隣接して設置される多関節型のロボットアーム９の先端に支持される。押さえ体８は、ロボットアーム９が有する各関節を駆動させることによって全方向に移動自在であり、また、姿勢変更が自在である。
【００３６】
パレタイズ搬送システム１００が備える前記のワーク搬送箇所Ｐ１、パレタイジングロボット１０３、パレット設置箇所Ｐ２、幅寄せ装置１等は、安全柵１０５によって覆われる。この安全柵１０５で覆われるエリアが、パレタイジング作業を行うための作業エリアＡとなる。この作業エリアＡ外に、制御盤１０６が配置される。
【００３７】
以下、一例の幅寄せ装置１の更に具体的な構造について、図２、図３に基づいて説明する。
【００３８】
図２中においては、幅寄せブロック５を実線と点線で示している。実線の幅寄せブロック５は初期状態であり、点線で示す幅寄せブロック５は、この初期状態からブロック全体を最上位にまで上昇させ、且つ、両幅寄せ体３，４をそれぞれパレット２側に前進させた状態である。
【００３９】
図中に示すＸ方向は、パレット搬送コンベア１０２によるパレット２の搬送方向であり、また、一方の幅寄せ体３の前進方向である。図中のＹ方向は、パレット設置箇所Ｐ２に対してパレタイジングロボット１０３が位置する方向であり、また、他方の幅寄せ体４の前進方向である。図中のＺ方向は、上下方向である。
【００４０】
以下においては、区別のために、Ｘ軸方向に進退する一方の幅寄せ体３を「Ｘ軸幅寄せ体３」といい、Ｙ軸方向に進退する他方の幅寄せ体４を「Ｙ軸幅寄せ体４」という。
【００４１】
幅寄せ装置１は、幅寄せブロック５を支持する矩形枠状の支持フレーム６を有する。この支持フレーム６は、Ｘ軸方向に距離をあけて床面上に立設される柱状のベースフレーム１０と、両ベースフレーム１０の上端部同士をつなぐ上部サポートフレーム１１と、両ベースフレーム１０の下端部同士をつなぐ下部サポートフレーム１２とを有する。
【００４２】
各ベースフレーム１０の上下端部には、プーリ（図示せず）を回動自在に配置しており、上下のプーリ間に、一巻きのローラーチェーンである昇降チェーン１３（図２中の一点鎖線）を架け渡している。幅寄せブロック５は、各ベースフレーム１０にて、この昇降チェーン１３に上下から連結固定されている。両ベースフレーム１０の下端部に配されるプーリ同士は、昇降シャフト１４を介して連結されている。昇降シャフト１４は、下部サポートフレーム１２上に設置固定した昇降モータ１５によって、伝達チェーン１６を介して正逆回転される。
【００４３】
つまり、昇降モータ１５で昇降シャフト１４を回転させることで、両側のプーリや昇降チェーン１３を介して、幅寄せブロック５の上下位置を変更することができる。これらの機構が、幅寄せブロック５全体を昇降自在に支持する昇降機構となっている。なお、幅寄せブロック５のＺ軸方向の移動（上下動）は、各ベースフレーム１０に設けた図示略の直動ガイドによってガイドされる。
【００４４】
幅寄せブロック５は、前記昇降機構によって昇降自在に支持される昇降フレーム２０と、昇降フレーム２０に対してＹ軸方向に進退自在に連結されるＹ軸幅寄せ体４と、このＹ軸幅寄せ体４に対してＸ軸方向に進退自在に連結されるＸ軸幅寄せ体３とを有する。
【００４５】
直線バー状の部材であるＹ軸幅寄せ体４の両端部からは、Ｙ軸方向の後退側にむけて移動アーム２１をそれぞれ延設している。昇降フレーム２０は、両移動アーム２１をＹ軸方向にスライド自在に保持しており、この機構によって、Ｙ軸幅寄せ体４は昇降フレーム２０に対してＹ軸方向にスライド自在に連結されている。
【００４６】
また、直線バー状の部材であるＸ軸幅寄せ体３の基端部（即ち、Ｙ軸方向の後退側の端部）は、連結支持部２２を介して、Ｙ軸寄せ体４に対してＸ軸方向にスライド自在に連結されている。
【００４７】
Ｙ軸幅寄せ体４をＹ軸方向に進退させる駆動機構は、その周方向の一部をＹ軸幅寄せ体４の連結片７に固定したＹ軸歯付ベルト２３と、昇降フレーム２０側に固定したＹ軸駆動モータ２４とを、動力伝達自在に噛み合わせることで構成している（図２（ａ）参照）。
【００４８】
また、Ｘ軸幅寄せ体３をＸ軸方向に進退させる駆動機構は、その周方向の一部をＸ軸幅寄せ体３の基端部に固定させたＸ軸歯付ベルト２５と、Ｙ軸幅寄せ体４側に固定したＸ軸駆動モータ２６とを、動力伝達自在に噛み合わせることで構成している（図２（ａ）参照）。
【００４９】
これらの機構が、一対の幅寄せ体３，４を水平面上においてそれぞれ進退駆動させる水平駆動機構となる。この水平駆動機構と、幅寄せブロック５ごと昇降させる前記昇降機構によって、一対の幅寄せ体３，４をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の全方向に移動させる第一駆動機構が構成される。
【００５０】
一方、押さえ体８を移動させる第二駆動機構は、前記のロボットアーム９から構成される。ロボットアーム９は、狙いのワークＷの側面に対して接離するように押さえ体８を移動させるものであり、パレット設置箇所Ｐ２を中心として、第１駆動機構の支持フレーム６を配置している側とは反対側のスペースに、配置される。
【００５１】
つまり、パレット設置箇所Ｐ２を挟んで一方の側の床面上に、一対の幅寄せ体３，４を動作させる第一駆動機構が設置され、パレット設置箇所Ｐ２を挟んで他方の側の床面上に、押さえ体８を動作させる第二駆動機構が設置される。
【００５２】
幅寄せ装置１における第一駆動機構の駆動制御と、第二駆動機構の駆動制御は、パレタイジングロボット１０３によるパレット２上へのワークＷの配置とタイミングを合わせて行われる。図４には、パレット２上にワークＷを、Ｘ軸方向の複数行×Ｙ軸方向の複数列（図示例は２行×２列）のマトリクス状に整列させ、これを順次積層させていく場合を示している。
【００５３】
図４（ａ）は、パレタイジングロボット１０３によって、パレット２上に１段目（下段側）のワークＷをマトリクス状に配置した状態である。この段階の配置では、Ｘ軸方向とＹ軸方向のいずれにおいても、隣接するワークＷ間には所定の隙間が形成されている。
【００５４】
図４（ｂ）、（ｃ）には、パレタイジングロボット１０３が２段目用のワークＷを把持してパレット２側に搬送するまでの間に、一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８を協働させて、１段目で生じたＸ軸方向とＹ軸方向の隙間を一気に解消させる様子を、順に示している。
【００５５】
図４（ｂ）では、ロボットアーム９の各関節を駆動させて、先端に支持するＬ字状の押さえ体８を、その内側の押さえ面８ａが複数のワークＷに対して側方から接触するように移動させ、移動後の位置及び姿勢で保持させている。
【００５６】
押さえ体８の半部８１は、直線バー状の部分であり、マトリクス状に配置された複数のワークＷを、Ｘ軸幅寄せ体３との間でＸ軸方向に挟むように位置する。また、押さえ体８の残り半部８２は、同じく直線バー状の部分であり、マトリクス状に配置された複数のワークＷを、Ｙ軸幅寄せ体４との間でＹ軸方向に挟むように位置する。言い換えれば、押さえ体８は、押さえ面８ａを有する直線バー状の部材８１と、同じく押さえ面８ａを有する直線バー状の部材８２とを、互いの押さえ面８ａが内側方をむくように端部同士を連結させ、Ｌ字状に一体化させたものである。なお、各部材８１，８２が別体に備えてあってもよい。
【００５７】
図４（ｂ）では、前記のように押さえ体８をセットしたうえで、Ｙ軸駆動モータ２４を駆動させて、Ｙ軸幅寄せ体４を所定距離ｄｙだけＹ軸方向に前進させている。Ｙ軸幅寄せ体４は、その平坦な整列面４ａを複数のワークＷに対して側方から押し込むことによって幅寄せを行い、Ｙ軸方向に隣接するワークＷ同士を密着させる。所定距離ｄｙは、パレタイジングロボット１０３によるワークＷの当初配列に対応して、適宜設定される。
【００５８】
このとき、マトリクス状に配置される複数のワークＷのうち、直接的に押し込まれるワークＷとは反対側の端部にてＸ軸方向に列設される複数のワークＷには、押さえ体８のうち半部８２側の平坦な押さえ面８ａが当たっている。即ち、マトリクス状に配された複数のワークＷは、固定側のバーとなる押さえ体８の半部８２と、可動側のバーとなるＹ軸幅寄せ体４との間で、全体がＹ軸方向に挟み込まれる。これにより、一段目に配置される複数のワークＷ全体が、Ｙ軸方向にズレなく幅寄せされる。
【００５９】
次いで、図４（ｃ）では、Ｘ軸駆動モータ２６を駆動させ、Ｘ軸幅寄せ体３を所定距離ｄｘだけＸ軸方向に前進させている。Ｘ軸幅寄せ体３は、その平坦な整列面３ａを複数のワークＷに対して側方から押し込むことによって幅寄せを行い、Ｘ軸方向に隣接するワークＷ同士を密着させる。所定距離ｄｘは、パレタイジングロボット１０３によるワークＷの当初配列に対応して、適宜設定される。
【００６０】
このとき、マトリクス状に配置される複数のワークＷのうち、直接的に押し込まれるワークＷとは反対側の端部にてＹ軸方向に列設される複数のワークＷには、押さえ体８の半部８１側の平坦な押さえ面８ａが当たっている。即ち、マトリクス状に配された複数のワークＷは、固定側のバーとなる押さえ体８の半部８１と、可動側のバーとなるＸ軸幅寄せ体３との間で、全体がＸ軸方向に挟み込まれる。これにより、一段目に配置される複数のワークＷ全体が、Ｘ軸方向においてもズレなく幅寄せされる。
【００６１】
つまり、本例の幅寄せ装置１においては、マトリクス状に配置されるワークＷのうち、Ｘ軸幅寄せ体３とＹ軸幅寄せ体４から最も離れたコーナー部分にあるワークＷ（図４中では左下にあるワークＷ）が、幅寄せのターゲットとなる。そして、このターゲットにむけて、他のワークＷをＸ軸方向およびＹ軸方向に幅寄せすることで、全体の密着整列が完了される。
【００６２】
このとき、ターゲットとなるコーナー部分のワークＷと、このコーナー部分のワークＷに対してＸ軸方向に並設される他のワークＷ（図４中では左上にあるワークＷ）と、このコーナー部分のワークＷに対してＹ軸方向に並設される他のワークＷ（図４中では右下に位置するワークＷ）とには、Ｌ字状の押さえ体８が側方から当っているので、幅寄せ作業の際にワークＷの位置が不意にズレることも防止されている。
【００６３】
以上のようにして、パレタイジングロボット１０３が２段目用のワークＷを把持してパレット２側に搬送してきた段階では、１段目のワークＷはその全てがＸ軸方向およびＹ軸方向において密着整列された状態となる。パレタイジングロボット１０３は、この密着整列されたワークＷ上に、１段目のときと同様の隙間をあけながら、２段目（上段側）のワークＷをマトリクス状に配置していく。
【００６４】
ここで、パレタイジングロボット１０３による２段目の配置が完了するまでの間に、昇降機構によって幅寄せブロック５を所定距離ｄｚだけ上昇させておく。所定距離ｄｚは、ワークＷの高さ寸法と略一致するように適宜設定される。押さえ体８についても、これを２段目のワークＷに当てるまでの間に、所定距離ｄｚだけ上昇させておく。
【００６５】
そして、図４（ｅ）、図４（ｆ）に示すように、１段目の場合と同様に、２段目に配列される複数のワークＷに対して押さえ体８を側方から当てたうえで、一段上昇させておいた幅寄せブロック５の各幅寄せ体３，４を、所定距離ｄｘ，ｄｙだけ順に前進させる。これにより、密着整列された１段目の複数のワークＷ上にて、２段目の複数のワークＷのＸ軸方向およびＹ軸方向の隙間が解消される。
【００６６】
この手順をさらに３段目、４段目、…と繰り返すことで、パレット２上には、水平方向に密着整列したワークＷが、何段にも積層される。ワークＷを所定の段数だけ積層し終えれば、パレット搬送コンベア１０２によってパレット２ごと作業エリアＡ外へと搬送させる。パレット２をパレット設置箇所Ｐ２から搬送させる際には、パレット２上のワークＷに押さえ体８が接触しないように、ロボットアーム９の各関節を駆動させて、押さえ体８を適宜スペースに退避させておく。
【００６７】
以上説明したように、一例の幅寄せ装置１やこれを用いたパレタイズ搬送システム１００によれば、幅寄せブロック５が有する一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８によって、下段側のワークＷの密着整列を完了させ、次いで、ここで用いた一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８を共に一段階上昇させ、上段側のワークＷの密着整列を完了させるといった手順を繰り返すことにより、パレット２上でのワークＷの荷崩れを効果的に防止することができる。
【００６８】
一対の幅寄せ体３，４は、従来例のように積層したワークＷ全体を一気に幅寄せするものではなく、積層する途中において一段ずつワークＷの幅寄せを完了させていくものである。そのため、両幅寄せ体３，４や押さえ体８の上下幅も、ワークＷ単体の高さと同程度またはそれより短く設けてあればよい。また、各幅寄せ体３，４や押さえ体８を駆動させるために大型の機構も必要でなく、従来例のようにパレット２を回転させる回転機構も必要とならない。
【００６９】
そのため、製造コストが低くて済むとともに、幅寄せ作業を行うためだけに専用の大きな設置スペースも必要にならないという利点がある。また、パレット２上にワークＷを順次積層していく間に、幅寄せ作業を段階的に進めていくことができるので、幅寄せ作業のために全体の作業効率が低下することが抑えられるという利点もがある。
【００７０】
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。
【００７１】
例えば、一例においては、まずＹ軸幅寄せ体４を駆動させることでＹ軸方向の幅寄せを行い、次いでＸ軸幅寄せ体３を駆動させてＸ軸方向の幅寄せを行っているが、この逆の手順で幅寄せを行ってもよい。さらに、第一駆動機構や第二駆動機構の構造が、前記以外の構造であっても構わない。
【００７２】
パレット２上でのワークＷの配置も、図示のマトリクス状の配置には限定されない。また、ワークＷの配置が一段だけであってもよい。
【００７３】
また、幅寄せブロック５や押さえ体８を上昇させる所定距離ｄｚについても、ワークＷに応じた値を予め設定してあってもよいし、パレタイジングロボット１０３に備えたセンサ（図示略）によって、ワークＷを搬送する際にその高さを検知し、ここで検知されるワークＷの高さに基づいて所定距離ｄｚを決定してもよい。特に、多段に配列させるワークＷが、ダンボールのように当日の湿度等で高さが変化しやすいものである場合には、このようにワークＷの高さを検知して利用することが好適である。センサは、例えばパレタイジングロボット１０３のハンド部１０３ｃに配置された光センサから成り、ワークＷを把持する際にその高さを検知する。
【００７４】
その他の構成についても、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 幅寄せ装置
２ パレット
３ 幅寄せ体
３ａ 整列面
４ 幅寄せ体
４ａ 整列面
８ 押さえ体
１００ 整列搬送システム
１０２ パレット搬送コンベア
１０３ パレタイジングロボット
ａ 搬送方向
Ａ 作業エリア
Ｐ２ パレット設置箇所
Ｗ ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パレット上に載置した複数のワークを幅寄せして密着整列させるための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場等において、複数のワークを一まとめに搬送しようとする場合、パレタイジングロボットを用いて、所定箇所のパレット上に複数のワークを順次載置してゆき、載置が完了したパレットごと、そのままコンベアで搬送することが行われる（特許文献１等を参照）。
【０００３】
ところで、パレット上に複数のワークを順次載置していくに際して、パレット上に載置した段階で、隣接するワーク同士を隙間なく密着整列させておくことは困難である。特に、パレタイジングロボットが、両側からワーク下端に爪部を差し入れて把持するような構造である場合には、載置後に爪部を引き出すための隙間も必要となる。
【０００４】
そのため、隣接するワーク間に一定の隙間を確保しながらパレット上に載置していくことが、一般的である。そして、これらワーク間の隙間が、パレットごとワークを搬送する際の荷崩れの原因となる。
【０００５】
これに対して、従来は、前記荷崩れを防止するための手段として、ワークを載置したパレットをコンベアで作業エリア外まで搬送した後に、作業エリア外に設置してある大型の幅寄せ装置を用いて、パレット上のワークの幅寄せ作業を別途行っていた。
【０００６】
この従来の幅寄せ装置は、パレットを９０°回転させる回転機構と、コンベアおよびパレットを挟む両側位置に一対配置される大型の幅寄せ板と、一対の幅寄せ板を近接離間させる駆動機構とから成る装置である。この装置にあっては、作業エリア外にまで搬送されてきたパレット上のワーク全体を、大型の幅寄せ板で両側から挟みこむことで、まず一方向の幅寄せをする。次いで、回転機構でパレットごと９０°回転させたうえで、再び両側から一対の幅寄せ板で挟みこむことにより、前記一方向とは直交する他方向の幅寄せを行う。これら幅寄せによって、パレット上で隣接するワーク間の隙間を詰めて、荷崩れ防止を図る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１２６６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前記した従来の幅寄せ装置は、大量に載置したワークに対してもこれら全てを作業スペース外で一気に幅寄せする構造であるため、幅寄せ板として非常に大型の金属板が必要となり、また、回転機構や駆動機構についても、大型で大出力の機構が必要となる。つまり、従来の幅寄せ装置においては、装置全体が非常に大型となって製造コストが高くなるという問題や、幅寄せ作業を行うためだけに作業エリア外に専用の大きな設置スペースが必要になるという問題がある。
【０００９】
また、従来の幅寄せ装置では、パレット上にワークを順次載置していくための時間とは別に、作業エリア外で幅寄せ装置を駆動してワーク同士を密着させるための時間が必要となり、全体としての作業効率が低下するという問題がある。
【００１０】
本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであって、低コストで製造することができ且つ作業エリア内にコンパクトに設置可能な幅寄せ装置を提供し、全体の作業効率についても向上させることを、課題とする。そして、前記幅寄せ装置を用いた効率的なパレタイズ搬送システムやパレタイジング方法を提供することを、課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の幅寄せ装置１は、パレタイジングロボット１０３によってパレット２上に隙間をあけて載置された複数のワークＷを、パレット２上にて密着整列させる幅寄せ装置１であって、互いの整列面３ａ，４ａが直交方向をむくように配置された一対の幅寄せ体３，４と、一対の幅寄せ体３，４をそれぞれの整列面３ａ，４ａの向きに進退させる第一駆動機構と、一対の幅寄せ体３，４とは離れた位置に設けられる押さえ体８と、パレット２上のワークＷの側面に対して押さえ体８を接離させる第二駆動機構とを備え、第一駆動機構によって、一対の幅寄せ体３，４をそれぞれ前進させて複数のワークＷを押し込み、且つ、第二駆動機構によって、押し込まれるワークＷとは反対側に配列される他の複数のワークＷに対してその側方から押さえ体８を当てておくことで、パレット２上にて複数のワークＷを密着整列させるように設けている。
【００１２】
前記幅寄せ装置１によれば、一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８を所定箇所のパレット２に近接配置しておけば、該パレット２上にワークＷが配列された後に、これらワークＷに押さえ体８を当てたうえで一対の幅寄せ体３，４を前進させ、ワークＷを押さえ体８側に押し込むことで、パレット２上の複数のワークＷを、その個所にて速やかに密着整列させることができる。そのため、従来のような大型の構造が必要でなく、製造コストが低くて済むとともに、幅寄せ作業を行うためだけに作業エリア外に専用の大きなスペースを設ける必要もない。また、パレタイジングロボット１０３でパレット２上にワークＷを載置した状態のまま、幅寄せ作業を完了させることができるので、作業効率が低下することも抑えられる。
【００１３】
さらに、本発明の幅寄せ装置１において、第一駆動機構は、前記一対の幅寄せ体３，４の高さを変更自在なものであることが好ましい。高さ変更を自在にすることで、所定箇所のパレット２上にてワークＷを複数段積層させる場合に、下段側のワークＷを載置した段階でまずその下段側のワークＷの幅寄せを行い、次いで、幅寄せ後のワークＷ上に載置した上段側のワークＷを幅寄せするといったように、各段で幅寄せ作業を完了させておくことが可能となる。そのため、各幅寄せ体３，４として大型の部材が必要でなくなり、また、各幅寄せ体３，４を進退駆動させるための機構もコンパクト化することができ、結果として装置全体が小型化、低コスト化される。また、パレット２上に全てのワークＷを積層させた後、速やかに、全ての幅寄せ作業が完了することになるので、作業効率が低下することも抑えられる。
【００１４】
このとき、第二駆動機構は、前記押さえ体８の高さを変更自在なものであることが好ましい。押さえ体８の高さ変更を自在にすることで、押さえ体８として大型のものを備えずとも、その押さえ体８の高さを適宜変更しながら各段での幅寄せ作業に利用することができ、結果として装置全体が小型化、低コスト化される。
【００１５】
また、本発明のパレタイジング方法は、前記幅寄せ装置１を用いてパレット２上に複数のワークＷを段積み密着整列させるパレタイジング方法であって、パレタイジングロボット１０３によって水平方向に隙間をあけて複数のワークＷをマトリクス状に載置し、配置された複数のワークＷを、各幅寄せ体３，４と押さえ体８との間で挟み込むことにより、下段側での密着整列を完了し、次いで、密着整列した下段側の複数のワークＷ上にて、パレタイジングロボット１０３によって水平方向に隙間をあけて複数のワークＷをマトリクス状に載置し、一対の幅寄せ体３，４を（又は一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８を共に）上昇させ、載置された複数のワークＷを、各幅寄せ体３，４と押さえ体８との間で挟み込むことにより、上段側での密着整列を完了するように設けている。
【００１６】
前記パレタイジング方法によれば、パレット２上にてワークＷを複数段積層させるに際して、各段で幅寄せ作業を完了させてゆき、パレット２上へのワークＷの積層が完了した直後の段階において、全体の幅寄せ作業も迅速に完了させることができる。そのため、全体としての作業効率を低下させることなく、効果的に荷崩れを防止することができる。また、このために用いる幅寄せ体３，４や第一駆動機構、押さえ体８や第二駆動機構についても、従来のような大型の構造が必要でない。そのため、装置に要するコストが低くて済むとともに、専用の大きな設置スペースも必要でないという利点がある。
【００１７】
また、本発明のパレタイジング方法では、パレタイジングロボット１０３に備えたセンサでワークＷの高さを検知し、この検知結果に基づいた距離だけ、第一駆動機構によって一対の幅寄せ体３，４を上昇させることが好ましい。
【００１８】
このようにすることで、当日の環境等に応じてワークＷの高さが変化するような場合でも、自動的に最適な所定距離が決定される。
【００１９】
また、本発明のパレタイズ搬送システムは、所定のパレット設置箇所Ｐ２にあるパレット２上に複数のワークＷを密着配列させ、該密着配列が完了したパレット２を搬送するパレタイズ搬送システムであって、前記パレタイズ搬送システム１００では、ワークＷの密着整列が完了したパレット２を所定の搬送方向ａへと搬送するパレット搬送コンベア１０２を備え、さらに、前記幅寄せ装置１の一方の幅寄せ体３は、パレット設置箇所Ｐ２に対してパレット搬送コンベア１０２の搬送方向ａとは反対側に配置し、他方の幅寄せ体４は、パレット設置箇所Ｐ２に対してパレタイジングロボット１０３とは反対側に配置する。
【００２０】
前記パレタイズ搬送システム１００によれば、パレタイジングロボット１０３によりパレット２上にワークＷを載置し、そのままの状態で幅寄せを完了してワークＷを密着整列させたうえで、速やかに外部搬送することのできるシステムを、所定の作業エリア内にコンパクトに形成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、低コストで製造することができ且つ作業エリア内にコンパクトに設置可能な幅寄せ装置や、これを用いたパレタイズ搬送システムやパレタイジング方法を提供し、全体の作業効率についても向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態における一例の幅寄せ装置を用いたパレタイズ搬送システムを示す平面図である。
【図２】同上の幅寄せ装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図３】同上の幅寄せ装置の斜視図である。
【図４】同上の幅寄せ装置によるワーク幅寄せ手順の説明図であり、（ａ）〜（ｃ）は下段のワーク幅寄せ、（ｄ）〜（ｆ）は上段のワーク幅寄せを、それぞれ順に示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態における一例の幅寄せ装置１と、これを用いて構成したパレタイズ搬送システム１００を示している。以下においては、パレタイズ搬送システム１００の全体構成についてまず説明する。
【００２４】
図１中ではワークＷの図示を省略しているが、ここで配列するワークＷとしては、適宜のものが選択可能である。なお、ワークＷの形状は、パレット２上に密着状態で積層可能なブロック状のもの（例えば、折畳み状態で積層したダンボールを結束させて、全体を直方体状に設けたもの）であることが好ましい。
【００２５】
パレタイズ搬送システム１００は、ワーク搬送コンベア１０１と、パレット搬送コンベア１０２とを備える。
【００２６】
ワーク搬送コンベア１０１は、作業エリアＡ外（図１中では右側の領域）から、作業エリアＡ内にある所定のワーク搬送箇所Ｐ１にまで、多数のワークＷを順次搬送していくものである。パレット搬送コンベア１０２は、作業エリアＡ内にある所定のパレット設置箇所Ｐ２から、作業エリアＡ外（図１中では左側の領域）にまで、パレット２を順次搬送していくものである。
【００２７】
さらに、パレタイズ搬送システム１００は、パレタイジングロボット１０３と、パレット供給装置１０４とを備えている。
【００２８】
パレタイジングロボット１０３は、床面上に設置される基台部１０３ａと、基台部１０３ａから延設されるアーム部１０３ｂと、アーム部１０３ｂの先端に支持されるハンド部１０３ｃとから成る。このパレタイジングロボット１０３は、パレット搬送コンベア１０２によってワーク搬送箇所Ｐ１にまで搬送されたワークＷを、ハンド部１０３ｃにて把持したうえで、パレット設置箇所Ｐ２に配置されるパレット２上にまで、順次搬送する。そして、パレット２上にてハンド部１０３ｃによる把持を解除することで、ワークＷを、パレット２上にマトリクス状に順次配列させていく。
【００２９】
パレット供給装置１０４は、ワークＷが配置される前の空のパレット２を、パレット設置箇所Ｐ２にまで順次供給するものである。
【００３０】
そして、一例の幅寄せ装置１は、一対の幅寄せ体３，４と、これら幅寄せ体３，４とは離れて位置する押さえ体８とを有する。一対の幅寄せ体３，４は、パレット２上に配列された複数のワークＷをそれぞれ所定方向に押し付けることにより、幅寄せを行うものである。押さえ体８は、この幅寄せの際に、各幅寄せ体３，４に押し込まれるワークＷとは反対側に配列される複数のワークＷに対して、その側方から接触させておくものである。各幅寄せ体３，４と押さえ体８は、共にパレット設置箇所Ｐ２に近接して配置される。
【００３１】
一対の幅寄せ体３，４は、互いに直交方向に伸びるように形成された直線バー状の部材であり、平面視にてＬ字状を成すように直交配置される。各幅寄せ体３，４のパレット２側をむく側面が、パレット２上のワークＷを押し込むための平坦な整列面３ａ，４ａとなっている。
【００３２】
より具体的には、一方の幅寄せ体３を、パレット設置箇所Ｐ２に対して、パレット搬送コンベア１０２での搬送方向ａとは反対側（図１中では右側）に配置している。他方の幅寄せ体４は、パレット設置箇所Ｐ２やここに配置されるパレット２に対して、パレタイジングロボット１０３が位置する側とは反対側（図１中では下側）に配置している。
【００３３】
Ｌ字状に配置される一対の幅寄せ体３，４は、互いに連結されることにより、幅寄せブロック５を形成している。この幅寄せブロック５は、後述の支持フレーム６に設けた昇降機構によって、ブロック全体が昇降駆動される。幅寄せブロック５を構成する一対の幅寄せ体３，４は、後述の水平駆動機構によって、それぞれが所定方向にむけて進退駆動される。
【００３４】
両幅寄せ体３，４の前進方向は、互いの整列面３ａ，４ａが向く方向である。両幅寄せ体３，４は、この前進方向に駆動されることで、それぞれの整列面３ａ，４ａをパレット設置箇所Ｐ２に接近させていく。
【００３５】
押さえ体８は、直線バーをその中央部で直角に屈折させた形状を有するＬ字バー状の部材である。Ｌ字状である押さえ体８の内側に形成される平坦な側面が、パレット２上のワークＷに当てるための押さえ面８ａとなる。この押さえ体８は、パレタイジングロボット１０３と隣接して設置される多関節型のロボットアーム９の先端に支持される。押さえ体８は、ロボットアーム９が有する各関節を駆動させることによって全方向に移動自在であり、また、姿勢変更が自在である。
【００３６】
パレタイズ搬送システム１００が備える前記のワーク搬送箇所Ｐ１、パレタイジングロボット１０３、パレット設置箇所Ｐ２、幅寄せ装置１等は、安全柵１０５によって覆われる。この安全柵１０５で覆われるエリアが、パレタイジング作業を行うための作業エリアＡとなる。この作業エリアＡ外に、制御盤１０６が配置される。
【００３７】
以下、一例の幅寄せ装置１の更に具体的な構造について、図２、図３に基づいて説明する。
【００３８】
図２中においては、幅寄せブロック５を実線と点線で示している。実線の幅寄せブロック５は初期状態であり、点線で示す幅寄せブロック５は、この初期状態からブロック全体を最上位にまで上昇させ、且つ、両幅寄せ体３，４をそれぞれパレット２側に前進させた状態である。
【００３９】
図中に示すＸ方向は、パレット搬送コンベア１０２によるパレット２の搬送方向であり、また、一方の幅寄せ体３の前進方向である。図中のＹ方向は、パレット設置箇所Ｐ２に対してパレタイジングロボット１０３が位置する方向であり、また、他方の幅寄せ体４の前進方向である。図中のＺ方向は、上下方向である。
【００４０】
以下においては、区別のために、Ｘ軸方向に進退する一方の幅寄せ体３を「Ｘ軸幅寄せ体３」といい、Ｙ軸方向に進退する他方の幅寄せ体４を「Ｙ軸幅寄せ体４」という。
【００４１】
幅寄せ装置１は、幅寄せブロック５を支持する矩形枠状の支持フレーム６を有する。この支持フレーム６は、Ｘ軸方向に距離をあけて床面上に立設される柱状のベースフレーム１０と、両ベースフレーム１０の上端部同士をつなぐ上部サポートフレーム１１と、両ベースフレーム１０の下端部同士をつなぐ下部サポートフレーム１２とを有する。
【００４２】
各ベースフレーム１０の上下端部には、プーリ（図示せず）を回動自在に配置しており、上下のプーリ間に、一巻きのローラーチェーンである昇降チェーン１３（図２中の一点鎖線）を架け渡している。幅寄せブロック５は、各ベースフレーム１０にて、この昇降チェーン１３に上下から連結固定されている。両ベースフレーム１０の下端部に配されるプーリ同士は、昇降シャフト１４を介して連結されている。昇降シャフト１４は、下部サポートフレーム１２上に設置固定した昇降モータ１５によって、伝達チェーン１６を介して正逆回転される。
【００４３】
つまり、昇降モータ１５で昇降シャフト１４を回転させることで、両側のプーリや昇降チェーン１３を介して、幅寄せブロック５の上下位置を変更することができる。これらの機構が、幅寄せブロック５全体を昇降自在に支持する昇降機構となっている。なお、幅寄せブロック５のＺ軸方向の移動（上下動）は、各ベースフレーム１０に設けた図示略の直動ガイドによってガイドされる。
【００４４】
幅寄せブロック５は、前記昇降機構によって昇降自在に支持される昇降フレーム２０と、昇降フレーム２０に対してＹ軸方向に進退自在に連結されるＹ軸幅寄せ体４と、このＹ軸幅寄せ体４に対してＸ軸方向に進退自在に連結されるＸ軸幅寄せ体３とを有する。
【００４５】
直線バー状の部材であるＹ軸幅寄せ体４の両端部からは、Ｙ軸方向の後退側にむけて移動アーム２１をそれぞれ延設している。昇降フレーム２０は、両移動アーム２１をＹ軸方向にスライド自在に保持しており、この機構によって、Ｙ軸幅寄せ体４は昇降フレーム２０に対してＹ軸方向にスライド自在に連結されている。
【００４６】
また、直線バー状の部材であるＸ軸幅寄せ体３の基端部（即ち、Ｙ軸方向の後退側の端部）は、連結支持部２２を介して、Ｙ軸寄せ体４に対してＸ軸方向にスライド自在に連結されている。
【００４７】
Ｙ軸幅寄せ体４をＹ軸方向に進退させる駆動機構は、その周方向の一部をＹ軸幅寄せ体４の連結片７に固定したＹ軸歯付ベルト２３と、昇降フレーム２０側に固定したＹ軸駆動モータ２４とを、動力伝達自在に噛み合わせることで構成している（図２（ａ）参照）。
【００４８】
また、Ｘ軸幅寄せ体３をＸ軸方向に進退させる駆動機構は、その周方向の一部をＸ軸幅寄せ体３の基端部に固定させたＸ軸歯付ベルト２５と、Ｙ軸幅寄せ体４側に固定したＸ軸駆動モータ２６とを、動力伝達自在に噛み合わせることで構成している（図２（ａ）参照）。
【００４９】
これらの機構が、一対の幅寄せ体３，４を水平面上においてそれぞれ進退駆動させる水平駆動機構となる。この水平駆動機構と、幅寄せブロック５ごと昇降させる前記昇降機構によって、一対の幅寄せ体３，４をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の全方向に移動させる第一駆動機構が構成される。
【００５０】
一方、押さえ体８を移動させる第二駆動機構は、前記のロボットアーム９から構成される。ロボットアーム９は、狙いのワークＷの側面に対して接離するように押さえ体８を移動させるものであり、パレット設置箇所Ｐ２を中心として、第１駆動機構の支持フレーム６を配置している側とは反対側のスペースに、配置される。
【００５１】
つまり、パレット設置箇所Ｐ２を挟んで一方の側の床面上に、一対の幅寄せ体３，４を動作させる第一駆動機構が設置され、パレット設置箇所Ｐ２を挟んで他方の側の床面上に、押さえ体８を動作させる第二駆動機構が設置される。
【００５２】
幅寄せ装置１における第一駆動機構の駆動制御と、第二駆動機構の駆動制御は、パレタイジングロボット１０３によるパレット２上へのワークＷの配置とタイミングを合わせて行われる。図４には、パレット２上にワークＷを、Ｘ軸方向の複数行×Ｙ軸方向の複数列（図示例は２行×２列）のマトリクス状に整列させ、これを順次積層させていく場合を示している。
【００５３】
図４（ａ）は、パレタイジングロボット１０３によって、パレット２上に１段目（下段側）のワークＷをマトリクス状に配置した状態である。この段階の配置では、Ｘ軸方向とＹ軸方向のいずれにおいても、隣接するワークＷ間には所定の隙間が形成されている。
【００５４】
図４（ｂ）、（ｃ）には、パレタイジングロボット１０３が２段目用のワークＷを把持してパレット２側に搬送するまでの間に、一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８を協働させて、１段目で生じたＸ軸方向とＹ軸方向の隙間を一気に解消させる様子を、順に示している。
【００５５】
図４（ｂ）では、ロボットアーム９の各関節を駆動させて、先端に支持するＬ字状の押さえ体８を、その内側の押さえ面８ａが複数のワークＷに対して側方から接触するように移動させ、移動後の位置及び姿勢で保持させている。
【００５６】
押さえ体８の半部８１は、直線バー状の部分であり、マトリクス状に配置された複数のワークＷを、Ｘ軸幅寄せ体３との間でＸ軸方向に挟むように位置する。また、押さえ体８の残り半部８２は、同じく直線バー状の部分であり、マトリクス状に配置された複数のワークＷを、Ｙ軸幅寄せ体４との間でＹ軸方向に挟むように位置する。言い換えれば、押さえ体８は、押さえ面８ａを有する直線バー状の部材８１と、同じく押さえ面８ａを有する直線バー状の部材８２とを、互いの押さえ面８ａが内側方をむくように端部同士を連結させ、Ｌ字状に一体化させたものである。なお、各部材８１，８２が別体に備えてあってもよい。
【００５７】
図４（ｂ）では、前記のように押さえ体８をセットしたうえで、Ｙ軸駆動モータ２４を駆動させて、Ｙ軸幅寄せ体４を所定距離ｄｙだけＹ軸方向に前進させている。Ｙ軸幅寄せ体４は、その平坦な整列面４ａを複数のワークＷに対して側方から押し込むことによって幅寄せを行い、Ｙ軸方向に隣接するワークＷ同士を密着させる。所定距離ｄｙは、パレタイジングロボット１０３によるワークＷの当初配列に対応して、適宜設定される。
【００５８】
このとき、マトリクス状に配置される複数のワークＷのうち、直接的に押し込まれるワークＷとは反対側の端部にてＸ軸方向に列設される複数のワークＷには、押さえ体８のうち半部８２側の平坦な押さえ面８ａが当たっている。即ち、マトリクス状に配された複数のワークＷは、固定側のバーとなる押さえ体８の半部８２と、可動側のバーとなるＹ軸幅寄せ体４との間で、全体がＹ軸方向に挟み込まれる。これにより、一段目に配置される複数のワークＷ全体が、Ｙ軸方向にズレなく幅寄せされる。
【００５９】
次いで、図４（ｃ）では、Ｘ軸駆動モータ２６を駆動させ、Ｘ軸幅寄せ体３を所定距離ｄｘだけＸ軸方向に前進させている。Ｘ軸幅寄せ体３は、その平坦な整列面３ａを複数のワークＷに対して側方から押し込むことによって幅寄せを行い、Ｘ軸方向に隣接するワークＷ同士を密着させる。所定距離ｄｘは、パレタイジングロボット１０３によるワークＷの当初配列に対応して、適宜設定される。
【００６０】
このとき、マトリクス状に配置される複数のワークＷのうち、直接的に押し込まれるワークＷとは反対側の端部にてＹ軸方向に列設される複数のワークＷには、押さえ体８の半部８１側の平坦な押さえ面８ａが当たっている。即ち、マトリクス状に配された複数のワークＷは、固定側のバーとなる押さえ体８の半部８１と、可動側のバーとなるＸ軸幅寄せ体３との間で、全体がＸ軸方向に挟み込まれる。これにより、一段目に配置される複数のワークＷ全体が、Ｘ軸方向においてもズレなく幅寄せされる。
【００６１】
つまり、本例の幅寄せ装置１においては、マトリクス状に配置されるワークＷのうち、Ｘ軸幅寄せ体３とＹ軸幅寄せ体４から最も離れたコーナー部分にあるワークＷ（図４中では左下にあるワークＷ）が、幅寄せのターゲットとなる。そして、このターゲットにむけて、他のワークＷをＸ軸方向およびＹ軸方向に幅寄せすることで、全体の密着整列が完了される。
【００６２】
このとき、ターゲットとなるコーナー部分のワークＷと、このコーナー部分のワークＷに対してＸ軸方向に並設される他のワークＷ（図４中では左上にあるワークＷ）と、このコーナー部分のワークＷに対してＹ軸方向に並設される他のワークＷ（図４中では右下に位置するワークＷ）とには、Ｌ字状の押さえ体８が側方から当っているので、幅寄せ作業の際にワークＷの位置が不意にズレることも防止されている。
【００６３】
以上のようにして、パレタイジングロボット１０３が２段目用のワークＷを把持してパレット２側に搬送してきた段階では、１段目のワークＷはその全てがＸ軸方向およびＹ軸方向において密着整列された状態となる。パレタイジングロボット１０３は、この密着整列されたワークＷ上に、１段目のときと同様の隙間をあけながら、２段目（上段側）のワークＷをマトリクス状に配置していく。
【００６４】
ここで、パレタイジングロボット１０３による２段目の配置が完了するまでの間に、昇降機構によって幅寄せブロック５を所定距離ｄｚだけ上昇させておく。所定距離ｄｚは、ワークＷの高さ寸法と略一致するように適宜設定される。押さえ体８についても、これを２段目のワークＷに当てるまでの間に、所定距離ｄｚだけ上昇させておく。
【００６５】
そして、図４（ｅ）、図４（ｆ）に示すように、１段目の場合と同様に、２段目に配列される複数のワークＷに対して押さえ体８を側方から当てたうえで、一段上昇させておいた幅寄せブロック５の各幅寄せ体３，４を、所定距離ｄｘ，ｄｙだけ順に前進させる。これにより、密着整列された１段目の複数のワークＷ上にて、２段目の複数のワークＷのＸ軸方向およびＹ軸方向の隙間が解消される。
【００６６】
この手順をさらに３段目、４段目、…と繰り返すことで、パレット２上には、水平方向に密着整列したワークＷが、何段にも積層される。ワークＷを所定の段数だけ積層し終えれば、パレット搬送コンベア１０２によってパレット２ごと作業エリアＡ外へと搬送させる。パレット２をパレット設置箇所Ｐ２から搬送させる際には、パレット２上のワークＷに押さえ体８が接触しないように、ロボットアーム９の各関節を駆動させて、押さえ体８を適宜スペースに退避させておく。
【００６７】
以上説明したように、一例の幅寄せ装置１やこれを用いたパレタイズ搬送システム１００によれば、幅寄せブロック５が有する一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８によって、下段側のワークＷの密着整列を完了させ、次いで、ここで用いた一対の幅寄せ体３，４と押さえ体８を共に一段階上昇させ、上段側のワークＷの密着整列を完了させるといった手順を繰り返すことにより、パレット２上でのワークＷの荷崩れを効果的に防止することができる。
【００６８】
一対の幅寄せ体３，４は、従来例のように積層したワークＷ全体を一気に幅寄せするものではなく、積層する途中において一段ずつワークＷの幅寄せを完了させていくものである。そのため、両幅寄せ体３，４や押さえ体８の上下幅も、ワークＷ単体の高さと同程度またはそれより短く設けてあればよい。また、各幅寄せ体３，４や押さえ体８を駆動させるために大型の機構も必要でなく、従来例のようにパレット２を回転させる回転機構も必要とならない。
【００６９】
そのため、製造コストが低くて済むとともに、幅寄せ作業を行うためだけに専用の大きな設置スペースも必要にならないという利点がある。また、パレット２上にワークＷを順次積層していく間に、幅寄せ作業を段階的に進めていくことができるので、幅寄せ作業のために全体の作業効率が低下することが抑えられるという利点もがある。
【００７０】
以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。
【００７１】
例えば、一例においては、まずＹ軸幅寄せ体４を駆動させることでＹ軸方向の幅寄せを行い、次いでＸ軸幅寄せ体３を駆動させてＸ軸方向の幅寄せを行っているが、この逆の手順で幅寄せを行ってもよい。さらに、第一駆動機構や第二駆動機構の構造が、前記以外の構造であっても構わない。
【００７２】
パレット２上でのワークＷの配置も、図示のマトリクス状の配置には限定されない。また、ワークＷの配置が一段だけであってもよい。
【００７３】
また、幅寄せブロック５や押さえ体８を上昇させる所定距離ｄｚについても、ワークＷに応じた値を予め設定してあってもよいし、パレタイジングロボット１０３に備えたセンサ（図示略）によって、ワークＷを搬送する際にその高さを検知し、ここで検知されるワークＷの高さに基づいて所定距離ｄｚを決定してもよい。特に、多段に配列させるワークＷが、ダンボールのように当日の湿度等で高さが変化しやすいものである場合には、このようにワークＷの高さを検知して利用することが好適である。センサは、例えばパレタイジングロボット１０３のハンド部１０３ｃに配置された光センサから成り、ワークＷを把持する際にその高さを検知する。
【００７４】
その他の構成についても、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 幅寄せ装置
２ パレット
３ 幅寄せ体
３ａ 整列面
４ 幅寄せ体
４ａ 整列面
８ 押さえ体
１００ 整列搬送システム
１０２ パレット搬送コンベア
１０３ パレタイジングロボット
ａ 搬送方向
Ａ 作業エリア
Ｐ２ パレット設置箇所
Ｗ ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パレタイジングロボットによってパレット上に隙間をあけて載置された複数のワークを、パレット上にて密着整列させる幅寄せ装置であって、
互いの整列面が直交方向をむくように配置された一対の幅寄せ体と、
一対の幅寄せ体をそれぞれの整列面の向きに進退させる第一駆動機構と、
一対の幅寄せ体とは離れた位置に設けられる押さえ体と、
パレット上のワークの側面に対して押さえ体を接離させる第二駆動機構とを備え、
第一駆動機構によって、一対の幅寄せ体をそれぞれ前進させて複数のワークを押し込み、且つ、第二駆動機構によって、押し込まれるワークとは反対側に配列される他の複数のワークに対してその側方から押さえ体を当てておくことで、パレット上にて複数のワークを密着整列させるように設けたことを特徴とする幅寄せ装置。
【請求項２】
第一駆動機構は、前記一対の幅寄せ体の高さを変更自在なものであることを特徴とする請求項１記載の幅寄せ装置。
【請求項３】
第二駆動機構は、前記押さえ体の高さを変更自在なものであることを特徴とする請求項２記載の幅寄せ装置。
【請求項４】
請求項２に記載の幅寄せ装置を用いてパレット上に複数のワークを段積み密着整列させるパレタイジング方法であって、
パレタイジングロボットによって水平方向に隙間をあけて複数のワークをマトリクス状に載置し、載置された複数のワークを、各幅寄せ体と押さえ体との間で挟み込むことにより、下段側での密着整列を完了し、
次いで、密着整列した下段側の複数のワーク上にて、パレタイジングロボットによって水平方向に隙間をあけて複数のワークをマトリクス状に載置し、一対の幅寄せ体を上昇させ、載置された複数のワークを、各幅寄せ体と押さえ体との間で挟み込むことにより、上段側での密着整列を完了することを特徴とするパレタイジング方法。
【請求項５】
請求項３に記載の幅寄せ装置を用いてパレット上に複数のワークを段積み密着整列させるパレタイジング方法であって、
パレタイジングロボットによって水平方向に隙間をあけて複数のワークをマトリクス状に載置し、載置された複数のワークを、各幅寄せ体と押さえ体との間で挟み込むことにより、下段側での密着整列を完了し、
次いで、密着整列した下段側の複数のワーク上にて、パレタイジングロボットによって水平方向に隙間をあけて複数のワークをマトリクス状に載置し、一対の幅寄せ体と押さえ体を共に上昇させ、載置された複数のワークを、各幅寄せ体と押さえ体との間で挟み込むことにより、上段側での密着整列を完了することを特徴とするパレタイジング方法。
【請求項６】
パレタイジングロボットに備えたセンサでワークの高さを検知し、この検知結果に基づいた距離だけ、第一駆動機構によって一対の幅寄せ体を上昇させることを特徴とする請求項４又は５に記載のパレタジング方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の幅寄せ装置を用いて、所定のパレット設置箇所にあるパレット上に複数のワークを密着配列させ、この密着配列が完了したパレットを搬送するパレタイズ搬送システムであって、
ワークの密着整列が完了したパレットを所定の搬送方向へと搬送するパレット搬送コンベアを備え、
前記幅寄せ装置の一方の幅寄せ体は、パレット設置箇所に対してパレット搬送コンベアの搬送方向とは反対側に配置し、他方の幅寄せ体は、パレット設置箇所に対してパレタイジングロボットとは反対側に配置したことを特徴とするパレタイズ搬送システム。
【請求項１】
パレタイジングロボットによってパレット上に隙間をあけて載置された複数のワークを、パレット上にて密着整列させる幅寄せ装置であって、
互いの整列面が直交方向をむくように配置された一対の幅寄せ体と、
一対の幅寄せ体をそれぞれの整列面の向きに進退させる第一駆動機構と、
一対の幅寄せ体とは離れた位置に設けられる押さえ体と、
パレット上のワークの側面に対して押さえ体を接離させる第二駆動機構とを備え、
第一駆動機構によって、一対の幅寄せ体をそれぞれ前進させて複数のワークを押し込み、且つ、第二駆動機構によって、押し込まれるワークとは反対側に配列される他の複数のワークに対してその側方から押さえ体を当てておくことで、パレット上にて複数のワークを密着整列させるように設けたことを特徴とする幅寄せ装置。
【請求項２】
第一駆動機構は、前記一対の幅寄せ体の高さを変更自在なものであることを特徴とする請求項１記載の幅寄せ装置。
【請求項３】
第二駆動機構は、前記押さえ体の高さを変更自在なものであることを特徴とする請求項２記載の幅寄せ装置。
【請求項４】
請求項２に記載の幅寄せ装置を用いてパレット上に複数のワークを段積み密着整列させるパレタイジング方法であって、
パレタイジングロボットによって水平方向に隙間をあけて複数のワークをマトリクス状に載置し、載置された複数のワークを、各幅寄せ体と押さえ体との間で挟み込むことにより、下段側での密着整列を完了し、
次いで、密着整列した下段側の複数のワーク上にて、パレタイジングロボットによって水平方向に隙間をあけて複数のワークをマトリクス状に載置し、一対の幅寄せ体を上昇させ、載置された複数のワークを、各幅寄せ体と押さえ体との間で挟み込むことにより、上段側での密着整列を完了することを特徴とするパレタイジング方法。
【請求項５】
請求項３に記載の幅寄せ装置を用いてパレット上に複数のワークを段積み密着整列させるパレタイジング方法であって、
パレタイジングロボットによって水平方向に隙間をあけて複数のワークをマトリクス状に載置し、載置された複数のワークを、各幅寄せ体と押さえ体との間で挟み込むことにより、下段側での密着整列を完了し、
次いで、密着整列した下段側の複数のワーク上にて、パレタイジングロボットによって水平方向に隙間をあけて複数のワークをマトリクス状に載置し、一対の幅寄せ体と押さえ体を共に上昇させ、載置された複数のワークを、各幅寄せ体と押さえ体との間で挟み込むことにより、上段側での密着整列を完了することを特徴とするパレタイジング方法。
【請求項６】
パレタイジングロボットに備えたセンサでワークの高さを検知し、この検知結果に基づいた距離だけ、第一駆動機構によって一対の幅寄せ体を上昇させることを特徴とする請求項４又は５に記載のパレタジング方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の幅寄せ装置を用いて、所定のパレット設置箇所にあるパレット上に複数のワークを密着配列させ、この密着配列が完了したパレットを搬送するパレタイズ搬送システムであって、
ワークの密着整列が完了したパレットを所定の搬送方向へと搬送するパレット搬送コンベアを備え、
前記幅寄せ装置の一方の幅寄せ体は、パレット設置箇所に対してパレット搬送コンベアの搬送方向とは反対側に配置し、他方の幅寄せ体は、パレット設置箇所に対してパレタイジングロボットとは反対側に配置したことを特徴とするパレタイズ搬送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６６８５（Ｐ２０１３−６６８５Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４２０８９（Ｐ２０１１−１４２０８９）
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（３０９０４２６０２）有限会社山本機械 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２７日（２０１１．６．２７）
【出願人】（３０９０４２６０２）有限会社山本機械 (2)
【Ｆターム（参考）】
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