梱包装置
【課題】梱包作業の効率化を図ること。
【解決手段】実施形態に係る梱包装置は、供給ステーション、右エンドエフェクタおよび左エンドエフェクタ、右アーム部および左アーム部、組立ステーションを備える。供給ステーションは、折り畳まれた状態の段ボールが載置される場所である。右エンドエフェクタおよび左エンドエフェクタは、物体を吸着する吸着部を備える。右アーム部および左アーム部は、それぞれ右エンドエフェクタおよび左エンドエフェクタを備える。組立ステーションは、立体的に展開された段ボールが載置される場所である。梱包装置は、供給ステーションへ載置された段ボールの両側面を各吸着部を用いて吸着し、右アーム部および左アーム部を用いて段ボールを展開させ、組立ステーションへ移動させる。
【解決手段】実施形態に係る梱包装置は、供給ステーション、右エンドエフェクタおよび左エンドエフェクタ、右アーム部および左アーム部、組立ステーションを備える。供給ステーションは、折り畳まれた状態の段ボールが載置される場所である。右エンドエフェクタおよび左エンドエフェクタは、物体を吸着する吸着部を備える。右アーム部および左アーム部は、それぞれ右エンドエフェクタおよび左エンドエフェクタを備える。組立ステーションは、立体的に展開された段ボールが載置される場所である。梱包装置は、供給ステーションへ載置された段ボールの両側面を各吸着部を用いて吸着し、右アーム部および左アーム部を用いて段ボールを展開させ、組立ステーションへ移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、梱包装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、折り畳まれた状態の段ボールを箱型の形状に組み立てる組立装置が知られている。組立装置は、折り畳まれた状態の段ボールを立体的に展開し、フラップを折り曲げ、折り曲げたフラップの先端同士を粘着テープ等で接合することによって、段ボールを箱型の形状に組み立てる。
【０００３】
近年では、上述した段ボールの組み立て作業だけでなく、組み立てられた段ボールへの物品の収納作業、物品が収納された段ボールの封止作業といった一連の梱包作業を１台のロボットが行う技術も提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
なお、特許文献１に記載のロボットは、１つのアーム部を備える単腕ロボットであり、アーム部の先端に設けられた特殊なエンドエフェクタを用いて段ボールを立体的に展開する作業を行う。特殊なエンドエフェクタには、吸着機構と、折り曲げ機構とが設けられている。吸着機構は、折り畳まれた状態の段ボールの一側面およびこの側面に連接する他の側面を吸着する。また、折り曲げ機構は、吸着機構により吸着された段ボールの２つの側面のうちの一側面を他の側面に対して９０度の角度に折り曲げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−７０９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来技術では、一連の梱包作業を１台のロボットを用いて行うことによって梱包作業の効率化を図っている。しかしながら、梱包作業の効率化は、さらに向上させることが望ましい。
【０００７】
実施形態の一態様は、梱包作業の効率化を図ることができる梱包装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一態様に係る梱包装置は、第１の作業ステーションと、第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタと、第１のアーム部と、第２のアーム部と、第２の作業ステーションとを備える。第１の作業ステーションは、折り畳まれた状態の梱包材が載置される場所である。第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタは、物体を吸着する吸着部を備える。第１のアーム部は、第１のエンドエフェクタを備えるアーム部である。第２のアーム部は、第２のエンドエフェクタを備えるアーム部である。第２の作業ステーションは、立体的に展開された梱包材が載置される場所である。実施形態の一態様に係る梱包装置では、第１の作業ステーションへ載置された梱包材の両側面を第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタの吸着部を用いてそれぞれ吸着しつつ、梱包材の展開動作および第２の作業ステーションへの移動動作を行う。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態の一態様によれば、梱包作業の効率化を図ることが可能な梱包装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るロボットの構成を示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１の実施形態に係る右エンドエフェクタの構成を示す模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１の実施形態に係る左エンドエフェクタの構成を示す模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、各吸着部の吸着箇所を示す模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、各吸着部の吸着箇所を示す模式図である。
【図６Ａ】図６Ａは、固定装置を用いて段ボールを固定する動作の説明図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、固定装置を用いて段ボールを固定する動作の説明図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、固定装置を用いて段ボールを固定する動作の説明図である。
【図７】図７は、内フラップを折り曲げる動作の説明図である。
【図８Ａ】図８Ａは、外フラップを折り曲げる動作の説明図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、外フラップを折り曲げる動作の説明図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、外フラップを折り曲げる動作の説明図である。
【図９Ａ】図９Ａは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、収納動作の説明図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、収納動作の説明図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、段ボールを封止する動作の説明図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、段ボールを封止する動作の説明図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、段ボールを封止する動作の説明図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、段ボールを封止する動作の他の例を示す説明図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、段ボールを封止する動作の他の例を示す説明図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、段ボールを封止する動作の他の例を示す説明図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、第２の実施形態に係る右エンドエフェクタの構成を示す模式図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、第２の実施形態に係る左エンドエフェクタの構成を示す模式図である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態に係る供給ステーションの構成を示す模式図である。
【図１６】図１６は、貼着部ホルダの構成を示す模式図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、供給ステーションから段ボールを取り出す動作の説明図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、供給ステーションから段ボールを取り出す動作の説明図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１９Ｅ】図１９Ｅは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、段ボールを回転させる動作の説明図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、段ボールを回転させる動作の説明図である。
【図２１】図２１は、第２の実施形態に係る梱包装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する梱包装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。たとえば、以下では、梱包材として段ボールを使用する場合の例について説明するが、梱包材は、段ボールに限らず、たとえば紙袋や封筒といった平面的に折り畳むことができる他の梱包材であってもよい。
【００１２】
（第１の実施形態）
［１−１．全体構成］
図１は、第１の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、ロボット１、供給ステーション２、組立ステーション３、梱包ステーション４、台座５，６等を備える。なお、第１の実施形態において供給ステーション２、組立ステーション３および梱包ステーション４は、それぞれ第１の作業ステーション、第２の作業ステーションおよび第３の作業ステーションの一例である。
【００１３】
ロボット１は、２つのアームを備える双腕ロボットである。ロボット１は、一般的な汎用ロボットである。すなわち、ロボット１は、各アームの先端に設けられたエンドエフェクタを用途に応じて付け替えることで、様々な作業に利用することができる。ロボット１の具体的な構成については、図２等を用いて説明する。なお、ロボット１の動作は、図示しない制御装置によって制御される。
【００１４】
供給ステーション２は、折り畳まれた状態の段ボール２０が載置される場所である。供給ステーション２への段ボール２０の載置は、作業員によって行われてもよいし、ベルトコンベア等の搬送装置によって行われてもよい。
【００１５】
段ボール２０は、成形することによって直方体の箱となる一般的な段ボールである。具体的には、段ボール２０は、側面部２１と、内フラップ２２と、外フラップ２３とを備える。側面部２１は、箱型に成形された段ボール２０の側壁となる部位である。内フラップ２２および外フラップ２３は、各側面部２１の他の側面部２１と連接しない縁部に設けられる。外フラップ２３は、成形することによって段ボール２０の底面または上面となるフラップである。内フラップ２２は、成形時に外フラップ２３よりも段ボール２０の内側に位置するフラップである。
【００１６】
組立ステーション３は、立体的に展開された段ボール２０が載置される場所である。組立ステーション３は、固定装置３０を備える。固定装置３０は、立体的に展開された段ボール２０の側面部２１を支持することによって、段ボール２０を宙に浮いた状態で固定する。具体的には、固定装置３０は、第１支持部３１と、第２支持部３２と、駆動部３３と、検知部３４とを備える。
【００１７】
第１支持部３１は、２つの吸着部３１ａ，３１ｂを備える。第２支持部３２は、第１支持部３１と対向するように配置され、第１支持部３１と同様に２つの吸着部３２ａ，３２ｂを備える。吸着部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂは、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。
【００１８】
駆動部３３は、たとえば第１支持部３１と第２支持部３２との間に設けられる。駆動部３３は、モータ等の駆動装置を用いてシャフト３３ａをシャフト３３ａの延在方向に沿って移動させる。シャフト３３ａの先端部は、第２支持部３２と連結されている。したがって、駆動部３３がシャフト３３ａを駆動させることで、第２支持部３２は、第１支持部３１へ向かって移動する。
【００１９】
検知部３４は、たとえば、光や超音波等を用いて物体を検知する近接センサである。固定装置３０は、検知部３４によって段ボール２０が検知された場合に、駆動部３３を駆動させることによって第２支持部３２を第１支持部３１に向かって移動させる。
【００２０】
組立ステーション３では、段ボール２０の底面を形成するために、内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる作業および折り曲げた外フラップ２３の両先端部に対して粘着テープを貼着する作業がロボット１によって行われる。段ボール２０の固定装置３０への固定方法や、内フラップ２２および外フラップ２３の折り曲げ作業等の具体的な内容については、後述する。
【００２１】
梱包ステーション４は、底面が形成された段ボール２０が載置される場所である。梱包ステーション４では、段ボール２０への各種物品の収納作業がロボット１によって行われる。梱包ステーション４には、段ボール２０の位置決めのためのガイド４１，４２が設けられる。
【００２２】
台座５，６は、段ボール２０へ収納する各種物品が載置される台である。たとえば、台座５には、中敷き５１およびワーク５２が載置される。また、台座６には、中敷き６１およびワーク６２が載置される。中敷き５１，６１は、箱状に形成された状態の段ボール２０の底面と略同一寸法の部材である。なお、ロボット１による収納作業の具体的な内容については、後述する。
【００２３】
梱包装置１００は、上記のように構成され、双腕ロボットであるロボット１が、扁平に折り畳まれた状態の段ボール２０を両アームを用いて立体的に展開させつつ供給ステーション２から組立ステーション３へ移動させる。また、ロボット１は、組立ステーション３において内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる作業および折り曲げた外フラップ２３に対して粘着テープを貼着する作業を行う。さらに、ロボット１は、梱包ステーション４において段ボール２０への物品の収納作業および段ボール２０の封止作業を行う。
【００２４】
このように、本実施形態に係る梱包装置１００では、双腕ロボットであるロボット１が、一連の梱包作業を行う。以下では、ロボット１の構成およびロボット１が各ステーションにおいて行う動作について具体的に説明する。
【００２５】
［１−２．ロボットの構成］
図２は、第１の実施形態に係るロボット１の構成を示す模式図である。図２に示すように、ロボット１は、右アーム部１２と左アーム部１３とを双腕とする双腕ロボットである。
【００２６】
具体的には、ロボット１は、本体部１１と、右アーム部１２と、左アーム部１３と、右エンドエフェクタ１４と、左エンドエフェクタ１５とを備える。なお、第１の実施形態において右アーム部１２および左アーム部１３は、それぞれ第１のアーム部および第２のアーム部の一例である。また、第１の実施形態において右エンドエフェクタ１４および左エンドエフェクタ１５は、それぞれ第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタの一例である。
【００２７】
右アーム部１２および左アーム部１３は、それぞれが、複数の関節軸を備える多軸ロボットである。右アーム部１２および左アーム部１３は、本体部１１の両肩部分にそれぞれ取り付けられる。なお、本体部１１も胴回りを中心として回転可能に構成されている。
【００２８】
右アーム部１２のアーム先端部１２１には、右エンドエフェクタ１４が設けられる。また、左アーム部１３のアーム先端部１３１には、左エンドエフェクタ１５が設けられる。ここで、右エンドエフェクタ１４および左エンドエフェクタ１５の構成について図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、第１の実施形態に係る右エンドエフェクタ１４の構成を示す模式図である。また、図３Ｂは、第１の実施形態に係る左エンドエフェクタ１５の構成を示す模式図である。
【００２９】
図３Ａに示すように、右エンドエフェクタ１４は、貼着部１４１と、吸着部１４２とを備える。貼着部１４１は、ケーシング１４１ａと、テープ本体部１４１ｂと、ローラ１４１ｃと、切断部１４１ｄとを備える。
【００３０】
ケーシング１４１ａは、テープ本体部１４１ｂの両側面を覆う側壁と、これらの側壁間に掛け渡された軸芯（図示せず）とを備える。
【００３１】
テープ本体部１４１ｂは、環状の芯部に粘着テープを多重に巻き付けた部材である。テープ本体部１４１ｂは、ケーシング１４１ａの軸芯に対して芯部を挿通させることで、ケーシング１４１ａに回転自在に装着される。
【００３２】
ローラ１４１ｃは、ケーシング１４１ａの２つの側壁間に回転自在に取り付けられた円柱状の部材である。ローラ１４１ｃは、テープ本体部１４１ｂから引き出された粘着テープを貼着対象である段ボール２０へ押圧する。切断部１４１ｄは、ケーシング１４１ａの２つの側壁間に設けられたカッターである。切断部１４１ｄは、テープ本体部１４１ｂから引き出された粘着テープを切断する。
【００３３】
吸着部１４２は、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。吸着部１４２は、たとえば、ケーシング１４１ａの側壁に設けられる。
【００３４】
一方、左エンドエフェクタ１５は、図３Ｂに示すように、ケーシング１５１と、押圧部１５２と、吸着部１５３と、把持部１５４とを備える。
【００３５】
ケーシング１５１は、右エンドエフェクタ１４が備えるケーシング１４１ａと略同形状のケーシングであり、所定間隔を空けて対向配置された２つの側壁を備える。押圧部１５２は、ケーシング１５１の２つの側壁間に設けられた円柱状の部材である。押圧部１５２は、後述するように、段ボール２０に対して粘着テープを確実に固定させるために用いられる。
【００３６】
吸着部１５３は、右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２と同様の吸着部である。すなわち、吸着部１５３は、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。吸着部１５３は、たとえば、ケーシング１５１の両側壁間に設けられる。
【００３７】
右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２や左エンドエフェクタ１５が備える吸着部１５３は、折り畳まれた状態の段ボール２０を立体的に展開する動作のほか、底部が形成された段ボール２０に対して比較的軽量なワーク６２等を収納する動作等に用いられる。
【００３８】
把持部１５４は、たとえば、吸着部１４２，１５３では保持することができない重量を持ったワーク５２等を収納する場合に用いられる。具体的には、把持部１５４は、第１鉤部１５４ａと、第２鉤部１５４ｂと、駆動部１５４ｃと、シャフト１５４ｄとを備える。
【００３９】
把持部１５４は、駆動部１５４ｃを用いてシャフト１５４ｄを延在方向に沿って移動させる。これにより、シャフト１５４ｄに連結された第２鉤部１５４ｂが、第１鉤部１５４ａに向かって移動する。この結果、第１鉤部１５４ａおよび第２鉤部１５４ｂ間に位置する物体が第１鉤部１５４ａおよび第２鉤部１５４ｂによって挟まれ、支持される。
【００４０】
なお、本実施形態では、右エンドエフェクタ１４が貼着部１４１を備え、左エンドエフェクタ１５が押圧部１５２および把持部１５４を備える場合の例について説明する。しかし、右エンドエフェクタ１４が押圧部１５２および把持部１５４を備え、左エンドエフェクタ１５が貼着部１４１を備えてもよい。
【００４１】
［１−３．展開動作および移動動作］
次に、折り畳まれた状態の段ボール２０を立体的に展開する展開動作について図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、ロボット１による段ボール２０の展開動作の説明図である。
【００４２】
まず、ロボット１は、折り畳まれた状態の段ボール２０を供給ステーション２から取り出す。このとき、ロボット１は、図４Ａに示すように、供給ステーション２へ載置された段ボール２０の両面を右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２および左エンドエフェクタ１５が備える吸着部１５３を用いてそれぞれ吸着する。
【００４３】
たとえば、ロボット１は、折り畳まれた状態の段ボール２０の上面を右エンドエフェクタ１４の吸着部１４２を用いて吸着し、下面を左エンドエフェクタ１５の吸着部１５３を用いて吸着する。なお、ロボット１は、段ボール２０の浮き上がりを防止するために、段ボール２０の下面よりも先に上面を吸着する。
【００４４】
つづいて、図４Ｂに示すように、ロボット１は、各吸着部１４２，１５３が段ボール２０の両面を吸着した状態で、右アーム部１２および左アーム部１３を駆動させることによって折り畳まれた状態の段ボール２０を立体的に展開する。
【００４５】
なお、ここでは、右アーム部１２および左アーム部１３の双方を駆動させる場合の例を示すが、ロボット１は、一方のアーム部（たとえば、左アーム部１３）の位置を固定させた状態で、他方のアーム部（たとえば、右アーム部１２）のみを駆動させてもよい。
【００４６】
また、ロボット１は、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる。ロボット１は、段ボール２０を展開する動作が終了したのち、段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる動作を開始してもよいし、段ボール２０を展開する動作と、段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる動作とを並行して行ってもよい。
【００４７】
このように、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、段ボール２０を立体的に展開する動作を２つのアーム部１２，１３を用いて行う。
【００４８】
ここで、従来技術において段ボールの展開動作を行うロボットは、１つのアーム部を備える単腕ロボットである。従来技術におけるロボットは、段ボールの展開動作を１つのエンドエフェクタで行うために、吸着機構だけでなく、段ボールの側面を隣り合う他の側面に対して９０度の角度に折り曲げる折り曲げ機構を備えたエンドエフェクタを用いていた。
【００４９】
このように、従来技術で用いられるエンドエフェクタは、段ボールを展開するための機構が複雑かつ大型であるため、その後の作業を行うための他の機構をエンドエフェクタに追加する余裕がない可能性がある。このため、従来技術では、ロボットがその後の作業を行うためには、エンドエフェクタの取り替えを行わなければならないおそれがあった。また、従来技術は、折り曲げ機構のような特殊な機構を用いるため、エンドエフェクタに要するコストが高くなるおそれもあった。
【００５０】
これに対し、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、従来技術では段ボールの移動にのみ用いていたアーム部も利用して段ボール２０の展開動作を行うため、折り曲げ機構のような特殊な機構を用いずとも展開動作を行うことができる。すなわち、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、展開動作のためのエンドエフェクタの構成を簡素化することができる。
【００５１】
エンドエフェクタの構成が簡素化すれば、エンドエフェクタに対して貼着部や把持部やローラといった他の機構を容易に追加することが可能となる。また、折り曲げ機構のような特殊な機構を用いないため、エンドエフェクタに要するコストを抑えることができる。このように、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、梱包作業の効率を高めることができる。
【００５２】
なお、ロボット１は、段ボール２０を展開する動作と、段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる動作とを並行して行うことにより、梱包作業の効率をさらに高めることができる。
【００５３】
次に、右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２および左エンドエフェクタ１５が備える吸着部１５３の段ボール２０への吸着箇所について図５Ａおよび図５Ｂを用いて具体的に説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、各吸着部１４２，１５３の吸着箇所を示す模式図である。図５Ａには、供給ステーション２へ載置された段ボール２０の上面を、図５Ｂには、供給ステーション２へ載置された段ボール２０の下面をそれぞれ示している。
【００５４】
なお、以下では、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、段ボール２０が備える４つの側面部２１のうち、上面側に位置する側面部２１をそれぞれ側面部２１ａ，２１ｂと呼び、下面側に位置する側面部２１をそれぞれ側面部２１ｃ，２１ｄと呼ぶ。側面部２１ａは、段ボール２０が立体的に展開された場合に、側面部２１ｄと対向する。また、側面部２１ｂは、段ボール２０が立体的に展開された場合に、側面部２１ｃと対向する。
【００５５】
また、以下では、側面部２１ａに連接する内フラップ２２をそれぞれ内フラップ２２ａ，２２ｂと呼び、側面部２１ｂに連接する外フラップ２３をそれぞれ外フラップ２３ａ，２３ｂと呼ぶ。同様に、以下では、側面部２１ｃに連接する外フラップ２３をそれぞれ外フラップ２３ｃ，２３ｄと呼び、側面部２１ｄに連接する内フラップ２２をそれぞれ内フラップ２２ｃ，２２ｄと呼ぶ。
【００５６】
図５Ａに示すように、ロボット１は、段ボール２０の各側面部２１ａ〜２１ｄのうちの側面部２１ａの中心点Ｐ１を、右エンドエフェクタ１４の吸着部１４２を用いて吸着する。また、図５Ｂに示すように、ロボット１は、段ボール２０の各側面部２１ａ〜２１ｄのうち、段ボール２０が立体的に展開された場合に側面部２１ａと対向する側面部２１ｄの中心点Ｐ２を、左エンドエフェクタ１５の吸着部１５３を用いて吸着する。
【００５７】
このように、吸着部１４２，１５３は、折り畳まれた状態の段ボール２０の側面部２１ａ〜２１ｄのうち、立体的に展開された状態において対向する側面部同士をそれぞれ吸着する。これにより、段ボール２０の側面部２１ａ〜２１ｄのうち、隣接する側面（たとえば、側面部２１ａおよび側面部２１ｂ）を吸着部１４２，１５３を用いて吸着する場合と比較して、単純な動作で段ボール２０を展開することができる。
【００５８】
また、ロボット１は、段ボール２０の側面部の中心点を吸着することとしたため、段ボール２０の展開動作を安定して行うことができる。なお、ロボット１は、中心点以外の場所を吸着しても構わない。
【００５９】
ここでは、ロボット１が、段ボール２０の側面部２１ａおよび側面部２１ｄを吸着する場合の例を示したが、ロボット１は、段ボール２０の側面部２１ｂおよび側面部２１ｃを吸着してもよい。また、ロボット１は、上面側に位置する側面部を左エンドエフェクタ１５の吸着部１５３で吸着し、下面側に位置する側面部を右エンドエフェクタ１４の吸着部１４２で吸着してもよい。
【００６０】
［１−４．組立動作］
次に、組立ステーション３において行われる段ボール２０の組立動作について説明する。組立ステーション３では、組立動作として、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作、内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる動作、外フラップ２３の先端同士を粘着テープで接合する動作が行われる。
【００６１】
まず、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作について図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作の説明図である。
【００６２】
図６Ａに示すように、ロボット１は、固定装置３０の第１支持部３１と第２支持部３２との間の空間に対して、立体的に展開された段ボール２０を位置させる。このとき、ロボット１は、外フラップ２３が設けられた側面部２１（図５Ａ、図５Ｂに示す側面部２１ｂ，２１ｄ）が、第１支持部３１および第２支持部３２と対向するように段ボール２０を位置させる。
【００６３】
つづいて、図６Ｂに示すように、ロボット１は、段ボール２０の側面部が第１支持部３１の吸着部３１ａ，３１ｂに当接する位置まで段ボール２０を移動させる。
【００６４】
段ボール２０の側面部が第１支持部３１の吸着部３１ａ，３１ｂに当接すると、検知部３４は、段ボール２０を検知する。検知部３４が段ボール２０を検知すると、駆動部３３は、第２支持部３２を第１支持部３１へ向かって移動させる。そして、固定装置３０は、第２支持部３２を移動させた後、各吸着部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂを用いて段ボール２０の側面部２１を吸着する。この結果、図６Ｃに示すように、段ボール２０は、固定装置３０によって固定される。
【００６５】
ここで、図６Ｃに示すように、段ボール２０は、第２支持部３２から受ける押圧力によって、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態で固定装置３０に固定される。
【００６６】
次に、内フラップ２２を折り曲げる動作について図７を用いて説明する。図７は、内フラップ２２を折り曲げる動作の説明図である。ここでは、図５Ａ，５Ｂに示す内フラップ２２ａ〜２２ｄのうち、内フラップ２２ａ，２２ｃを折り曲げる動作について説明する。
【００６７】
図７に示すように、ロボット１は、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて、内フラップ２２ａ，２２ｃを段ボール２０の内側へ向かって折り曲げる。たとえば、ロボット１は、右エンドエフェクタ１４を内フラップ２２ａに当接させた状態で右アーム部１２を駆動させることによって、内フラップ２２ａを段ボール２０の内側へ向かって折り曲げる。また、ロボット１は、左エンドエフェクタ１５を内フラップ２２ｃに当接させた状態で左アーム部１３を駆動させることによって、内フラップ２２ｃを段ボール２０の内側へ向かって折り曲げる。
【００６８】
ここで、図６Ｃを用いて既に説明したように、段ボール２０は、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態で固定装置３０に固定されている。したがって、段ボール２０の内側へ折り曲げられた内フラップ２２ａ，２２ｃは、段ボール２０の側面部２１に引っかかった状態となるため、段ボール２０の外側への跳ね返りを防止することができる。
【００６９】
このように、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、組立ステーション３が、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１（図５Ａ、図５Ｂに示す側面部２１ｂ，２１ｃ）を段ボール２０の外側から押圧する固定装置３０（押圧部に相当）を備える。また、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、右アーム部１２および左アーム部１３が、固定装置３０によって押圧された段ボール２０の内側へ向かって内フラップ２２を折り曲げる。したがって、第１の実施形態に係る梱包装置１００によれば、内フラップ２２を折り曲げる動作を容易に行うことができる。
【００７０】
なお、内フラップ２２ａに当接させる右エンドエフェクタ１４の位置および内フラップ２２ｃに当接させる左エンドエフェクタ１５の位置は、任意の位置であってもよい。
【００７１】
次に、外フラップ２３を折り曲げる動作について図８Ａ〜図８Ｃを用いて説明する。図８Ａ〜図８Ｃは、外フラップ２３を折り曲げる動作の説明図である。なお、図８Ａ〜図８Ｃでは、理解を容易にするために、固定装置３０の図示を省略している。ここでは、図５Ａ、図５Ｂに示す外フラップ２３ａ〜２３ｄのうち、外フラップ２３ａ，２３ｃを折り曲げる動作について説明する。
【００７２】
図８Ａに示すように、ロボット１は、まず、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて、外フラップ２３ａ，２３ｃを途中まで折り曲げる。つづいて、図８Ｂに示すように、ロボット１は、途中まで折り曲げた外フラップ２３ａ，２３ｃを右アーム部１２のみを用いて最後まで折り曲げる。これにより、外フラップ２３ａおよび外フラップ２３ｃは、先端部において互いに接した状態となる。
【００７３】
つづいて、ロボット１は、図８Ｃに示すように、右エンドエフェクタ１４で外フラップ２３ａ，２３ｃを押さえた状態を維持しつつ、内フラップ２２ｃが設けられた段ボール２０の側面部２１ｄ（図５Ｃ参照）まで右アーム部１２を移動させる。
【００７４】
このとき、ロボット１は、右エンドエフェクタ１４が側面部２１ｄへ移動するよりも前のタイミングで、左アーム部１３を用いて外フラップ２３ａ，２３ｃを押さえる。これにより、外フラップ２３ａ，２３ｃの跳ね返りを防止することができる。
【００７５】
なお、右アーム部１２は、図８Ｃに示す位置、すなわち、内フラップ２２ｃが設けられた段ボール２０の側面部２１ｄから粘着テープの貼着動作を開始する。
【００７６】
次に、外フラップ２３ａ，２３ｃの先端部同士を粘着テープで接合する動作について図９Ａおよび図９Ｂを用いて説明する。図９Ａおよび図９Ｂは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。なお、図９Ａおよび図９Ｂでは、理解を容易にするために、固定装置３０の図示を省略している。
【００７７】
図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ロボット１は、右エンドエフェクタ１４に設けられた貼着部１４１および右アーム部１２を用い、外フラップ２３ａ，２３ｃの両先端部分に対して粘着テープを貼着する。具体的には、ロボット１は、図８Ｃに示す位置から外フラップ２３ａ，２３ｃを経て他方の側面部２１ａ（図５Ａ参照）に至るまで粘着テープを貼着する。
【００７８】
また、ロボット１は、左エンドエフェクタ１５に設けられた押圧部１５２および左アーム部１３を用い、貼着部１４１の後を追うようにして、段ボール２０へ貼着された粘着テープを押圧する。
【００７９】
このように、右アーム部１２は、先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の外フラップ２３ａ，２３ｃの両先端部分に対して貼着部１４１を用いて粘着テープを貼着する。また、左アーム部１３は、右アーム部１２によって段ボール２０へ貼着された粘着テープを押圧する。これにより、粘着テープを確実に段ボール２０へ貼着させることができる。
【００８０】
なお、図８Ｃで説明したように、左アーム部１３は、内フラップ２２ｃが設けられた段ボール２０の側面部２１ｄに対して右アーム部１２が粘着テープを貼着している間、先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の外フラップ２３ａ，２３ｃを押圧する。したがって、外フラップ２３ａ，２３ｃの跳ね返りを防止することができる。
【００８１】
外フラップ２３ａ，２３ｃへの粘着テープの貼着動作が完了すると、段ボール２０は、外フラップ２３ａ，２３ｃによって底面が形成された状態となる。ロボット１は、底面が形成された状態の段ボール２０を各吸着部１４２，１５３を用いて吸着するとともに、各アーム部１２，１３を用いて梱包ステーション４へ移動させる。
【００８２】
［１−５．収納動作］
次に、梱包ステーション４において行われる収納動作について図１０Ａおよび図１０Ｂを用いて説明する。図１０Ａおよび図１０Ｂは、収納動作の説明図である。
【００８３】
ロボット１は、段ボール２０を梱包ステーション４へ載置すると、段ボール２０に対する物品の収納作業を右アーム部１２および左アーム部１３を用いて行う。
【００８４】
たとえば、図１０Ａに示すように、ロボット１は、右エンドエフェクタ１４に設けられた吸着部１４２を用いて、台座６にあらかじめ載置された中敷き６１（図１参照）を吸着する。そして、ロボット１は、右アーム部１２を用いて中敷き６１を段ボール２０の上方まで移動させたのち、吸着部１４２による吸着を解除することによって、中敷き６１を段ボール２０の底面へ載置する。
【００８５】
ここで、図１０Ａに示すように、ロボット１は、吸着部１４２を用いて吸着した中敷き６１を段ボール２０の底面に対して斜めに傾けた状態で段ボール２０の底面へ向けて落下させる。これにより、段ボール２０の底面と略同一寸法に形成された中敷き６１を容易に段ボール２０の底面へ載置させることができる。
【００８６】
なお、ここでは、右アーム部１２が吸着部１４２を用いて段ボール２０の底面へ中敷き６１を載置する場合の例を示したが、左アーム部１３が吸着部１５３を用いて段ボール２０の底面へ中敷き６１を載置させてもよい。
【００８７】
また、図１０Ｂに示すように、ロボット１は、左エンドエフェクタ１５に設けられた把持部１５４を用いて、台座５に載置されたワーク５２（図１参照）を把持する。そして、ロボット１は、左アーム部１３を用いてワーク５２を段ボール２０内へ収納する。
【００８８】
このように、左エンドエフェクタ１５は、吸着部１５３に加えて、物品を把持する把持部１５４をさらに備える。このため、ロボット１は、吸着部１４２，１５３では保持することができない重量あるいは形状を持ったワークであっても、段ボール２０へ収納させることができる。
【００８９】
なお、ここでは、左エンドエフェクタ１５が把持部１５４を備える場合の例について示したが、右エンドエフェクタ１４が把持部を備えてもよい。
【００９０】
また、ここでは説明を省略するが、ロボット１は、ワーク６２のように比較的軽量な物品については、吸着部１４２，１５３を用いて段ボール２０まで移動させてもよい。また、ロボット１は、ワーク５２，６２を段ボール２０へ収納したのち、たとえば吸着部１５３を用いて中敷き５１を吸着し、段ボール２０内のワーク５２，６２上へ載置する動作も行う。
【００９１】
［１−６．封止動作］
次に、梱包ステーション４において行われる段ボール２０の封止動作について図１１Ａ〜図１１Ｃを用いて説明する。図１１Ａ〜図１１Ｃは、段ボール２０を封止する動作の説明図である。
【００９２】
図１１Ａに示すように、ロボット１は、図７を用いて説明した動作と同様に、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて内フラップ２２ｂ，２２ｄを折り曲げる。
【００９３】
ここで、梱包ステーション４は、組立ステーション３が備える固定装置３０を備えていない。すなわち、段ボール２０は、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態にはなっていない。このため、段ボール２０の内側へ折り曲げられた内フラップ２２ｂ，２２ｄは、段ボール２０の外側への跳ね返る可能性がある。
【００９４】
そこで、ロボット１は、図１１Ｂに示すように、内フラップ２２ｂ，２２ｄを折り曲げたのち、たとえば左アーム部１３を用いて内フラップ２２ｂ，２２ｄを押さえつける。これにより、固定装置３０を用いずとも、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止することができる。
【００９５】
また、ロボット１は、左アーム部１３で内フラップ２２ｂ，２２ｄを押さえた状態で、右アーム部１２を用いて外フラップ２３ｄを途中まで折り曲げる。これにより、内フラップ２２ｂ，２２ｄは、外フラップ２３ｄによって押さえられた状態となる。かかる状態とした後、ロボット１は、左アーム部１３を内フラップ２２ｂ，２２ｄから離し、左アーム部１３を用いて外フラップ２３ｄを途中まで折り曲げる。
【００９６】
その後、ロボット１は、図８Ａ〜図８Ｃを用いて説明した動作と同様の動作で、外フラップ２３ｂ，２３ｄの両先端部分に対して粘着テープを貼着する。これにより、段ボール２０は、封止された状態となる。
【００９７】
ここでは、内フラップ２２ｂ，２２ｄを左アーム部１３で押さえ、外フラップ２３ｄを右アーム部１２で折り曲げる場合の例を示したが、内フラップ２２ｂ，２２ｄを右アーム部１２で押さえ、外フラップ２３ｄを左アーム部１３で折り曲げてもよい。
【００９８】
このように、ロボット１は、固定装置３０を用いなくとも、右アーム部１２または左アーム部１３を用いて内フラップ２２ｂ，２２ｄを押さえることで、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止することができる。
【００９９】
なお、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止する方法は、図１１Ａ〜図１１Ｃに示した方法に限られない。以下では、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止する他の方法について図１２Ａ〜図１２Ｃを用いて説明する。図１２Ａ〜図１２Ｃは、段ボールを封止する動作の他の例を示す説明図である。
【０１００】
図１２Ａに示すように、ロボット１は、たとえば左アーム部１３を用いて、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１を押圧する。これにより、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定した場合と同様、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態となる。
【０１０１】
つづいて、ロボット１は、図１２Ｂに示すように、左アーム部１３を用いて内フラップ２２ｂ，２２ｄを順次折り曲げる。このとき、段ボール２０は、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態となっている。したがって、段ボール２０の内側へ折り曲げられた内フラップ２２ｂ，２２ｄは、段ボール２０の側面部２１に引っかかった状態となり、段ボール２０の外側への跳ね返りが防止される。
【０１０２】
つづいて、ロボット１は、図１２Ｃに示すように、左アーム部１３を用いて外フラップ２３ｂを途中まで折り曲げる。これにより、内フラップ２２ｂ，２２ｄは、外フラップ２３ｂによって押さえられた状態となる。かかる状態とした後、ロボット１は、右アーム部１２を用いて外フラップ２３ｄを途中まで折り曲げる。
【０１０３】
その後、ロボット１は、図８Ａ〜図８Ｃを用いて説明した動作と同様の動作で、外フラップ２３ｂ，２３ｄの両先端部分に対して粘着テープを貼着する。これにより、段ボール２０は、封止された状態となる。
【０１０４】
ここでは、段ボール２０の側面部２１を右アーム部１２で押圧し、内フラップ２２ｂ，２２ｄを左アーム部１３で折り曲げる場合の例を示したが、側面部２１を左アーム部１３で押圧し、内フラップ２２ｂ，２２ｄを右アーム部１２で折り曲げてもよい。
【０１０５】
このように、ロボット１は、右アーム部１２または左アーム部１３のうち一方のアーム部を用いて、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１を押圧し、他方のアーム部を用いて、内フラップ２２ｂ，２２ｄを折り曲げてもよい。これにより、図１１Ａ〜図１１Ｃを用いて説明した動作と同様、固定装置３０を用いずとも、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止することができる。
【０１０６】
なお、第１の実施形態では、組立ステーション３が固定装置３０を備えることとしたが、組立ステーション３は、必ずしも固定装置３０を備えることを要しない。組立ステーション３が固定装置３０を備えない場合には、ロボット１は、図１１Ａ〜図１１Ｃまたは図１２Ａ〜図１２Ｃに示した動作を行えばよい。
【０１０７】
上述してきたように、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、ロボット１が、供給ステーション２へ載置された段ボール２０の両側面を右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２および左エンドエフェクタ１５が備える吸着部１５３を用いてそれぞれ吸着する。そして、ロボット１は、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて段ボール２０を展開させつつ組立ステーション３へ移動させることとした。したがって、第１の実施形態に係る梱包装置１００によれば、梱包作業の効率化を図ることができる。
【０１０８】
また、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、右アーム部１２および左アーム部１３の２つのアーム部を１つの双腕ロボットが備えることとした。
【０１０９】
具体的には、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、アーム先端部に対して各種のエンドエフェクタを装着可能な双腕型の汎用ロボットを用いて、一連の梱包作業を行うこととした。したがって、梱包装置１００によれば、たとえば梱包作業の作業内容を変更する場合であっても、ロボット自体を取り替える必要がなく、エンドエフェクタを変更することで作業内容の変更に柔軟に対応することができる。
【０１１０】
また、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、ロボット１が、段ボール２０の組立作業、組み立てた段ボール２０への物品の収納作業、物品が収納された段ボール２０の封止作業等を行う。したがって、第１の実施形態に係る梱包装置１００によれば、一連の梱包作業を効率的に行うことができる。
【０１１１】
なお、上述してきた第１の実施形態では、段ボール２０への物品の収納作業および段ボール２０の封止作業を梱包ステーション４において行う場合の例について説明したが、収納作業および封止作業は、組立ステーション３で行ってもよい。かかる場合には、梱包ステーション４は、不要となる。
【０１１２】
（第２の実施形態）
ところで、梱包装置の構成は、第１の実施形態において説明した構成に限ったものではない。たとえば、上述してきた第１の実施形態では、右エンドエフェクタ１４に対して貼着部１４１が固定的に設けられる場合の例について説明した。しかし、貼着部は、着脱可能に設けられることとしてもよい。以下では、梱包装置の他の構成例について説明する。
【０１１３】
［２−１．全体構成］
まず、第２の実施形態に係る梱包装置の全体構成について図１３を用いて説明する。図１３は、第２の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１１４】
図１３に示すように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａは、ロボット１ａ、供給ステーション２ａ、組立ステーション３、貼着部ホルダ７等を備える。なお、第２の実施形態において供給ステーション２ａおよび組立ステーション３は、それぞれ第１の作業ステーションおよび第２の作業ステーションの一例である。
【０１１５】
ロボット１ａは、第１の実施形態に係るロボット１と同様、２つのアーム部を備える双腕ロボットである。ロボット１ａは、第１の実施形態に係るロボット１が備える右エンドエフェクタ１４および左エンドエフェクタ１５に替えて、右エンドエフェクタ１４ａおよび左エンドエフェクタ１５ａを備える。ロボット１ａが備えるエンドエフェクタ１４ａ，１５ａの構成については、図１４Ａおよび図１４Ｂを用いて後述する。なお、エンドエフェクタを除くロボット１ａの構成は、第１の実施形態に係るロボット１と同様である。
【０１１６】
供給ステーション２ａは、折り畳まれた状態の段ボール２０が多数積層される作業ステーションである。この供給ステーション２ａの構成については、図１５を用いて後述する。
【０１１７】
貼着部ホルダ７は、左エンドエフェクタ１５ａに対して着脱自在に設けられる貼着部１５６を保持するホルダであり、供給ステーション２ａに取り付けられる。かかる貼着部ホルダ７の構成については、図１６を用いて説明する。
【０１１８】
［２−２．エンドエフェクタの構成］
次に、ロボット１ａが備えるエンドエフェクタ１４ａ，１５ａの構成について図１４Ａおよび図１４Ｂを用いて説明する。
【０１１９】
まず、右エンドエフェクタ１４ａの構成について図１４Ａを用いて説明する。図１４Ａは、第２の実施形態に係る右エンドエフェクタ１４ａの構成を示す模式図である。なお、第２の実施形態では、右エンドエフェクタ１４ａが、第２のエンドエフェクタの一例であり、右アーム部１２が、第２のアーム部の一例である。
【０１２０】
図１４Ａに示すように、右エンドエフェクタ１４ａは、右アーム部１２のアーム先端部１２１に対して設けられる。右アーム部１２のアーム先端部１２１は、アームの延在方向と平行な回転軸を中心として右エンドエフェクタ１４ａを回転可能に保持する。
【０１２１】
右エンドエフェクタ１４ａは、２つの吸着部１４５，１４６と、挟持部１４７とを備える。吸着部１４５は、右アーム部１２の回転軸に沿って設けられる。この吸着部１４５は、後述するように、段ボール２０の回転動作を行う場合に用いられる。
【０１２２】
一方、吸着部１４６は、右アーム部１２の回転軸に対して垂直な向きに設けられる。この吸着部１４６は、後述するように、段ボール２０の展開動作を行う場合に用いられる。なお、吸着部１４５，１４６は、第１の実施形態に係る吸着部１４２と同様、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。
【０１２３】
挟持部１４７は、後述するように、折り畳まれた状態の段ボール２０を供給ステーション２ａから取り出す場合に用いられる。具体的には、挟持部１４７は、第１爪部１４７ａと、第２爪部１４７ｂと、駆動部１４７ｃと、シャフト１４７ｄとを備える。
【０１２４】
挟持部１４７は、駆動部１４７ｃを用いてシャフト１４７ｄを延在方向に沿って移動させることで、シャフト１４７ｄに連結された第２爪部１４７ｂが、第１爪部１４７ａへ向かって移動する。これにより、第１爪部１４７ａおよび第２爪部１４７ｂ間に位置する物体が第１爪部１４７ａおよび第２爪部１４７ｂによって挟まれ、支持される。なお、挟持部１４７は、第２の挟持部の一例である。
【０１２５】
つづいて、左エンドエフェクタ１５ａの構成について図１４Ｂを用いて説明する。図１４Ｂは、第２の実施形態に係る左エンドエフェクタ１５ａの構成を示す模式図である。なお、第２の実施形態では、左エンドエフェクタ１５ａが第１のエンドエフェクタの一例であり、左アーム部１３が第１のアーム部の一例である。
【０１２６】
図１４Ｂに示すように、左エンドエフェクタ１５ａは、左アーム部１３のアーム先端部１３１に対して設けられる。左アーム部１３のアーム先端部１３１は、アームの延在方向と平行な回転軸を中心として左エンドエフェクタ１５ａを回転可能に保持する。
【０１２７】
左エンドエフェクタ１５ａは、貼着部１５６と、挟持部１５７と、吸着部１５８とを備える。貼着部１５６は、テープ本体部１５６ａと、ケーシング１５６ｂと、ローラ１５６ｃと、切断部１５６ｄと、被挟持部１５６ｅとを備える。
【０１２８】
テープ本体部１５６ａは、環状の芯部１６０に粘着テープを多重に巻き付けた部材である。テープ本体部１５６ａは、ケーシング１５６ｂに対して芯部１６０が保持されることにより、ケーシング１５６ｂに回転自在に装着される。
【０１２９】
ケーシング１５６ｂは、たとえば、テープ本体部１５６ａの周面および側面を覆う部材である。かかるケーシング１５６ｂには、テープ本体部１５６ａの芯部１６０と略同形の開口部（図１６に示す開口部１５６ｆ）が形成される。
【０１３０】
ローラ１５６ｃは、ケーシング１５６ｂに対して回転自在に取り付けられた円柱状の部材である。ローラ１５６ｃは、テープ本体部１５６ａから引き出された粘着テープを貼着対象である段ボール２０へ押圧する。切断部１５６ｄは、ケーシング１５６ｂに設けられ、テープ本体部１５６ａから引き出された粘着テープを切断するカッターである。
【０１３１】
被挟持部１５６ｅは、挟持部１５７によって挟持される部材である。被挟持部１５６ｅが挟持部１５７によって挟持されることにより、貼着部１５６は、左エンドエフェクタ１５ａに対して装着された状態となる。
【０１３２】
挟持部１５７は、被挟持部１５６ｅを挟持する機構部である。具体的には、挟持部１５７は、第１爪部１５７ａと、第２爪部１５７ｂと、駆動部１５７ｃと、シャフト１５７ｄとを備える。
【０１３３】
挟持部１５７は、駆動部１５７ｃを用いてシャフト１５７ｄを延在方向に沿って移動させることで、シャフト１５７ｄに連結された第２爪部１５７ｂが、第１爪部１５７ａに向かって移動する。これにより、第１爪部１５７ａおよび第２爪部１５７ｂ間に配置された被挟持部１５６ｅが第１爪部１５７ａおよび第２爪部１５７ｂによって挟まれ、支持される。
【０１３４】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、貼着部１５６が、第１のエンドエフェクタである左エンドエフェクタ１５ａに対して着脱自在に取り付けられる。このため、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａによれば、たとえば、テープ本体部１５６ａの交換作業等を容易に行うことができる。なお、挟持部１５７は、第１の挟持部の一例である。
【０１３５】
吸着部１５８は、左アーム部１３の回転軸に沿って設けられる。この吸着部１５８は、右エンドエフェクタ１４ａが備える吸着部１４５と同様に、底面が形成された段ボール２０を回転させる動作を行う場合等に用いられる。
【０１３６】
なお、吸着部１５８は、貼着部１５６のケーシング１５６ｂに形成された開口部を介してテープ本体部１５６ａの芯部１６０に挿通される。このように、テープ本体部１５６ａの芯部１６０に挿通される位置に吸着部１５８を配置することにより、左エンドエフェクタ１５ａの大型化を抑えることができる。
【０１３７】
［２−３．供給ステーションの構成］
次に、第２の実施形態に係る供給ステーション２ａの構成について図１５を用いて説明する。図１５は、第２の実施形態に係る供給ステーション２ａの構成を示す模式図である。
【０１３８】
図１５に示すように、供給ステーション２ａは、支柱２０１と、土台２０２と、枠体２０３ａ〜２０３ｄとを備える。支柱２０１は、土台２０２を所定の高さに位置させるための部材である。土台２０２は、折り畳まれた状態の段ボール２０と略同形の板状部材であり、支柱２０１によって支持される。
【０１３９】
枠体２０３ａ〜２０３ｄは、段ボール２０が積層された状態を維持するために、土台２０２の四隅にそれぞれ設けられる部材である。枠体２０３ａ〜２０３ｄは、鉛直方向に沿って立設されており、土台２０２上に載置された段ボール２０の四隅にそれぞれ当接する。
【０１４０】
枠体２０３ａ〜２０３ｄのうち、組立ステーション３側に配置される２つの枠体２０３ｃ，２０３ｄには、水平方向に延在するフランジ部２０４が形成される。このフランジ部２０４は、供給ステーション２ａから取り出した段ボール２０を一時的に載置するための仮置き場として用いられる。かかる点については、図１８Ａ〜図１８Ｃを用いて説明する。
【０１４１】
また、枠体２０３ａ〜２０３ｄのうち、ロボット１ａの左アーム部１３に近い位置に配置される枠体２０３ｂには、貼着部ホルダ７が取り付けられる。ここで、貼着部ホルダ７の構成について図１６を用いて説明する。図１６は、貼着部ホルダ７の構成を示す模式図である。
【０１４２】
図１６に示すように、貼着部ホルダ７は、供給ステーション２ａの枠体２０３ｂに対して固定される基部７１と、この基部７１に対して固定される保持部７２とを備える。保持部７２には、水平方向に突出する２つの爪部７２ａ，７２ｂが所定の間隔を空けて設けられる。
【０１４３】
これら２つの爪部７２ａ，７２ｂによって被挟持部１５６ｅの下部が支持されることによって、貼着部１５６は、保持部７２に保持された状態となる。
【０１４４】
左エンドエフェクタ１５ａに対して貼着部１５６を取り付ける場合、ロボット１ａは、左エンドエフェクタ１５ａを移動させ、挟持部１５７の第１爪部１５７ａおよび第２爪部１５７ｂ間に貼着部１５６の被挟持部１５６ｅを位置させた状態とする。なお、このとき、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８は、貼着部１５６のケーシング１５６ｂに形成された開口部１５６ｆを介してテープ本体部１５６ａの芯部１６０に挿通される。
【０１４５】
そして、ロボット１ａは、挟持部１５７を用いて被挟持部１５６ｅを挟持する。これにより、貼着部１５６は、左エンドエフェクタ１５ａに取り付けられた状態となる。
【０１４６】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、供給ステーション２ａに対して貼着部ホルダ７を設けることとした。したがって、貼着部ホルダ７の保持部７２に替えの貼着部１５６をあらかじめセットしておくことにより、貼着部１５６の交換作業を容易に行うことができる。
【０１４７】
なお、ここでは、貼着部ホルダ７が、２つの保持部７２を備える場合の例について説明したが、保持部７２の数は、３つ以上であってもよいし、１つであってもよい。また、ここでは、貼着部ホルダ７が、供給ステーション２ａに固定される場合の例について説明したが、貼着部ホルダ７は、供給ステーション２ａとは別体に設けられてもよい。
【０１４８】
［２−４．段ボールの取り出し動作］
次に、供給ステーション２ａから段ボール２０を取り出す動作について図１７Ａおよび図１７Ｂを用いて説明する。図１７Ａおよび図１７Ｂは、供給ステーション２ａから段ボール２０を取り出す動作の説明図である。
【０１４９】
図１７Ａに示すように、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、供給ステーション２ａに積層された段ボール２０のうち最上部に位置する段ボール２０を、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８を用いて吸着しながらわずかに持ち上げる。これにより、最上部に位置する段ボール２０とその１つ下に位置する段ボール２０との間に、右エンドエフェクタ１４ａが備える挟持部１４７の第１爪部１４７ａを入れ込むためのスペースが形成される。
【０１５０】
つづいて、図１７Ｂに示すように、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、左アーム部１３によって持ち上げられた段ボール２０の両側面を挟持部１４７を用いて挟持する。そして、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、挟持部１４７によって挟持された段ボール２０を供給ステーション２ａから移動させる。
【０１５１】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、ロボット１ａが、折り畳まれた状態の段ボール２０が多数積層された供給ステーション２ａから段ボール２０を直接取り出すことができるため、作業効率を高めることができる。
【０１５２】
また、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、ロボット１ａが、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８を用いて段ボール２０をわずかに持ち上げた後、持ち上げた段ボール２０を右エンドエフェクタ１４ａの挟持部１４７を用いて挟持する。このため、ロボット１ａは、多数積層された段ボール２０のうちの１つを確実に挟持することができる。
【０１５３】
なお、ここでは、挟持部１４７および吸着部１５８を用いて段ボール２０を供給ステーション２ａから取り出す場合の例を示したが、ロボット１ａは、挟持部１４７のみを用いて段ボール２０を供給ステーション２ａから取り出してもよい。
【０１５４】
［２−５．展開動作］
次に、供給ステーション２ａから取り出した段ボール２０の展開動作について図１８Ａ〜図１８Ｃを用いて説明する。図１８Ａ〜図１８Ｃは、段ボール２０の展開動作の説明図である。
【０１５５】
ロボット１ａは、供給ステーション２ａから段ボール２０を取り出すと、取り出した段ボール２０を、枠体２０３ｃ，２０３ｄの上部に形成されたフランジ部２０４に一時的に載置する。その後、ロボット１ａは、右エンドエフェクタ１４ａの挟持部１４７で段ボール２０を挟持した状態から、右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４６で段ボール２０を吸着した状態へ切り替える。そして、ロボット１ａは、第１の実施形態において既に説明した展開動作と同様の動作を行って、折り畳まれた状態の段ボール２０を展開する。
【０１５６】
まず、図１８Ａに示すように、ロボット１ａでは、供給ステーション２ａから取り出した段ボール２０をフランジ部２０４に載置した後、載置した段ボール２０が落下しないように、段ボール２０の上面を左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８で押さえ付ける。その後、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、段ボール２０から挟持部１４７を放す。
【０１５７】
つづいて、図１８Ｂに示すように、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、段ボール２０の下面を右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４６を用いて吸着する。また、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、段ボール２０の上面を左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８で吸着する。
【０１５８】
なお、ロボット１ａは、第１の実施形態に係るロボット１と同様、折り畳まれた状態の段ボール２０の各側面のうち、立体的に展開された状態において対向する側面同士をそれぞれ吸着部１４６および吸着部１５８を用いて吸着する。
【０１５９】
つづいて、ロボット１ａは、図１８Ｃに示すように、各吸着部１４６，１５８が段ボール２０の両面を吸着した状態で、右アーム部１２および左アーム部１３を駆動させることによって折り畳まれた状態の段ボール２０を立体的に展開する。また、ロボット１ａは、立体的に展開した段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる。
【０１６０】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、右アーム部１２が、供給ステーション２ａから挟持部１４７を用いて取り出した段ボール２０を枠体２０３ｃ，２０３ｄのフランジ部２０４へ一時的に載置する。そして、その後、右アーム部１２および左アーム部１３が、フランジ部２０４へ載置された段ボール２０の両側面を吸着部１４６，１５８を用いてそれぞれ吸着しつつ、段ボール２０を展開する動作および組立ステーション３へ移動させる動作を行う。
【０１６１】
すなわち、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、供給ステーション２ａの枠体２０３ｃ，２０３ｄに形成されたフランジ部２０４を、供給ステーション２ａから取り出した段ボール２０の仮置き場として利用することとした。したがって、梱包装置１００ａの省スペース化を図ることができる。
【０１６２】
また、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、左アーム部１３が、フランジ部２０４へ載置された段ボール２０の上面を左エンドエフェクタ１５ａが備える吸着部１５８で下方へ押さえ付けることとした。
【０１６３】
これにより、フランジ部２０４および左エンドエフェクタ１５ａによって段ボール２０が保持された状態となるため、フランジ部２０４の大きさを段ボール２０と同程度とせずとも、段ボール２０の落下を確実に防止することができる。また、フランジ部２０４を小さく形成できるため、梱包装置１００ａを小型化することができる。
【０１６４】
なお、梱包装置１００ａでは、段ボール２０と同程度のフランジ部を枠体２０３ｃ，２０３ｄに形成してもよい。このようにすることで、左アーム部１３で段ボール２０の上面を押さえておく必要がなくなる。
【０１６５】
［２−６．組立動作］
次に、組立ステーション３において行われる段ボール２０の組立動作について説明する。組立ステーション３では、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作、内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる動作、外フラップ２３の先端同士を粘着テープで接合する動作が行われる。このうち、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作、内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる動作は、第１の実施形態と同様である。このため、以下では、外フラップ２３の先端同士を粘着テープで接合する動作について図１９Ａ〜図１９Ｅを用いて説明する。
【０１６６】
図１９Ａ〜図１９Ｅは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。なお、図１９Ａ〜図１９Ｅでは、理解を容易にするために、固定装置３０の図示を省略する。
【０１６７】
図１９Ａに示すように、段ボール２０は、外フラップ２３ａ，２３ｃが折り曲げられた状態となっている。ロボット１ａは、折り曲げられた状態の外フラップ２３ａ，２３ｃの跳ね返りを防止するために、左エンドエフェクタ１５ａの挟持部１５７が備える第１爪部１５７ａで外フラップ２３ａ，２３ｃを押さえる。なお、第１爪部１５７ａは、外フラップ２３ａ，２３ｃを傷つけないように、外フラップ２３ａ，２３ｃと当接する部分が曲線状に形成される。
【０１６８】
第１爪部１５７ａで外フラップ２３ａ，２３ｃを押さえた状態で、ロボット１ａは、左エンドエフェクタ１５ａが備える貼着部１５６の粘着テープＴを、右エンドエフェクタ１４ａの挟持部１４７で挟持して引き出す。
【０１６９】
つづいて、ロボット１ａは、図１９Ｂに示すように、第１爪部１５７ａを基点として左エンドエフェクタ１５ａを段ボール２０へ向けて移動させながら、右エンドエフェクタ１４ａの挟持部１４７を用いて粘着テープＴを段ボール２０へ貼着する。なお、ロボット１ａは、図１９Ｂに示す位置、すなわち、段ボール２０の側面部２１ａに対して、挟持部１４７によって挟持された粘着テープＴを貼着する。
【０１７０】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、ロボット１ａの右アーム部１２が、挟持部１４７で粘着テープＴを挟持して引き出し、引き出した粘着テープＴを段ボール２０に対して貼着する。これにより、ロボット１ａは、段ボール２０に対して粘着テープＴをより綺麗に貼着することができる。たとえば、ロボット１ａは、段ボール２０の側面部２１ａに貼着された粘着テープＴを段ボール２０から捲れにくくすることができる。
【０１７１】
また、図１９Ｃに示すように、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、図１９Ｂに示す位置から外フラップ２３ａ，２３ｃを経て側面部２１ｄに至るまで粘着テープＴを貼着する。また、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、挟持部１４７の第１爪部１４７ａを用い、段ボール２０の側面部２１ａに貼着された粘着テープＴを押圧する。
【０１７２】
つづいて、ロボット１ａでは、図１９Ｄに示すように、右アーム部１２が、挟持部１４７の第１爪部１４７ａを用い、外フラップ２３ａ，２３ｃに貼着された粘着テープＴを押圧する。また、図１９Ｅに示すように、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、左エンドエフェクタ１５ａの第１爪部１５７ａを用い、段ボール２０の側面部２１ｄに貼着された粘着テープＴを押圧する。
【０１７３】
このように、段ボール２０に対して貼着された粘着テープＴを右エンドエフェクタ１４ａおよび左エンドエフェクタ１５ａを用いて押圧することで、粘着テープＴを段ボール２０に対して確実に貼着させることができる。
【０１７４】
［２−７．段ボールの回転動作］
段ボール２０は、外フラップ２３ａ，２３ｃに対して粘着テープＴが貼着されることにより、外フラップ２３ａ，２３ｃによって底面が形成された状態となる。このとき、段ボール２０は、外フラップ２３ａ，２３ｃによって形成された底面が上方を向いた状態となっている。このため、ロボット１ａは、段ボール２０への収納動作を行う前に、段ボール２０の開口部が上向きとなるように、段ボール２０を回転させる動作を行う。
【０１７５】
以下では、段ボール２０の回転動作について図２０Ａおよび図２０Ｂを用いて説明する。図２０Ａおよび図２０Ｂは、段ボール２０を回転させる動作の説明図である。
【０１７６】
図２０Ａに示すように、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４５で段ボール２０の側面部２１ａを吸着する。また、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８で側面部２１ａと対向する側面部２１ｄを吸着する。
【０１７７】
ここで、右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４５は、アーム先端部１２１の回転軸Ｒ１に沿って設けられる。また、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８は、アーム先端部１３１の回転軸Ｒ２に沿って設けられる。
【０１７８】
つづいて、ロボット１ａは、段ボール２０を組立ステーション３の固定装置３０から取り外した後、図２０Ｂに示すように、アーム先端部１２１およびアーム先端部１３１をそれぞれ回転軸Ｒ１および回転軸Ｒ２を中心として１８０度回転させる。これにより、段ボール２０は、開口部が上向きとなる。
【０１７９】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４５および左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８が、それぞれアーム先端部１２１，１３１の回転軸Ｒ１，Ｒ２に沿って設けられる。また、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、右アーム部１２および左アーム部１３が、底面が形成された段ボール２０の互いに対向する側面をそれぞれ吸着部１４５，１５８を用いて吸着した後、アーム先端部１２１，１３１を回転させる。
【０１８０】
すなわち、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、吸着部１４５，１５８をそれぞれアーム先端部１２１，１３１の回転軸Ｒ１，Ｒ２に沿って設けることにより、アーム先端部１２１，１３１を回転させるだけで、段ボール２０を回転させることができる。したがって、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａによれば、段ボール２０を回転させる動作を容易に行うことができる。
【０１８１】
ところで、ロボット１ａは、図２０Ａおよび図２０Ｂに示す段ボール２０の回転動作を行った後、固定装置３０を用いて段ボール２０を再度固定したうえで、段ボール２０に対する物品の収納動作を行う。
【０１８２】
ここで、図１３では図示していないが、梱包装置１００ａは、段ボール２０へ収納する物品を載置しておくための台座をさらに備えてもよい。以下では、物品を載置しておくための台座をさらに備える梱包装置の構成例について図２１を用いて説明する。図２１は、第２の実施形態に係る梱包装置の他の構成例を示す図である。
【０１８３】
図２１に示すように、梱包装置１００ｂは、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａが備える各構成要素に加えて、台座８をさらに備える。台座８は、段ボール２０へ収納する各種物品が載置される台である。たとえば、台座８には、ワーク８１およびワーク８２が載置される。
【０１８４】
ここで、図１３に示すように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、供給ステーション２ａが、ロボット１ａから見て左前方に配置され、組立ステーション３が、ロボット１ａから見て右方に配置される。このため、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａには、ロボット１ａから見て右前方に空きスペースＳが存在している。
【０１８５】
そこで、図２１に示す梱包装置１００ｂは、この空きスペースＳに対して台座８を配置することとした。これにより、空きスペースＳを有効利用することができる。また、梱包装置１００ｂの設置スペースの省スペース化を図ることもできる。
【０１８６】
なお、ロボット１ａは、段ボール２０に対するワーク８１，８２の収納を終えると、図１９Ａ〜図１９Ｅを用いて説明した動作と同様の動作を行って段ボール２０を封止する。そして、ロボット１ａは、封止された段ボール２０を固定装置３０から取り外し、図示しない搬出場所へ移動させる。搬出場所は、たとえば、ロボット１ａの後方に設置されたベルトコンベア等である。
【０１８７】
上述してきたように、第２の実施形態では、貼着部１５６が、左エンドエフェクタ１５ａに対して着脱自在に取り付けられることとしたため、テープ本体部１５６ａの交換作業を容易に行うことができる。
【０１８８】
また、第２の実施形態では、右エンドエフェクタ１４ａに対して挟持部１４７を設け、かかる挟持部１４７を用いて供給ステーション２ａから段ボール２０を取り出す作業を行うこととした。これにより、ロボット１ａは、折り畳まれた状態の段ボール２０が多数積層された供給ステーション２ａから段ボール２０を直接取り出すことができるため、作業効率を高めることができる。
【０１８９】
また、第２の実施形態では、ロボット１ａが、右エンドエフェクタ１４ａが備える挟持部１４７を用いて粘着テープＴの貼着動作を行うこととした。これにより、ロボット１ａは、段ボール２０に対して粘着テープＴをより綺麗に貼着することができる。
【０１９０】
なお、上述してきた第２の実施形態では、段ボール２０への物品の収納作業および段ボール２０の封止作業を組立ステーション３において行う場合の例について説明した。しかし、梱包装置１００ａ，１００ｂは、たとえば、第１の実施形態に係る梱包装置１００が備える梱包ステーション４を設け、収納作業および封止作業を梱包ステーション４で行ってもよい。
【０１９１】
また、上述してきた第２の実施形態では、右エンドエフェクタ１４ａが、２つの吸着部１４５，１４６を備える場合の例について説明したが、右エンドエフェクタ１４ａは、いずれか一方の吸着部だけを備えてもよい。
【０１９２】
たとえば、第２の実施形態では、供給ステーション２ａのフランジ部２０４に載置した段ボール２０の下面を吸着部１４６を用いて吸着する場合の例について説明した。しかし、この段ボール２０の下面に吸着部１４５が届く場合には、右エンドエフェクタ１４ａは、吸着部１４５だけを備えてもよい。
【０１９３】
また、上述してきた各実施形態では、２つのアーム部を１つの双腕ロボットが備えることとしたが、梱包装置は、１つのアーム部を備える単腕ロボットを２台用いて上述した梱包作業を行うこととしてもよい。
【０１９４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１９５】
１ ロボット
１１ 本体部
１２ 右アーム部
１２１ アーム先端部
１３ 左アーム部
１３１ アーム先端部
１４ 右エンドエフェクタ
１４１ 貼着部
１４１ａ ケーシング
１４１ｂ テープ本体部
１４１ｃ ローラ
１４１ｄ 切断部
１４２ 吸着部
１５ 左エンドエフェクタ
１５１ ケーシング
１５２ 押圧部
１５３ 吸着部
１５４ 把持部
１５４ａ 第１鉤部
１５４ｂ 第２鉤部
１５４ｃ 駆動部
１５４ｄ シャフト
２ 供給ステーション
２０ 段ボール
２１，２１ａ〜２１ｄ 側面部
２２，２２ａ〜２２ｄ 内フラップ
２３，２３ａ〜２３ｄ 外フラップ
３ 組立ステーション
３０ 固定装置
３１ 第１支持部
３１ａ，３１ｂ 吸着部
３２ 第２支持部
３２ａ，３２ｂ 吸着部
３３ 駆動部
３３ａ シャフト
３４ 検知部
４ 梱包ステーション
４１，４２ ガイド
５，６ 台座
５１，６１ 中敷き
５２，６２ ワーク
１００ 梱包装置
【技術分野】
【０００１】
開示の実施形態は、梱包装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、折り畳まれた状態の段ボールを箱型の形状に組み立てる組立装置が知られている。組立装置は、折り畳まれた状態の段ボールを立体的に展開し、フラップを折り曲げ、折り曲げたフラップの先端同士を粘着テープ等で接合することによって、段ボールを箱型の形状に組み立てる。
【０００３】
近年では、上述した段ボールの組み立て作業だけでなく、組み立てられた段ボールへの物品の収納作業、物品が収納された段ボールの封止作業といった一連の梱包作業を１台のロボットが行う技術も提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
なお、特許文献１に記載のロボットは、１つのアーム部を備える単腕ロボットであり、アーム部の先端に設けられた特殊なエンドエフェクタを用いて段ボールを立体的に展開する作業を行う。特殊なエンドエフェクタには、吸着機構と、折り曲げ機構とが設けられている。吸着機構は、折り畳まれた状態の段ボールの一側面およびこの側面に連接する他の側面を吸着する。また、折り曲げ機構は、吸着機構により吸着された段ボールの２つの側面のうちの一側面を他の側面に対して９０度の角度に折り曲げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−７０９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来技術では、一連の梱包作業を１台のロボットを用いて行うことによって梱包作業の効率化を図っている。しかしながら、梱包作業の効率化は、さらに向上させることが望ましい。
【０００７】
実施形態の一態様は、梱包作業の効率化を図ることができる梱包装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の一態様に係る梱包装置は、第１の作業ステーションと、第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタと、第１のアーム部と、第２のアーム部と、第２の作業ステーションとを備える。第１の作業ステーションは、折り畳まれた状態の梱包材が載置される場所である。第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタは、物体を吸着する吸着部を備える。第１のアーム部は、第１のエンドエフェクタを備えるアーム部である。第２のアーム部は、第２のエンドエフェクタを備えるアーム部である。第２の作業ステーションは、立体的に展開された梱包材が載置される場所である。実施形態の一態様に係る梱包装置では、第１の作業ステーションへ載置された梱包材の両側面を第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタの吸着部を用いてそれぞれ吸着しつつ、梱包材の展開動作および第２の作業ステーションへの移動動作を行う。
【発明の効果】
【０００９】
実施形態の一態様によれば、梱包作業の効率化を図ることが可能な梱包装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るロボットの構成を示す模式図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１の実施形態に係る右エンドエフェクタの構成を示す模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１の実施形態に係る左エンドエフェクタの構成を示す模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、各吸着部の吸着箇所を示す模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、各吸着部の吸着箇所を示す模式図である。
【図６Ａ】図６Ａは、固定装置を用いて段ボールを固定する動作の説明図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、固定装置を用いて段ボールを固定する動作の説明図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、固定装置を用いて段ボールを固定する動作の説明図である。
【図７】図７は、内フラップを折り曲げる動作の説明図である。
【図８Ａ】図８Ａは、外フラップを折り曲げる動作の説明図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、外フラップを折り曲げる動作の説明図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、外フラップを折り曲げる動作の説明図である。
【図９Ａ】図９Ａは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、収納動作の説明図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、収納動作の説明図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、段ボールを封止する動作の説明図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、段ボールを封止する動作の説明図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、段ボールを封止する動作の説明図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、段ボールを封止する動作の他の例を示す説明図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、段ボールを封止する動作の他の例を示す説明図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、段ボールを封止する動作の他の例を示す説明図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、第２の実施形態に係る右エンドエフェクタの構成を示す模式図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、第２の実施形態に係る左エンドエフェクタの構成を示す模式図である。
【図１５】図１５は、第２の実施形態に係る供給ステーションの構成を示す模式図である。
【図１６】図１６は、貼着部ホルダの構成を示す模式図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、供給ステーションから段ボールを取り出す動作の説明図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、供給ステーションから段ボールを取り出す動作の説明図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、段ボールの展開動作の説明図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１９Ｄ】図１９Ｄは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図１９Ｅ】図１９Ｅは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、段ボールを回転させる動作の説明図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、段ボールを回転させる動作の説明図である。
【図２１】図２１は、第２の実施形態に係る梱包装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する梱包装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。たとえば、以下では、梱包材として段ボールを使用する場合の例について説明するが、梱包材は、段ボールに限らず、たとえば紙袋や封筒といった平面的に折り畳むことができる他の梱包材であってもよい。
【００１２】
（第１の実施形態）
［１−１．全体構成］
図１は、第１の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、ロボット１、供給ステーション２、組立ステーション３、梱包ステーション４、台座５，６等を備える。なお、第１の実施形態において供給ステーション２、組立ステーション３および梱包ステーション４は、それぞれ第１の作業ステーション、第２の作業ステーションおよび第３の作業ステーションの一例である。
【００１３】
ロボット１は、２つのアームを備える双腕ロボットである。ロボット１は、一般的な汎用ロボットである。すなわち、ロボット１は、各アームの先端に設けられたエンドエフェクタを用途に応じて付け替えることで、様々な作業に利用することができる。ロボット１の具体的な構成については、図２等を用いて説明する。なお、ロボット１の動作は、図示しない制御装置によって制御される。
【００１４】
供給ステーション２は、折り畳まれた状態の段ボール２０が載置される場所である。供給ステーション２への段ボール２０の載置は、作業員によって行われてもよいし、ベルトコンベア等の搬送装置によって行われてもよい。
【００１５】
段ボール２０は、成形することによって直方体の箱となる一般的な段ボールである。具体的には、段ボール２０は、側面部２１と、内フラップ２２と、外フラップ２３とを備える。側面部２１は、箱型に成形された段ボール２０の側壁となる部位である。内フラップ２２および外フラップ２３は、各側面部２１の他の側面部２１と連接しない縁部に設けられる。外フラップ２３は、成形することによって段ボール２０の底面または上面となるフラップである。内フラップ２２は、成形時に外フラップ２３よりも段ボール２０の内側に位置するフラップである。
【００１６】
組立ステーション３は、立体的に展開された段ボール２０が載置される場所である。組立ステーション３は、固定装置３０を備える。固定装置３０は、立体的に展開された段ボール２０の側面部２１を支持することによって、段ボール２０を宙に浮いた状態で固定する。具体的には、固定装置３０は、第１支持部３１と、第２支持部３２と、駆動部３３と、検知部３４とを備える。
【００１７】
第１支持部３１は、２つの吸着部３１ａ，３１ｂを備える。第２支持部３２は、第１支持部３１と対向するように配置され、第１支持部３１と同様に２つの吸着部３２ａ，３２ｂを備える。吸着部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂは、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。
【００１８】
駆動部３３は、たとえば第１支持部３１と第２支持部３２との間に設けられる。駆動部３３は、モータ等の駆動装置を用いてシャフト３３ａをシャフト３３ａの延在方向に沿って移動させる。シャフト３３ａの先端部は、第２支持部３２と連結されている。したがって、駆動部３３がシャフト３３ａを駆動させることで、第２支持部３２は、第１支持部３１へ向かって移動する。
【００１９】
検知部３４は、たとえば、光や超音波等を用いて物体を検知する近接センサである。固定装置３０は、検知部３４によって段ボール２０が検知された場合に、駆動部３３を駆動させることによって第２支持部３２を第１支持部３１に向かって移動させる。
【００２０】
組立ステーション３では、段ボール２０の底面を形成するために、内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる作業および折り曲げた外フラップ２３の両先端部に対して粘着テープを貼着する作業がロボット１によって行われる。段ボール２０の固定装置３０への固定方法や、内フラップ２２および外フラップ２３の折り曲げ作業等の具体的な内容については、後述する。
【００２１】
梱包ステーション４は、底面が形成された段ボール２０が載置される場所である。梱包ステーション４では、段ボール２０への各種物品の収納作業がロボット１によって行われる。梱包ステーション４には、段ボール２０の位置決めのためのガイド４１，４２が設けられる。
【００２２】
台座５，６は、段ボール２０へ収納する各種物品が載置される台である。たとえば、台座５には、中敷き５１およびワーク５２が載置される。また、台座６には、中敷き６１およびワーク６２が載置される。中敷き５１，６１は、箱状に形成された状態の段ボール２０の底面と略同一寸法の部材である。なお、ロボット１による収納作業の具体的な内容については、後述する。
【００２３】
梱包装置１００は、上記のように構成され、双腕ロボットであるロボット１が、扁平に折り畳まれた状態の段ボール２０を両アームを用いて立体的に展開させつつ供給ステーション２から組立ステーション３へ移動させる。また、ロボット１は、組立ステーション３において内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる作業および折り曲げた外フラップ２３に対して粘着テープを貼着する作業を行う。さらに、ロボット１は、梱包ステーション４において段ボール２０への物品の収納作業および段ボール２０の封止作業を行う。
【００２４】
このように、本実施形態に係る梱包装置１００では、双腕ロボットであるロボット１が、一連の梱包作業を行う。以下では、ロボット１の構成およびロボット１が各ステーションにおいて行う動作について具体的に説明する。
【００２５】
［１−２．ロボットの構成］
図２は、第１の実施形態に係るロボット１の構成を示す模式図である。図２に示すように、ロボット１は、右アーム部１２と左アーム部１３とを双腕とする双腕ロボットである。
【００２６】
具体的には、ロボット１は、本体部１１と、右アーム部１２と、左アーム部１３と、右エンドエフェクタ１４と、左エンドエフェクタ１５とを備える。なお、第１の実施形態において右アーム部１２および左アーム部１３は、それぞれ第１のアーム部および第２のアーム部の一例である。また、第１の実施形態において右エンドエフェクタ１４および左エンドエフェクタ１５は、それぞれ第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタの一例である。
【００２７】
右アーム部１２および左アーム部１３は、それぞれが、複数の関節軸を備える多軸ロボットである。右アーム部１２および左アーム部１３は、本体部１１の両肩部分にそれぞれ取り付けられる。なお、本体部１１も胴回りを中心として回転可能に構成されている。
【００２８】
右アーム部１２のアーム先端部１２１には、右エンドエフェクタ１４が設けられる。また、左アーム部１３のアーム先端部１３１には、左エンドエフェクタ１５が設けられる。ここで、右エンドエフェクタ１４および左エンドエフェクタ１５の構成について図３Ａおよび図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、第１の実施形態に係る右エンドエフェクタ１４の構成を示す模式図である。また、図３Ｂは、第１の実施形態に係る左エンドエフェクタ１５の構成を示す模式図である。
【００２９】
図３Ａに示すように、右エンドエフェクタ１４は、貼着部１４１と、吸着部１４２とを備える。貼着部１４１は、ケーシング１４１ａと、テープ本体部１４１ｂと、ローラ１４１ｃと、切断部１４１ｄとを備える。
【００３０】
ケーシング１４１ａは、テープ本体部１４１ｂの両側面を覆う側壁と、これらの側壁間に掛け渡された軸芯（図示せず）とを備える。
【００３１】
テープ本体部１４１ｂは、環状の芯部に粘着テープを多重に巻き付けた部材である。テープ本体部１４１ｂは、ケーシング１４１ａの軸芯に対して芯部を挿通させることで、ケーシング１４１ａに回転自在に装着される。
【００３２】
ローラ１４１ｃは、ケーシング１４１ａの２つの側壁間に回転自在に取り付けられた円柱状の部材である。ローラ１４１ｃは、テープ本体部１４１ｂから引き出された粘着テープを貼着対象である段ボール２０へ押圧する。切断部１４１ｄは、ケーシング１４１ａの２つの側壁間に設けられたカッターである。切断部１４１ｄは、テープ本体部１４１ｂから引き出された粘着テープを切断する。
【００３３】
吸着部１４２は、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。吸着部１４２は、たとえば、ケーシング１４１ａの側壁に設けられる。
【００３４】
一方、左エンドエフェクタ１５は、図３Ｂに示すように、ケーシング１５１と、押圧部１５２と、吸着部１５３と、把持部１５４とを備える。
【００３５】
ケーシング１５１は、右エンドエフェクタ１４が備えるケーシング１４１ａと略同形状のケーシングであり、所定間隔を空けて対向配置された２つの側壁を備える。押圧部１５２は、ケーシング１５１の２つの側壁間に設けられた円柱状の部材である。押圧部１５２は、後述するように、段ボール２０に対して粘着テープを確実に固定させるために用いられる。
【００３６】
吸着部１５３は、右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２と同様の吸着部である。すなわち、吸着部１５３は、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。吸着部１５３は、たとえば、ケーシング１５１の両側壁間に設けられる。
【００３７】
右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２や左エンドエフェクタ１５が備える吸着部１５３は、折り畳まれた状態の段ボール２０を立体的に展開する動作のほか、底部が形成された段ボール２０に対して比較的軽量なワーク６２等を収納する動作等に用いられる。
【００３８】
把持部１５４は、たとえば、吸着部１４２，１５３では保持することができない重量を持ったワーク５２等を収納する場合に用いられる。具体的には、把持部１５４は、第１鉤部１５４ａと、第２鉤部１５４ｂと、駆動部１５４ｃと、シャフト１５４ｄとを備える。
【００３９】
把持部１５４は、駆動部１５４ｃを用いてシャフト１５４ｄを延在方向に沿って移動させる。これにより、シャフト１５４ｄに連結された第２鉤部１５４ｂが、第１鉤部１５４ａに向かって移動する。この結果、第１鉤部１５４ａおよび第２鉤部１５４ｂ間に位置する物体が第１鉤部１５４ａおよび第２鉤部１５４ｂによって挟まれ、支持される。
【００４０】
なお、本実施形態では、右エンドエフェクタ１４が貼着部１４１を備え、左エンドエフェクタ１５が押圧部１５２および把持部１５４を備える場合の例について説明する。しかし、右エンドエフェクタ１４が押圧部１５２および把持部１５４を備え、左エンドエフェクタ１５が貼着部１４１を備えてもよい。
【００４１】
［１−３．展開動作および移動動作］
次に、折り畳まれた状態の段ボール２０を立体的に展開する展開動作について図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、ロボット１による段ボール２０の展開動作の説明図である。
【００４２】
まず、ロボット１は、折り畳まれた状態の段ボール２０を供給ステーション２から取り出す。このとき、ロボット１は、図４Ａに示すように、供給ステーション２へ載置された段ボール２０の両面を右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２および左エンドエフェクタ１５が備える吸着部１５３を用いてそれぞれ吸着する。
【００４３】
たとえば、ロボット１は、折り畳まれた状態の段ボール２０の上面を右エンドエフェクタ１４の吸着部１４２を用いて吸着し、下面を左エンドエフェクタ１５の吸着部１５３を用いて吸着する。なお、ロボット１は、段ボール２０の浮き上がりを防止するために、段ボール２０の下面よりも先に上面を吸着する。
【００４４】
つづいて、図４Ｂに示すように、ロボット１は、各吸着部１４２，１５３が段ボール２０の両面を吸着した状態で、右アーム部１２および左アーム部１３を駆動させることによって折り畳まれた状態の段ボール２０を立体的に展開する。
【００４５】
なお、ここでは、右アーム部１２および左アーム部１３の双方を駆動させる場合の例を示すが、ロボット１は、一方のアーム部（たとえば、左アーム部１３）の位置を固定させた状態で、他方のアーム部（たとえば、右アーム部１２）のみを駆動させてもよい。
【００４６】
また、ロボット１は、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる。ロボット１は、段ボール２０を展開する動作が終了したのち、段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる動作を開始してもよいし、段ボール２０を展開する動作と、段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる動作とを並行して行ってもよい。
【００４７】
このように、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、段ボール２０を立体的に展開する動作を２つのアーム部１２，１３を用いて行う。
【００４８】
ここで、従来技術において段ボールの展開動作を行うロボットは、１つのアーム部を備える単腕ロボットである。従来技術におけるロボットは、段ボールの展開動作を１つのエンドエフェクタで行うために、吸着機構だけでなく、段ボールの側面を隣り合う他の側面に対して９０度の角度に折り曲げる折り曲げ機構を備えたエンドエフェクタを用いていた。
【００４９】
このように、従来技術で用いられるエンドエフェクタは、段ボールを展開するための機構が複雑かつ大型であるため、その後の作業を行うための他の機構をエンドエフェクタに追加する余裕がない可能性がある。このため、従来技術では、ロボットがその後の作業を行うためには、エンドエフェクタの取り替えを行わなければならないおそれがあった。また、従来技術は、折り曲げ機構のような特殊な機構を用いるため、エンドエフェクタに要するコストが高くなるおそれもあった。
【００５０】
これに対し、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、従来技術では段ボールの移動にのみ用いていたアーム部も利用して段ボール２０の展開動作を行うため、折り曲げ機構のような特殊な機構を用いずとも展開動作を行うことができる。すなわち、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、展開動作のためのエンドエフェクタの構成を簡素化することができる。
【００５１】
エンドエフェクタの構成が簡素化すれば、エンドエフェクタに対して貼着部や把持部やローラといった他の機構を容易に追加することが可能となる。また、折り曲げ機構のような特殊な機構を用いないため、エンドエフェクタに要するコストを抑えることができる。このように、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、梱包作業の効率を高めることができる。
【００５２】
なお、ロボット１は、段ボール２０を展開する動作と、段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる動作とを並行して行うことにより、梱包作業の効率をさらに高めることができる。
【００５３】
次に、右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２および左エンドエフェクタ１５が備える吸着部１５３の段ボール２０への吸着箇所について図５Ａおよび図５Ｂを用いて具体的に説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、各吸着部１４２，１５３の吸着箇所を示す模式図である。図５Ａには、供給ステーション２へ載置された段ボール２０の上面を、図５Ｂには、供給ステーション２へ載置された段ボール２０の下面をそれぞれ示している。
【００５４】
なお、以下では、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、段ボール２０が備える４つの側面部２１のうち、上面側に位置する側面部２１をそれぞれ側面部２１ａ，２１ｂと呼び、下面側に位置する側面部２１をそれぞれ側面部２１ｃ，２１ｄと呼ぶ。側面部２１ａは、段ボール２０が立体的に展開された場合に、側面部２１ｄと対向する。また、側面部２１ｂは、段ボール２０が立体的に展開された場合に、側面部２１ｃと対向する。
【００５５】
また、以下では、側面部２１ａに連接する内フラップ２２をそれぞれ内フラップ２２ａ，２２ｂと呼び、側面部２１ｂに連接する外フラップ２３をそれぞれ外フラップ２３ａ，２３ｂと呼ぶ。同様に、以下では、側面部２１ｃに連接する外フラップ２３をそれぞれ外フラップ２３ｃ，２３ｄと呼び、側面部２１ｄに連接する内フラップ２２をそれぞれ内フラップ２２ｃ，２２ｄと呼ぶ。
【００５６】
図５Ａに示すように、ロボット１は、段ボール２０の各側面部２１ａ〜２１ｄのうちの側面部２１ａの中心点Ｐ１を、右エンドエフェクタ１４の吸着部１４２を用いて吸着する。また、図５Ｂに示すように、ロボット１は、段ボール２０の各側面部２１ａ〜２１ｄのうち、段ボール２０が立体的に展開された場合に側面部２１ａと対向する側面部２１ｄの中心点Ｐ２を、左エンドエフェクタ１５の吸着部１５３を用いて吸着する。
【００５７】
このように、吸着部１４２，１５３は、折り畳まれた状態の段ボール２０の側面部２１ａ〜２１ｄのうち、立体的に展開された状態において対向する側面部同士をそれぞれ吸着する。これにより、段ボール２０の側面部２１ａ〜２１ｄのうち、隣接する側面（たとえば、側面部２１ａおよび側面部２１ｂ）を吸着部１４２，１５３を用いて吸着する場合と比較して、単純な動作で段ボール２０を展開することができる。
【００５８】
また、ロボット１は、段ボール２０の側面部の中心点を吸着することとしたため、段ボール２０の展開動作を安定して行うことができる。なお、ロボット１は、中心点以外の場所を吸着しても構わない。
【００５９】
ここでは、ロボット１が、段ボール２０の側面部２１ａおよび側面部２１ｄを吸着する場合の例を示したが、ロボット１は、段ボール２０の側面部２１ｂおよび側面部２１ｃを吸着してもよい。また、ロボット１は、上面側に位置する側面部を左エンドエフェクタ１５の吸着部１５３で吸着し、下面側に位置する側面部を右エンドエフェクタ１４の吸着部１４２で吸着してもよい。
【００６０】
［１−４．組立動作］
次に、組立ステーション３において行われる段ボール２０の組立動作について説明する。組立ステーション３では、組立動作として、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作、内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる動作、外フラップ２３の先端同士を粘着テープで接合する動作が行われる。
【００６１】
まず、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作について図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作の説明図である。
【００６２】
図６Ａに示すように、ロボット１は、固定装置３０の第１支持部３１と第２支持部３２との間の空間に対して、立体的に展開された段ボール２０を位置させる。このとき、ロボット１は、外フラップ２３が設けられた側面部２１（図５Ａ、図５Ｂに示す側面部２１ｂ，２１ｄ）が、第１支持部３１および第２支持部３２と対向するように段ボール２０を位置させる。
【００６３】
つづいて、図６Ｂに示すように、ロボット１は、段ボール２０の側面部が第１支持部３１の吸着部３１ａ，３１ｂに当接する位置まで段ボール２０を移動させる。
【００６４】
段ボール２０の側面部が第１支持部３１の吸着部３１ａ，３１ｂに当接すると、検知部３４は、段ボール２０を検知する。検知部３４が段ボール２０を検知すると、駆動部３３は、第２支持部３２を第１支持部３１へ向かって移動させる。そして、固定装置３０は、第２支持部３２を移動させた後、各吸着部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂを用いて段ボール２０の側面部２１を吸着する。この結果、図６Ｃに示すように、段ボール２０は、固定装置３０によって固定される。
【００６５】
ここで、図６Ｃに示すように、段ボール２０は、第２支持部３２から受ける押圧力によって、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態で固定装置３０に固定される。
【００６６】
次に、内フラップ２２を折り曲げる動作について図７を用いて説明する。図７は、内フラップ２２を折り曲げる動作の説明図である。ここでは、図５Ａ，５Ｂに示す内フラップ２２ａ〜２２ｄのうち、内フラップ２２ａ，２２ｃを折り曲げる動作について説明する。
【００６７】
図７に示すように、ロボット１は、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて、内フラップ２２ａ，２２ｃを段ボール２０の内側へ向かって折り曲げる。たとえば、ロボット１は、右エンドエフェクタ１４を内フラップ２２ａに当接させた状態で右アーム部１２を駆動させることによって、内フラップ２２ａを段ボール２０の内側へ向かって折り曲げる。また、ロボット１は、左エンドエフェクタ１５を内フラップ２２ｃに当接させた状態で左アーム部１３を駆動させることによって、内フラップ２２ｃを段ボール２０の内側へ向かって折り曲げる。
【００６８】
ここで、図６Ｃを用いて既に説明したように、段ボール２０は、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態で固定装置３０に固定されている。したがって、段ボール２０の内側へ折り曲げられた内フラップ２２ａ，２２ｃは、段ボール２０の側面部２１に引っかかった状態となるため、段ボール２０の外側への跳ね返りを防止することができる。
【００６９】
このように、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、組立ステーション３が、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１（図５Ａ、図５Ｂに示す側面部２１ｂ，２１ｃ）を段ボール２０の外側から押圧する固定装置３０（押圧部に相当）を備える。また、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、右アーム部１２および左アーム部１３が、固定装置３０によって押圧された段ボール２０の内側へ向かって内フラップ２２を折り曲げる。したがって、第１の実施形態に係る梱包装置１００によれば、内フラップ２２を折り曲げる動作を容易に行うことができる。
【００７０】
なお、内フラップ２２ａに当接させる右エンドエフェクタ１４の位置および内フラップ２２ｃに当接させる左エンドエフェクタ１５の位置は、任意の位置であってもよい。
【００７１】
次に、外フラップ２３を折り曲げる動作について図８Ａ〜図８Ｃを用いて説明する。図８Ａ〜図８Ｃは、外フラップ２３を折り曲げる動作の説明図である。なお、図８Ａ〜図８Ｃでは、理解を容易にするために、固定装置３０の図示を省略している。ここでは、図５Ａ、図５Ｂに示す外フラップ２３ａ〜２３ｄのうち、外フラップ２３ａ，２３ｃを折り曲げる動作について説明する。
【００７２】
図８Ａに示すように、ロボット１は、まず、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて、外フラップ２３ａ，２３ｃを途中まで折り曲げる。つづいて、図８Ｂに示すように、ロボット１は、途中まで折り曲げた外フラップ２３ａ，２３ｃを右アーム部１２のみを用いて最後まで折り曲げる。これにより、外フラップ２３ａおよび外フラップ２３ｃは、先端部において互いに接した状態となる。
【００７３】
つづいて、ロボット１は、図８Ｃに示すように、右エンドエフェクタ１４で外フラップ２３ａ，２３ｃを押さえた状態を維持しつつ、内フラップ２２ｃが設けられた段ボール２０の側面部２１ｄ（図５Ｃ参照）まで右アーム部１２を移動させる。
【００７４】
このとき、ロボット１は、右エンドエフェクタ１４が側面部２１ｄへ移動するよりも前のタイミングで、左アーム部１３を用いて外フラップ２３ａ，２３ｃを押さえる。これにより、外フラップ２３ａ，２３ｃの跳ね返りを防止することができる。
【００７５】
なお、右アーム部１２は、図８Ｃに示す位置、すなわち、内フラップ２２ｃが設けられた段ボール２０の側面部２１ｄから粘着テープの貼着動作を開始する。
【００７６】
次に、外フラップ２３ａ，２３ｃの先端部同士を粘着テープで接合する動作について図９Ａおよび図９Ｂを用いて説明する。図９Ａおよび図９Ｂは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。なお、図９Ａおよび図９Ｂでは、理解を容易にするために、固定装置３０の図示を省略している。
【００７７】
図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ロボット１は、右エンドエフェクタ１４に設けられた貼着部１４１および右アーム部１２を用い、外フラップ２３ａ，２３ｃの両先端部分に対して粘着テープを貼着する。具体的には、ロボット１は、図８Ｃに示す位置から外フラップ２３ａ，２３ｃを経て他方の側面部２１ａ（図５Ａ参照）に至るまで粘着テープを貼着する。
【００７８】
また、ロボット１は、左エンドエフェクタ１５に設けられた押圧部１５２および左アーム部１３を用い、貼着部１４１の後を追うようにして、段ボール２０へ貼着された粘着テープを押圧する。
【００７９】
このように、右アーム部１２は、先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の外フラップ２３ａ，２３ｃの両先端部分に対して貼着部１４１を用いて粘着テープを貼着する。また、左アーム部１３は、右アーム部１２によって段ボール２０へ貼着された粘着テープを押圧する。これにより、粘着テープを確実に段ボール２０へ貼着させることができる。
【００８０】
なお、図８Ｃで説明したように、左アーム部１３は、内フラップ２２ｃが設けられた段ボール２０の側面部２１ｄに対して右アーム部１２が粘着テープを貼着している間、先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の外フラップ２３ａ，２３ｃを押圧する。したがって、外フラップ２３ａ，２３ｃの跳ね返りを防止することができる。
【００８１】
外フラップ２３ａ，２３ｃへの粘着テープの貼着動作が完了すると、段ボール２０は、外フラップ２３ａ，２３ｃによって底面が形成された状態となる。ロボット１は、底面が形成された状態の段ボール２０を各吸着部１４２，１５３を用いて吸着するとともに、各アーム部１２，１３を用いて梱包ステーション４へ移動させる。
【００８２】
［１−５．収納動作］
次に、梱包ステーション４において行われる収納動作について図１０Ａおよび図１０Ｂを用いて説明する。図１０Ａおよび図１０Ｂは、収納動作の説明図である。
【００８３】
ロボット１は、段ボール２０を梱包ステーション４へ載置すると、段ボール２０に対する物品の収納作業を右アーム部１２および左アーム部１３を用いて行う。
【００８４】
たとえば、図１０Ａに示すように、ロボット１は、右エンドエフェクタ１４に設けられた吸着部１４２を用いて、台座６にあらかじめ載置された中敷き６１（図１参照）を吸着する。そして、ロボット１は、右アーム部１２を用いて中敷き６１を段ボール２０の上方まで移動させたのち、吸着部１４２による吸着を解除することによって、中敷き６１を段ボール２０の底面へ載置する。
【００８５】
ここで、図１０Ａに示すように、ロボット１は、吸着部１４２を用いて吸着した中敷き６１を段ボール２０の底面に対して斜めに傾けた状態で段ボール２０の底面へ向けて落下させる。これにより、段ボール２０の底面と略同一寸法に形成された中敷き６１を容易に段ボール２０の底面へ載置させることができる。
【００８６】
なお、ここでは、右アーム部１２が吸着部１４２を用いて段ボール２０の底面へ中敷き６１を載置する場合の例を示したが、左アーム部１３が吸着部１５３を用いて段ボール２０の底面へ中敷き６１を載置させてもよい。
【００８７】
また、図１０Ｂに示すように、ロボット１は、左エンドエフェクタ１５に設けられた把持部１５４を用いて、台座５に載置されたワーク５２（図１参照）を把持する。そして、ロボット１は、左アーム部１３を用いてワーク５２を段ボール２０内へ収納する。
【００８８】
このように、左エンドエフェクタ１５は、吸着部１５３に加えて、物品を把持する把持部１５４をさらに備える。このため、ロボット１は、吸着部１４２，１５３では保持することができない重量あるいは形状を持ったワークであっても、段ボール２０へ収納させることができる。
【００８９】
なお、ここでは、左エンドエフェクタ１５が把持部１５４を備える場合の例について示したが、右エンドエフェクタ１４が把持部を備えてもよい。
【００９０】
また、ここでは説明を省略するが、ロボット１は、ワーク６２のように比較的軽量な物品については、吸着部１４２，１５３を用いて段ボール２０まで移動させてもよい。また、ロボット１は、ワーク５２，６２を段ボール２０へ収納したのち、たとえば吸着部１５３を用いて中敷き５１を吸着し、段ボール２０内のワーク５２，６２上へ載置する動作も行う。
【００９１】
［１−６．封止動作］
次に、梱包ステーション４において行われる段ボール２０の封止動作について図１１Ａ〜図１１Ｃを用いて説明する。図１１Ａ〜図１１Ｃは、段ボール２０を封止する動作の説明図である。
【００９２】
図１１Ａに示すように、ロボット１は、図７を用いて説明した動作と同様に、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて内フラップ２２ｂ，２２ｄを折り曲げる。
【００９３】
ここで、梱包ステーション４は、組立ステーション３が備える固定装置３０を備えていない。すなわち、段ボール２０は、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態にはなっていない。このため、段ボール２０の内側へ折り曲げられた内フラップ２２ｂ，２２ｄは、段ボール２０の外側への跳ね返る可能性がある。
【００９４】
そこで、ロボット１は、図１１Ｂに示すように、内フラップ２２ｂ，２２ｄを折り曲げたのち、たとえば左アーム部１３を用いて内フラップ２２ｂ，２２ｄを押さえつける。これにより、固定装置３０を用いずとも、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止することができる。
【００９５】
また、ロボット１は、左アーム部１３で内フラップ２２ｂ，２２ｄを押さえた状態で、右アーム部１２を用いて外フラップ２３ｄを途中まで折り曲げる。これにより、内フラップ２２ｂ，２２ｄは、外フラップ２３ｄによって押さえられた状態となる。かかる状態とした後、ロボット１は、左アーム部１３を内フラップ２２ｂ，２２ｄから離し、左アーム部１３を用いて外フラップ２３ｄを途中まで折り曲げる。
【００９６】
その後、ロボット１は、図８Ａ〜図８Ｃを用いて説明した動作と同様の動作で、外フラップ２３ｂ，２３ｄの両先端部分に対して粘着テープを貼着する。これにより、段ボール２０は、封止された状態となる。
【００９７】
ここでは、内フラップ２２ｂ，２２ｄを左アーム部１３で押さえ、外フラップ２３ｄを右アーム部１２で折り曲げる場合の例を示したが、内フラップ２２ｂ，２２ｄを右アーム部１２で押さえ、外フラップ２３ｄを左アーム部１３で折り曲げてもよい。
【００９８】
このように、ロボット１は、固定装置３０を用いなくとも、右アーム部１２または左アーム部１３を用いて内フラップ２２ｂ，２２ｄを押さえることで、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止することができる。
【００９９】
なお、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止する方法は、図１１Ａ〜図１１Ｃに示した方法に限られない。以下では、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止する他の方法について図１２Ａ〜図１２Ｃを用いて説明する。図１２Ａ〜図１２Ｃは、段ボールを封止する動作の他の例を示す説明図である。
【０１００】
図１２Ａに示すように、ロボット１は、たとえば左アーム部１３を用いて、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１を押圧する。これにより、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定した場合と同様、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態となる。
【０１０１】
つづいて、ロボット１は、図１２Ｂに示すように、左アーム部１３を用いて内フラップ２２ｂ，２２ｄを順次折り曲げる。このとき、段ボール２０は、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１が、内側へ撓んだ状態となっている。したがって、段ボール２０の内側へ折り曲げられた内フラップ２２ｂ，２２ｄは、段ボール２０の側面部２１に引っかかった状態となり、段ボール２０の外側への跳ね返りが防止される。
【０１０２】
つづいて、ロボット１は、図１２Ｃに示すように、左アーム部１３を用いて外フラップ２３ｂを途中まで折り曲げる。これにより、内フラップ２２ｂ，２２ｄは、外フラップ２３ｂによって押さえられた状態となる。かかる状態とした後、ロボット１は、右アーム部１２を用いて外フラップ２３ｄを途中まで折り曲げる。
【０１０３】
その後、ロボット１は、図８Ａ〜図８Ｃを用いて説明した動作と同様の動作で、外フラップ２３ｂ，２３ｄの両先端部分に対して粘着テープを貼着する。これにより、段ボール２０は、封止された状態となる。
【０１０４】
ここでは、段ボール２０の側面部２１を右アーム部１２で押圧し、内フラップ２２ｂ，２２ｄを左アーム部１３で折り曲げる場合の例を示したが、側面部２１を左アーム部１３で押圧し、内フラップ２２ｂ，２２ｄを右アーム部１２で折り曲げてもよい。
【０１０５】
このように、ロボット１は、右アーム部１２または左アーム部１３のうち一方のアーム部を用いて、外フラップ２３が設けられた段ボール２０の側面部２１を押圧し、他方のアーム部を用いて、内フラップ２２ｂ，２２ｄを折り曲げてもよい。これにより、図１１Ａ〜図１１Ｃを用いて説明した動作と同様、固定装置３０を用いずとも、内フラップ２２ｂ，２２ｄの跳ね返りを防止することができる。
【０１０６】
なお、第１の実施形態では、組立ステーション３が固定装置３０を備えることとしたが、組立ステーション３は、必ずしも固定装置３０を備えることを要しない。組立ステーション３が固定装置３０を備えない場合には、ロボット１は、図１１Ａ〜図１１Ｃまたは図１２Ａ〜図１２Ｃに示した動作を行えばよい。
【０１０７】
上述してきたように、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、ロボット１が、供給ステーション２へ載置された段ボール２０の両側面を右エンドエフェクタ１４が備える吸着部１４２および左エンドエフェクタ１５が備える吸着部１５３を用いてそれぞれ吸着する。そして、ロボット１は、右アーム部１２および左アーム部１３を用いて段ボール２０を展開させつつ組立ステーション３へ移動させることとした。したがって、第１の実施形態に係る梱包装置１００によれば、梱包作業の効率化を図ることができる。
【０１０８】
また、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、右アーム部１２および左アーム部１３の２つのアーム部を１つの双腕ロボットが備えることとした。
【０１０９】
具体的には、第１の実施形態に係る梱包装置１００は、アーム先端部に対して各種のエンドエフェクタを装着可能な双腕型の汎用ロボットを用いて、一連の梱包作業を行うこととした。したがって、梱包装置１００によれば、たとえば梱包作業の作業内容を変更する場合であっても、ロボット自体を取り替える必要がなく、エンドエフェクタを変更することで作業内容の変更に柔軟に対応することができる。
【０１１０】
また、第１の実施形態に係る梱包装置１００では、ロボット１が、段ボール２０の組立作業、組み立てた段ボール２０への物品の収納作業、物品が収納された段ボール２０の封止作業等を行う。したがって、第１の実施形態に係る梱包装置１００によれば、一連の梱包作業を効率的に行うことができる。
【０１１１】
なお、上述してきた第１の実施形態では、段ボール２０への物品の収納作業および段ボール２０の封止作業を梱包ステーション４において行う場合の例について説明したが、収納作業および封止作業は、組立ステーション３で行ってもよい。かかる場合には、梱包ステーション４は、不要となる。
【０１１２】
（第２の実施形態）
ところで、梱包装置の構成は、第１の実施形態において説明した構成に限ったものではない。たとえば、上述してきた第１の実施形態では、右エンドエフェクタ１４に対して貼着部１４１が固定的に設けられる場合の例について説明した。しかし、貼着部は、着脱可能に設けられることとしてもよい。以下では、梱包装置の他の構成例について説明する。
【０１１３】
［２−１．全体構成］
まず、第２の実施形態に係る梱包装置の全体構成について図１３を用いて説明する。図１３は、第２の実施形態に係る梱包装置の全体構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１１４】
図１３に示すように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａは、ロボット１ａ、供給ステーション２ａ、組立ステーション３、貼着部ホルダ７等を備える。なお、第２の実施形態において供給ステーション２ａおよび組立ステーション３は、それぞれ第１の作業ステーションおよび第２の作業ステーションの一例である。
【０１１５】
ロボット１ａは、第１の実施形態に係るロボット１と同様、２つのアーム部を備える双腕ロボットである。ロボット１ａは、第１の実施形態に係るロボット１が備える右エンドエフェクタ１４および左エンドエフェクタ１５に替えて、右エンドエフェクタ１４ａおよび左エンドエフェクタ１５ａを備える。ロボット１ａが備えるエンドエフェクタ１４ａ，１５ａの構成については、図１４Ａおよび図１４Ｂを用いて後述する。なお、エンドエフェクタを除くロボット１ａの構成は、第１の実施形態に係るロボット１と同様である。
【０１１６】
供給ステーション２ａは、折り畳まれた状態の段ボール２０が多数積層される作業ステーションである。この供給ステーション２ａの構成については、図１５を用いて後述する。
【０１１７】
貼着部ホルダ７は、左エンドエフェクタ１５ａに対して着脱自在に設けられる貼着部１５６を保持するホルダであり、供給ステーション２ａに取り付けられる。かかる貼着部ホルダ７の構成については、図１６を用いて説明する。
【０１１８】
［２−２．エンドエフェクタの構成］
次に、ロボット１ａが備えるエンドエフェクタ１４ａ，１５ａの構成について図１４Ａおよび図１４Ｂを用いて説明する。
【０１１９】
まず、右エンドエフェクタ１４ａの構成について図１４Ａを用いて説明する。図１４Ａは、第２の実施形態に係る右エンドエフェクタ１４ａの構成を示す模式図である。なお、第２の実施形態では、右エンドエフェクタ１４ａが、第２のエンドエフェクタの一例であり、右アーム部１２が、第２のアーム部の一例である。
【０１２０】
図１４Ａに示すように、右エンドエフェクタ１４ａは、右アーム部１２のアーム先端部１２１に対して設けられる。右アーム部１２のアーム先端部１２１は、アームの延在方向と平行な回転軸を中心として右エンドエフェクタ１４ａを回転可能に保持する。
【０１２１】
右エンドエフェクタ１４ａは、２つの吸着部１４５，１４６と、挟持部１４７とを備える。吸着部１４５は、右アーム部１２の回転軸に沿って設けられる。この吸着部１４５は、後述するように、段ボール２０の回転動作を行う場合に用いられる。
【０１２２】
一方、吸着部１４６は、右アーム部１２の回転軸に対して垂直な向きに設けられる。この吸着部１４６は、後述するように、段ボール２０の展開動作を行う場合に用いられる。なお、吸着部１４５，１４６は、第１の実施形態に係る吸着部１４２と同様、真空ポンプ等の吸引装置によって発生する吸引力を用いて物体を吸着する。
【０１２３】
挟持部１４７は、後述するように、折り畳まれた状態の段ボール２０を供給ステーション２ａから取り出す場合に用いられる。具体的には、挟持部１４７は、第１爪部１４７ａと、第２爪部１４７ｂと、駆動部１４７ｃと、シャフト１４７ｄとを備える。
【０１２４】
挟持部１４７は、駆動部１４７ｃを用いてシャフト１４７ｄを延在方向に沿って移動させることで、シャフト１４７ｄに連結された第２爪部１４７ｂが、第１爪部１４７ａへ向かって移動する。これにより、第１爪部１４７ａおよび第２爪部１４７ｂ間に位置する物体が第１爪部１４７ａおよび第２爪部１４７ｂによって挟まれ、支持される。なお、挟持部１４７は、第２の挟持部の一例である。
【０１２５】
つづいて、左エンドエフェクタ１５ａの構成について図１４Ｂを用いて説明する。図１４Ｂは、第２の実施形態に係る左エンドエフェクタ１５ａの構成を示す模式図である。なお、第２の実施形態では、左エンドエフェクタ１５ａが第１のエンドエフェクタの一例であり、左アーム部１３が第１のアーム部の一例である。
【０１２６】
図１４Ｂに示すように、左エンドエフェクタ１５ａは、左アーム部１３のアーム先端部１３１に対して設けられる。左アーム部１３のアーム先端部１３１は、アームの延在方向と平行な回転軸を中心として左エンドエフェクタ１５ａを回転可能に保持する。
【０１２７】
左エンドエフェクタ１５ａは、貼着部１５６と、挟持部１５７と、吸着部１５８とを備える。貼着部１５６は、テープ本体部１５６ａと、ケーシング１５６ｂと、ローラ１５６ｃと、切断部１５６ｄと、被挟持部１５６ｅとを備える。
【０１２８】
テープ本体部１５６ａは、環状の芯部１６０に粘着テープを多重に巻き付けた部材である。テープ本体部１５６ａは、ケーシング１５６ｂに対して芯部１６０が保持されることにより、ケーシング１５６ｂに回転自在に装着される。
【０１２９】
ケーシング１５６ｂは、たとえば、テープ本体部１５６ａの周面および側面を覆う部材である。かかるケーシング１５６ｂには、テープ本体部１５６ａの芯部１６０と略同形の開口部（図１６に示す開口部１５６ｆ）が形成される。
【０１３０】
ローラ１５６ｃは、ケーシング１５６ｂに対して回転自在に取り付けられた円柱状の部材である。ローラ１５６ｃは、テープ本体部１５６ａから引き出された粘着テープを貼着対象である段ボール２０へ押圧する。切断部１５６ｄは、ケーシング１５６ｂに設けられ、テープ本体部１５６ａから引き出された粘着テープを切断するカッターである。
【０１３１】
被挟持部１５６ｅは、挟持部１５７によって挟持される部材である。被挟持部１５６ｅが挟持部１５７によって挟持されることにより、貼着部１５６は、左エンドエフェクタ１５ａに対して装着された状態となる。
【０１３２】
挟持部１５７は、被挟持部１５６ｅを挟持する機構部である。具体的には、挟持部１５７は、第１爪部１５７ａと、第２爪部１５７ｂと、駆動部１５７ｃと、シャフト１５７ｄとを備える。
【０１３３】
挟持部１５７は、駆動部１５７ｃを用いてシャフト１５７ｄを延在方向に沿って移動させることで、シャフト１５７ｄに連結された第２爪部１５７ｂが、第１爪部１５７ａに向かって移動する。これにより、第１爪部１５７ａおよび第２爪部１５７ｂ間に配置された被挟持部１５６ｅが第１爪部１５７ａおよび第２爪部１５７ｂによって挟まれ、支持される。
【０１３４】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、貼着部１５６が、第１のエンドエフェクタである左エンドエフェクタ１５ａに対して着脱自在に取り付けられる。このため、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａによれば、たとえば、テープ本体部１５６ａの交換作業等を容易に行うことができる。なお、挟持部１５７は、第１の挟持部の一例である。
【０１３５】
吸着部１５８は、左アーム部１３の回転軸に沿って設けられる。この吸着部１５８は、右エンドエフェクタ１４ａが備える吸着部１４５と同様に、底面が形成された段ボール２０を回転させる動作を行う場合等に用いられる。
【０１３６】
なお、吸着部１５８は、貼着部１５６のケーシング１５６ｂに形成された開口部を介してテープ本体部１５６ａの芯部１６０に挿通される。このように、テープ本体部１５６ａの芯部１６０に挿通される位置に吸着部１５８を配置することにより、左エンドエフェクタ１５ａの大型化を抑えることができる。
【０１３７】
［２−３．供給ステーションの構成］
次に、第２の実施形態に係る供給ステーション２ａの構成について図１５を用いて説明する。図１５は、第２の実施形態に係る供給ステーション２ａの構成を示す模式図である。
【０１３８】
図１５に示すように、供給ステーション２ａは、支柱２０１と、土台２０２と、枠体２０３ａ〜２０３ｄとを備える。支柱２０１は、土台２０２を所定の高さに位置させるための部材である。土台２０２は、折り畳まれた状態の段ボール２０と略同形の板状部材であり、支柱２０１によって支持される。
【０１３９】
枠体２０３ａ〜２０３ｄは、段ボール２０が積層された状態を維持するために、土台２０２の四隅にそれぞれ設けられる部材である。枠体２０３ａ〜２０３ｄは、鉛直方向に沿って立設されており、土台２０２上に載置された段ボール２０の四隅にそれぞれ当接する。
【０１４０】
枠体２０３ａ〜２０３ｄのうち、組立ステーション３側に配置される２つの枠体２０３ｃ，２０３ｄには、水平方向に延在するフランジ部２０４が形成される。このフランジ部２０４は、供給ステーション２ａから取り出した段ボール２０を一時的に載置するための仮置き場として用いられる。かかる点については、図１８Ａ〜図１８Ｃを用いて説明する。
【０１４１】
また、枠体２０３ａ〜２０３ｄのうち、ロボット１ａの左アーム部１３に近い位置に配置される枠体２０３ｂには、貼着部ホルダ７が取り付けられる。ここで、貼着部ホルダ７の構成について図１６を用いて説明する。図１６は、貼着部ホルダ７の構成を示す模式図である。
【０１４２】
図１６に示すように、貼着部ホルダ７は、供給ステーション２ａの枠体２０３ｂに対して固定される基部７１と、この基部７１に対して固定される保持部７２とを備える。保持部７２には、水平方向に突出する２つの爪部７２ａ，７２ｂが所定の間隔を空けて設けられる。
【０１４３】
これら２つの爪部７２ａ，７２ｂによって被挟持部１５６ｅの下部が支持されることによって、貼着部１５６は、保持部７２に保持された状態となる。
【０１４４】
左エンドエフェクタ１５ａに対して貼着部１５６を取り付ける場合、ロボット１ａは、左エンドエフェクタ１５ａを移動させ、挟持部１５７の第１爪部１５７ａおよび第２爪部１５７ｂ間に貼着部１５６の被挟持部１５６ｅを位置させた状態とする。なお、このとき、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８は、貼着部１５６のケーシング１５６ｂに形成された開口部１５６ｆを介してテープ本体部１５６ａの芯部１６０に挿通される。
【０１４５】
そして、ロボット１ａは、挟持部１５７を用いて被挟持部１５６ｅを挟持する。これにより、貼着部１５６は、左エンドエフェクタ１５ａに取り付けられた状態となる。
【０１４６】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、供給ステーション２ａに対して貼着部ホルダ７を設けることとした。したがって、貼着部ホルダ７の保持部７２に替えの貼着部１５６をあらかじめセットしておくことにより、貼着部１５６の交換作業を容易に行うことができる。
【０１４７】
なお、ここでは、貼着部ホルダ７が、２つの保持部７２を備える場合の例について説明したが、保持部７２の数は、３つ以上であってもよいし、１つであってもよい。また、ここでは、貼着部ホルダ７が、供給ステーション２ａに固定される場合の例について説明したが、貼着部ホルダ７は、供給ステーション２ａとは別体に設けられてもよい。
【０１４８】
［２−４．段ボールの取り出し動作］
次に、供給ステーション２ａから段ボール２０を取り出す動作について図１７Ａおよび図１７Ｂを用いて説明する。図１７Ａおよび図１７Ｂは、供給ステーション２ａから段ボール２０を取り出す動作の説明図である。
【０１４９】
図１７Ａに示すように、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、供給ステーション２ａに積層された段ボール２０のうち最上部に位置する段ボール２０を、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８を用いて吸着しながらわずかに持ち上げる。これにより、最上部に位置する段ボール２０とその１つ下に位置する段ボール２０との間に、右エンドエフェクタ１４ａが備える挟持部１４７の第１爪部１４７ａを入れ込むためのスペースが形成される。
【０１５０】
つづいて、図１７Ｂに示すように、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、左アーム部１３によって持ち上げられた段ボール２０の両側面を挟持部１４７を用いて挟持する。そして、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、挟持部１４７によって挟持された段ボール２０を供給ステーション２ａから移動させる。
【０１５１】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、ロボット１ａが、折り畳まれた状態の段ボール２０が多数積層された供給ステーション２ａから段ボール２０を直接取り出すことができるため、作業効率を高めることができる。
【０１５２】
また、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、ロボット１ａが、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８を用いて段ボール２０をわずかに持ち上げた後、持ち上げた段ボール２０を右エンドエフェクタ１４ａの挟持部１４７を用いて挟持する。このため、ロボット１ａは、多数積層された段ボール２０のうちの１つを確実に挟持することができる。
【０１５３】
なお、ここでは、挟持部１４７および吸着部１５８を用いて段ボール２０を供給ステーション２ａから取り出す場合の例を示したが、ロボット１ａは、挟持部１４７のみを用いて段ボール２０を供給ステーション２ａから取り出してもよい。
【０１５４】
［２−５．展開動作］
次に、供給ステーション２ａから取り出した段ボール２０の展開動作について図１８Ａ〜図１８Ｃを用いて説明する。図１８Ａ〜図１８Ｃは、段ボール２０の展開動作の説明図である。
【０１５５】
ロボット１ａは、供給ステーション２ａから段ボール２０を取り出すと、取り出した段ボール２０を、枠体２０３ｃ，２０３ｄの上部に形成されたフランジ部２０４に一時的に載置する。その後、ロボット１ａは、右エンドエフェクタ１４ａの挟持部１４７で段ボール２０を挟持した状態から、右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４６で段ボール２０を吸着した状態へ切り替える。そして、ロボット１ａは、第１の実施形態において既に説明した展開動作と同様の動作を行って、折り畳まれた状態の段ボール２０を展開する。
【０１５６】
まず、図１８Ａに示すように、ロボット１ａでは、供給ステーション２ａから取り出した段ボール２０をフランジ部２０４に載置した後、載置した段ボール２０が落下しないように、段ボール２０の上面を左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８で押さえ付ける。その後、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、段ボール２０から挟持部１４７を放す。
【０１５７】
つづいて、図１８Ｂに示すように、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、段ボール２０の下面を右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４６を用いて吸着する。また、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、段ボール２０の上面を左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８で吸着する。
【０１５８】
なお、ロボット１ａは、第１の実施形態に係るロボット１と同様、折り畳まれた状態の段ボール２０の各側面のうち、立体的に展開された状態において対向する側面同士をそれぞれ吸着部１４６および吸着部１５８を用いて吸着する。
【０１５９】
つづいて、ロボット１ａは、図１８Ｃに示すように、各吸着部１４６，１５８が段ボール２０の両面を吸着した状態で、右アーム部１２および左アーム部１３を駆動させることによって折り畳まれた状態の段ボール２０を立体的に展開する。また、ロボット１ａは、立体的に展開した段ボール２０を組立ステーション３へ移動させる。
【０１６０】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、右アーム部１２が、供給ステーション２ａから挟持部１４７を用いて取り出した段ボール２０を枠体２０３ｃ，２０３ｄのフランジ部２０４へ一時的に載置する。そして、その後、右アーム部１２および左アーム部１３が、フランジ部２０４へ載置された段ボール２０の両側面を吸着部１４６，１５８を用いてそれぞれ吸着しつつ、段ボール２０を展開する動作および組立ステーション３へ移動させる動作を行う。
【０１６１】
すなわち、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、供給ステーション２ａの枠体２０３ｃ，２０３ｄに形成されたフランジ部２０４を、供給ステーション２ａから取り出した段ボール２０の仮置き場として利用することとした。したがって、梱包装置１００ａの省スペース化を図ることができる。
【０１６２】
また、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、左アーム部１３が、フランジ部２０４へ載置された段ボール２０の上面を左エンドエフェクタ１５ａが備える吸着部１５８で下方へ押さえ付けることとした。
【０１６３】
これにより、フランジ部２０４および左エンドエフェクタ１５ａによって段ボール２０が保持された状態となるため、フランジ部２０４の大きさを段ボール２０と同程度とせずとも、段ボール２０の落下を確実に防止することができる。また、フランジ部２０４を小さく形成できるため、梱包装置１００ａを小型化することができる。
【０１６４】
なお、梱包装置１００ａでは、段ボール２０と同程度のフランジ部を枠体２０３ｃ，２０３ｄに形成してもよい。このようにすることで、左アーム部１３で段ボール２０の上面を押さえておく必要がなくなる。
【０１６５】
［２−６．組立動作］
次に、組立ステーション３において行われる段ボール２０の組立動作について説明する。組立ステーション３では、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作、内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる動作、外フラップ２３の先端同士を粘着テープで接合する動作が行われる。このうち、固定装置３０を用いて段ボール２０を固定する動作、内フラップ２２および外フラップ２３を折り曲げる動作は、第１の実施形態と同様である。このため、以下では、外フラップ２３の先端同士を粘着テープで接合する動作について図１９Ａ〜図１９Ｅを用いて説明する。
【０１６６】
図１９Ａ〜図１９Ｅは、粘着テープを貼着する動作の説明図である。なお、図１９Ａ〜図１９Ｅでは、理解を容易にするために、固定装置３０の図示を省略する。
【０１６７】
図１９Ａに示すように、段ボール２０は、外フラップ２３ａ，２３ｃが折り曲げられた状態となっている。ロボット１ａは、折り曲げられた状態の外フラップ２３ａ，２３ｃの跳ね返りを防止するために、左エンドエフェクタ１５ａの挟持部１５７が備える第１爪部１５７ａで外フラップ２３ａ，２３ｃを押さえる。なお、第１爪部１５７ａは、外フラップ２３ａ，２３ｃを傷つけないように、外フラップ２３ａ，２３ｃと当接する部分が曲線状に形成される。
【０１６８】
第１爪部１５７ａで外フラップ２３ａ，２３ｃを押さえた状態で、ロボット１ａは、左エンドエフェクタ１５ａが備える貼着部１５６の粘着テープＴを、右エンドエフェクタ１４ａの挟持部１４７で挟持して引き出す。
【０１６９】
つづいて、ロボット１ａは、図１９Ｂに示すように、第１爪部１５７ａを基点として左エンドエフェクタ１５ａを段ボール２０へ向けて移動させながら、右エンドエフェクタ１４ａの挟持部１４７を用いて粘着テープＴを段ボール２０へ貼着する。なお、ロボット１ａは、図１９Ｂに示す位置、すなわち、段ボール２０の側面部２１ａに対して、挟持部１４７によって挟持された粘着テープＴを貼着する。
【０１７０】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、ロボット１ａの右アーム部１２が、挟持部１４７で粘着テープＴを挟持して引き出し、引き出した粘着テープＴを段ボール２０に対して貼着する。これにより、ロボット１ａは、段ボール２０に対して粘着テープＴをより綺麗に貼着することができる。たとえば、ロボット１ａは、段ボール２０の側面部２１ａに貼着された粘着テープＴを段ボール２０から捲れにくくすることができる。
【０１７１】
また、図１９Ｃに示すように、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、図１９Ｂに示す位置から外フラップ２３ａ，２３ｃを経て側面部２１ｄに至るまで粘着テープＴを貼着する。また、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、挟持部１４７の第１爪部１４７ａを用い、段ボール２０の側面部２１ａに貼着された粘着テープＴを押圧する。
【０１７２】
つづいて、ロボット１ａでは、図１９Ｄに示すように、右アーム部１２が、挟持部１４７の第１爪部１４７ａを用い、外フラップ２３ａ，２３ｃに貼着された粘着テープＴを押圧する。また、図１９Ｅに示すように、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、左エンドエフェクタ１５ａの第１爪部１５７ａを用い、段ボール２０の側面部２１ｄに貼着された粘着テープＴを押圧する。
【０１７３】
このように、段ボール２０に対して貼着された粘着テープＴを右エンドエフェクタ１４ａおよび左エンドエフェクタ１５ａを用いて押圧することで、粘着テープＴを段ボール２０に対して確実に貼着させることができる。
【０１７４】
［２−７．段ボールの回転動作］
段ボール２０は、外フラップ２３ａ，２３ｃに対して粘着テープＴが貼着されることにより、外フラップ２３ａ，２３ｃによって底面が形成された状態となる。このとき、段ボール２０は、外フラップ２３ａ，２３ｃによって形成された底面が上方を向いた状態となっている。このため、ロボット１ａは、段ボール２０への収納動作を行う前に、段ボール２０の開口部が上向きとなるように、段ボール２０を回転させる動作を行う。
【０１７５】
以下では、段ボール２０の回転動作について図２０Ａおよび図２０Ｂを用いて説明する。図２０Ａおよび図２０Ｂは、段ボール２０を回転させる動作の説明図である。
【０１７６】
図２０Ａに示すように、ロボット１ａでは、右アーム部１２が、右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４５で段ボール２０の側面部２１ａを吸着する。また、ロボット１ａでは、左アーム部１３が、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８で側面部２１ａと対向する側面部２１ｄを吸着する。
【０１７７】
ここで、右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４５は、アーム先端部１２１の回転軸Ｒ１に沿って設けられる。また、左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８は、アーム先端部１３１の回転軸Ｒ２に沿って設けられる。
【０１７８】
つづいて、ロボット１ａは、段ボール２０を組立ステーション３の固定装置３０から取り外した後、図２０Ｂに示すように、アーム先端部１２１およびアーム先端部１３１をそれぞれ回転軸Ｒ１および回転軸Ｒ２を中心として１８０度回転させる。これにより、段ボール２０は、開口部が上向きとなる。
【０１７９】
このように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、右エンドエフェクタ１４ａの吸着部１４５および左エンドエフェクタ１５ａの吸着部１５８が、それぞれアーム先端部１２１，１３１の回転軸Ｒ１，Ｒ２に沿って設けられる。また、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、右アーム部１２および左アーム部１３が、底面が形成された段ボール２０の互いに対向する側面をそれぞれ吸着部１４５，１５８を用いて吸着した後、アーム先端部１２１，１３１を回転させる。
【０１８０】
すなわち、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、吸着部１４５，１５８をそれぞれアーム先端部１２１，１３１の回転軸Ｒ１，Ｒ２に沿って設けることにより、アーム先端部１２１，１３１を回転させるだけで、段ボール２０を回転させることができる。したがって、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａによれば、段ボール２０を回転させる動作を容易に行うことができる。
【０１８１】
ところで、ロボット１ａは、図２０Ａおよび図２０Ｂに示す段ボール２０の回転動作を行った後、固定装置３０を用いて段ボール２０を再度固定したうえで、段ボール２０に対する物品の収納動作を行う。
【０１８２】
ここで、図１３では図示していないが、梱包装置１００ａは、段ボール２０へ収納する物品を載置しておくための台座をさらに備えてもよい。以下では、物品を載置しておくための台座をさらに備える梱包装置の構成例について図２１を用いて説明する。図２１は、第２の実施形態に係る梱包装置の他の構成例を示す図である。
【０１８３】
図２１に示すように、梱包装置１００ｂは、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａが備える各構成要素に加えて、台座８をさらに備える。台座８は、段ボール２０へ収納する各種物品が載置される台である。たとえば、台座８には、ワーク８１およびワーク８２が載置される。
【０１８４】
ここで、図１３に示すように、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａでは、供給ステーション２ａが、ロボット１ａから見て左前方に配置され、組立ステーション３が、ロボット１ａから見て右方に配置される。このため、第２の実施形態に係る梱包装置１００ａには、ロボット１ａから見て右前方に空きスペースＳが存在している。
【０１８５】
そこで、図２１に示す梱包装置１００ｂは、この空きスペースＳに対して台座８を配置することとした。これにより、空きスペースＳを有効利用することができる。また、梱包装置１００ｂの設置スペースの省スペース化を図ることもできる。
【０１８６】
なお、ロボット１ａは、段ボール２０に対するワーク８１，８２の収納を終えると、図１９Ａ〜図１９Ｅを用いて説明した動作と同様の動作を行って段ボール２０を封止する。そして、ロボット１ａは、封止された段ボール２０を固定装置３０から取り外し、図示しない搬出場所へ移動させる。搬出場所は、たとえば、ロボット１ａの後方に設置されたベルトコンベア等である。
【０１８７】
上述してきたように、第２の実施形態では、貼着部１５６が、左エンドエフェクタ１５ａに対して着脱自在に取り付けられることとしたため、テープ本体部１５６ａの交換作業を容易に行うことができる。
【０１８８】
また、第２の実施形態では、右エンドエフェクタ１４ａに対して挟持部１４７を設け、かかる挟持部１４７を用いて供給ステーション２ａから段ボール２０を取り出す作業を行うこととした。これにより、ロボット１ａは、折り畳まれた状態の段ボール２０が多数積層された供給ステーション２ａから段ボール２０を直接取り出すことができるため、作業効率を高めることができる。
【０１８９】
また、第２の実施形態では、ロボット１ａが、右エンドエフェクタ１４ａが備える挟持部１４７を用いて粘着テープＴの貼着動作を行うこととした。これにより、ロボット１ａは、段ボール２０に対して粘着テープＴをより綺麗に貼着することができる。
【０１９０】
なお、上述してきた第２の実施形態では、段ボール２０への物品の収納作業および段ボール２０の封止作業を組立ステーション３において行う場合の例について説明した。しかし、梱包装置１００ａ，１００ｂは、たとえば、第１の実施形態に係る梱包装置１００が備える梱包ステーション４を設け、収納作業および封止作業を梱包ステーション４で行ってもよい。
【０１９１】
また、上述してきた第２の実施形態では、右エンドエフェクタ１４ａが、２つの吸着部１４５，１４６を備える場合の例について説明したが、右エンドエフェクタ１４ａは、いずれか一方の吸着部だけを備えてもよい。
【０１９２】
たとえば、第２の実施形態では、供給ステーション２ａのフランジ部２０４に載置した段ボール２０の下面を吸着部１４６を用いて吸着する場合の例について説明した。しかし、この段ボール２０の下面に吸着部１４５が届く場合には、右エンドエフェクタ１４ａは、吸着部１４５だけを備えてもよい。
【０１９３】
また、上述してきた各実施形態では、２つのアーム部を１つの双腕ロボットが備えることとしたが、梱包装置は、１つのアーム部を備える単腕ロボットを２台用いて上述した梱包作業を行うこととしてもよい。
【０１９４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１９５】
１ ロボット
１１ 本体部
１２ 右アーム部
１２１ アーム先端部
１３ 左アーム部
１３１ アーム先端部
１４ 右エンドエフェクタ
１４１ 貼着部
１４１ａ ケーシング
１４１ｂ テープ本体部
１４１ｃ ローラ
１４１ｄ 切断部
１４２ 吸着部
１５ 左エンドエフェクタ
１５１ ケーシング
１５２ 押圧部
１５３ 吸着部
１５４ 把持部
１５４ａ 第１鉤部
１５４ｂ 第２鉤部
１５４ｃ 駆動部
１５４ｄ シャフト
２ 供給ステーション
２０ 段ボール
２１，２１ａ〜２１ｄ 側面部
２２，２２ａ〜２２ｄ 内フラップ
２３，２３ａ〜２３ｄ 外フラップ
３ 組立ステーション
３０ 固定装置
３１ 第１支持部
３１ａ，３１ｂ 吸着部
３２ 第２支持部
３２ａ，３２ｂ 吸着部
３３ 駆動部
３３ａ シャフト
３４ 検知部
４ 梱包ステーション
４１，４２ ガイド
５，６ 台座
５１，６１ 中敷き
５２，６２ ワーク
１００ 梱包装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り畳まれた状態の梱包材が載置される場所である第１の作業ステーションと、
物体を吸着する吸着部を備える第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタと、
前記第１のエンドエフェクタを備える第１のアーム部および前記第２のエンドエフェクタを備える第２のアーム部と、
立体的に展開された梱包材が載置される場所である第２の作業ステーションと
を備え、
前記第１の作業ステーションへ載置された梱包材の両側面を前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いてそれぞれ吸着しつつ、前記第１のアーム部および前記第２のアーム部を用い、前記梱包材を展開する動作および前記梱包材を前記第２の作業ステーションへ移動させる動作を行うことを特徴とする梱包装置。
【請求項２】
前記梱包材を前記第２の作業ステーションへ移動させたのち、前記梱包材の各側面に設けられたフラップを前記第１のアーム部および前記第２のアーム部を用いて前記梱包材の内側へ向かって折り曲げることを特徴とする請求項１に記載の梱包装置。
【請求項３】
前記第２の作業ステーションは、
前記フラップのうち前記梱包材の底面を形成するフラップである外フラップが設けられた前記梱包材の側面を該梱包材の外側から押圧する押圧部
を備え、
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、
前記フラップのうち前記外フラップよりも前記梱包材の内側に位置することとなるフラップである一対の内フラップを、前記押圧部によって押圧された前記梱包材の内側へ向かって折り曲げることを特徴とする請求項２に記載の梱包装置。
【請求項４】
前記第１のエンドエフェクタは、
所定の貼着部材を貼着するための貼着部
を備え、
前記第１のアーム部は、
先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の前記外フラップの両先端部分に対して前記貼着部を用いて所定の貼着部材を貼着することを特徴とする請求項３に記載の梱包装置。
【請求項５】
前記貼着部は、
前記第１のエンドエフェクタに対して着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の梱包装置。
【請求項６】
前記第１のエンドエフェクタは、
第１の挟持部を備え、前記貼着部に形成される被挟持部を前記第１の挟持部を用いて挟持することによって前記貼着部が取り付けられた状態とすることを特徴とする請求項５に記載の梱包装置。
【請求項７】
前記貼着部は、
環状の芯部に対して貼着部材が多重に巻き付けられた貼着部材本体部を備え、
前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部は、
前記貼着部材本体部の芯部に挿通される位置に配置されることを特徴とする請求項５または６に記載の梱包装置。
【請求項８】
前記第１の作業ステーションは、
前記貼着部を保持するホルダを備えることを特徴とする請求項５，６または７に記載の梱包装置。
【請求項９】
前記第２のエンドエフェクタは、
第２の挟持部を備え、
前記第２のアーム部は、
折り畳まれた状態の前記梱包材の両側面を前記第２の挟持部を用いて挟持し、挟持した前記梱包材を前記第１の作業ステーションから取り出すことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項１０】
前記第１の作業ステーションは、
折り畳まれた状態の前記梱包材が多数積層され、
前記第１のアーム部は、
前記第１の作業ステーションに積層される梱包材のうち最上部に位置する梱包材を前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いて吸着しながら持ち上げ、
前記第２のアーム部は、
前記第１のアーム部によって持ち上げられた梱包材の両側面を第２の挟持部を用いて挟持することを特徴とする請求項９に記載の梱包装置。
【請求項１１】
前記第１の作業ステーションは、
水平方向に突出するフランジ部が上部に形成される枠体を備え、
前記第２のアーム部は、
前記第１の作業ステーションから前記第２の挟持部を用いて取り出した梱包材を前記枠体のフランジ部へ載置し、
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、
前記フランジ部へ載置された梱包材の両側面を前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いてそれぞれ吸着しつつ、前記梱包材を展開する動作および前記梱包材を前記第２の作業ステーションへ移動させる動作を行うことを特徴とする請求項１０に記載の梱包装置。
【請求項１２】
前記第１のアーム部は、
前記フランジ部へ載置された梱包材の上面を前記第１のエンドエフェクタで押さえ付け、
前記第２のアーム部は、
前記フランジ部へ載置された梱包材を前記第１のアーム部が押さえ付けた後、前記フランジ部へ載置された梱包材の下面を前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いて吸着することを特徴とする請求項１１に記載の梱包装置。
【請求項１３】
前記第２のアーム部は、
前記第１のエンドエフェクタが備える貼着部の貼着部材を前記第２の挟持部で挟持して引き出し、引き出した貼着部材を前記梱包材に対して貼着することを特徴とする請求項４〜１２のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項１４】
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、
それぞれ前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタを回転可能に保持するアーム先端部
を備え、
前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタは、
それぞれ前記アーム先端部の回転軸に沿って前記吸着部が設けられることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項１５】
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、
底面が形成された状態の前記梱包材における互いに対向する側面をそれぞれ前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いて吸着した後、前記アーム先端部を回転させることを特徴とする請求項１４に記載の梱包装置。
【請求項１６】
前記第２のアーム部は、
前記第１のアーム部によって前記梱包材へ貼着された貼着部材を押圧することを特徴とする請求項４に記載の梱包装置。
【請求項１７】
前記第１のアーム部は、
前記内フラップが設けられた前記梱包材の側面から前記貼着部材を貼着し始め、
前記第２のアーム部は、
前記内フラップが設けられた前記梱包材の側面に対して前記第１のアーム部が前記貼着部材を貼着している間、先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の前記外フラップを押圧することを特徴とする請求項１６に記載の梱包装置。
【請求項１８】
前記外フラップによって底面が形成された前記梱包材に対する物品の収納作業を前記第１のアーム部および前記第２のアーム部を用いて行うことを特徴とする請求項１６または１７に記載の梱包装置。
【請求項１９】
前記第１のエンドエフェクタまたは前記第２のエンドエフェクタは、
前記物品を把持する把持部を備えることを特徴とする請求項１８に記載の梱包装置。
【請求項２０】
前記第１のアーム部または前記第２のアーム部は、
前記梱包材の底面と略同一寸法の中敷きを前記吸着部を用いて吸着し、吸着した中敷きを前記梱包材の底面に対して斜めに傾けた状態で前記梱包材の底面へ向けて落下させることを特徴とする請求項１９に記載の梱包装置。
【請求項２１】
前記物品の収納作業が行われる場所である第３の作業ステーション
を備え、
前記外フラップによって底面が形成された前記梱包材を前記第１のアーム部および前記第２のアーム部を用いて前記第２の作業ステーションから前記第３の作業ステーションへ移動させることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項２２】
前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部は、
折り畳まれた状態の前記梱包材の側面のうち、立体的に展開された状態において対向する側面同士をそれぞれ吸着することを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項２３】
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、１つの双腕ロボットが備えるアーム部であることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項１】
折り畳まれた状態の梱包材が載置される場所である第１の作業ステーションと、
物体を吸着する吸着部を備える第１のエンドエフェクタおよび第２のエンドエフェクタと、
前記第１のエンドエフェクタを備える第１のアーム部および前記第２のエンドエフェクタを備える第２のアーム部と、
立体的に展開された梱包材が載置される場所である第２の作業ステーションと
を備え、
前記第１の作業ステーションへ載置された梱包材の両側面を前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いてそれぞれ吸着しつつ、前記第１のアーム部および前記第２のアーム部を用い、前記梱包材を展開する動作および前記梱包材を前記第２の作業ステーションへ移動させる動作を行うことを特徴とする梱包装置。
【請求項２】
前記梱包材を前記第２の作業ステーションへ移動させたのち、前記梱包材の各側面に設けられたフラップを前記第１のアーム部および前記第２のアーム部を用いて前記梱包材の内側へ向かって折り曲げることを特徴とする請求項１に記載の梱包装置。
【請求項３】
前記第２の作業ステーションは、
前記フラップのうち前記梱包材の底面を形成するフラップである外フラップが設けられた前記梱包材の側面を該梱包材の外側から押圧する押圧部
を備え、
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、
前記フラップのうち前記外フラップよりも前記梱包材の内側に位置することとなるフラップである一対の内フラップを、前記押圧部によって押圧された前記梱包材の内側へ向かって折り曲げることを特徴とする請求項２に記載の梱包装置。
【請求項４】
前記第１のエンドエフェクタは、
所定の貼着部材を貼着するための貼着部
を備え、
前記第１のアーム部は、
先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の前記外フラップの両先端部分に対して前記貼着部を用いて所定の貼着部材を貼着することを特徴とする請求項３に記載の梱包装置。
【請求項５】
前記貼着部は、
前記第１のエンドエフェクタに対して着脱自在に取り付けられることを特徴とする請求項４に記載の梱包装置。
【請求項６】
前記第１のエンドエフェクタは、
第１の挟持部を備え、前記貼着部に形成される被挟持部を前記第１の挟持部を用いて挟持することによって前記貼着部が取り付けられた状態とすることを特徴とする請求項５に記載の梱包装置。
【請求項７】
前記貼着部は、
環状の芯部に対して貼着部材が多重に巻き付けられた貼着部材本体部を備え、
前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部は、
前記貼着部材本体部の芯部に挿通される位置に配置されることを特徴とする請求項５または６に記載の梱包装置。
【請求項８】
前記第１の作業ステーションは、
前記貼着部を保持するホルダを備えることを特徴とする請求項５，６または７に記載の梱包装置。
【請求項９】
前記第２のエンドエフェクタは、
第２の挟持部を備え、
前記第２のアーム部は、
折り畳まれた状態の前記梱包材の両側面を前記第２の挟持部を用いて挟持し、挟持した前記梱包材を前記第１の作業ステーションから取り出すことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項１０】
前記第１の作業ステーションは、
折り畳まれた状態の前記梱包材が多数積層され、
前記第１のアーム部は、
前記第１の作業ステーションに積層される梱包材のうち最上部に位置する梱包材を前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いて吸着しながら持ち上げ、
前記第２のアーム部は、
前記第１のアーム部によって持ち上げられた梱包材の両側面を第２の挟持部を用いて挟持することを特徴とする請求項９に記載の梱包装置。
【請求項１１】
前記第１の作業ステーションは、
水平方向に突出するフランジ部が上部に形成される枠体を備え、
前記第２のアーム部は、
前記第１の作業ステーションから前記第２の挟持部を用いて取り出した梱包材を前記枠体のフランジ部へ載置し、
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、
前記フランジ部へ載置された梱包材の両側面を前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いてそれぞれ吸着しつつ、前記梱包材を展開する動作および前記梱包材を前記第２の作業ステーションへ移動させる動作を行うことを特徴とする請求項１０に記載の梱包装置。
【請求項１２】
前記第１のアーム部は、
前記フランジ部へ載置された梱包材の上面を前記第１のエンドエフェクタで押さえ付け、
前記第２のアーム部は、
前記フランジ部へ載置された梱包材を前記第１のアーム部が押さえ付けた後、前記フランジ部へ載置された梱包材の下面を前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いて吸着することを特徴とする請求項１１に記載の梱包装置。
【請求項１３】
前記第２のアーム部は、
前記第１のエンドエフェクタが備える貼着部の貼着部材を前記第２の挟持部で挟持して引き出し、引き出した貼着部材を前記梱包材に対して貼着することを特徴とする請求項４〜１２のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項１４】
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、
それぞれ前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタを回転可能に保持するアーム先端部
を備え、
前記第１のエンドエフェクタおよび前記第２のエンドエフェクタは、
それぞれ前記アーム先端部の回転軸に沿って前記吸着部が設けられることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項１５】
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、
底面が形成された状態の前記梱包材における互いに対向する側面をそれぞれ前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部を用いて吸着した後、前記アーム先端部を回転させることを特徴とする請求項１４に記載の梱包装置。
【請求項１６】
前記第２のアーム部は、
前記第１のアーム部によって前記梱包材へ貼着された貼着部材を押圧することを特徴とする請求項４に記載の梱包装置。
【請求項１７】
前記第１のアーム部は、
前記内フラップが設けられた前記梱包材の側面から前記貼着部材を貼着し始め、
前記第２のアーム部は、
前記内フラップが設けられた前記梱包材の側面に対して前記第１のアーム部が前記貼着部材を貼着している間、先端部分が互いに付き合うように折り曲げられた一対の前記外フラップを押圧することを特徴とする請求項１６に記載の梱包装置。
【請求項１８】
前記外フラップによって底面が形成された前記梱包材に対する物品の収納作業を前記第１のアーム部および前記第２のアーム部を用いて行うことを特徴とする請求項１６または１７に記載の梱包装置。
【請求項１９】
前記第１のエンドエフェクタまたは前記第２のエンドエフェクタは、
前記物品を把持する把持部を備えることを特徴とする請求項１８に記載の梱包装置。
【請求項２０】
前記第１のアーム部または前記第２のアーム部は、
前記梱包材の底面と略同一寸法の中敷きを前記吸着部を用いて吸着し、吸着した中敷きを前記梱包材の底面に対して斜めに傾けた状態で前記梱包材の底面へ向けて落下させることを特徴とする請求項１９に記載の梱包装置。
【請求項２１】
前記物品の収納作業が行われる場所である第３の作業ステーション
を備え、
前記外フラップによって底面が形成された前記梱包材を前記第１のアーム部および前記第２のアーム部を用いて前記第２の作業ステーションから前記第３の作業ステーションへ移動させることを特徴とする請求項１６〜２０のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項２２】
前記第１のエンドエフェクタが備える前記吸着部および前記第２のエンドエフェクタが備える前記吸着部は、
折り畳まれた状態の前記梱包材の側面のうち、立体的に展開された状態において対向する側面同士をそれぞれ吸着することを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一つに記載の梱包装置。
【請求項２３】
前記第１のアーム部および前記第２のアーム部は、１つの双腕ロボットが備えるアーム部であることを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一つに記載の梱包装置。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１８Ｃ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【図１９Ｄ】
【図１９Ｅ】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１８Ｃ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【図１９Ｄ】
【図１９Ｅ】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−５２９２５（Ｐ２０１３−５２９２５Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０６１８（Ｐ２０１１−２１０６１８）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００６６２２）株式会社安川電機 (2,482)
【Ｆターム（参考）】
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