物品移送装置
【解決手段】 ケーサ３を構成するロボット６の作業ヘッド３２は、Ｘ方向に移動する１２本のステー４２と、Ｙ方向に移動する３本のシャフト４３とが交差する位置に連結されるとともにグリッパ３３を保持する３６個の保持部材３５とを備えている。
上記ステーはＸ方向パンタグラフ機構４８によって移動し、該Ｘ方向パンタグラフ機構を構成する第４〜第８支軸５６ｄ〜５６ｈには、リンク部材５５の端部同士を同一軸上で回転するように保持する同軸状態（ａ）と、これを離隔させた位置で回転するように保持する異軸状態（ｂ）とに切換える第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅが設けられている。
この連結手段により、同軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔と、異軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔とを異ならせることができる。
【効果】 グリッパの間隔を任意に変更することができ、多彩な収納パターンに対応することができる。
上記ステーはＸ方向パンタグラフ機構４８によって移動し、該Ｘ方向パンタグラフ機構を構成する第４〜第８支軸５６ｄ〜５６ｈには、リンク部材５５の端部同士を同一軸上で回転するように保持する同軸状態（ａ）と、これを離隔させた位置で回転するように保持する異軸状態（ｂ）とに切換える第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅが設けられている。
この連結手段により、同軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔と、異軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔とを異ならせることができる。
【効果】 グリッパの間隔を任意に変更することができ、多彩な収納パターンに対応することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品移送装置に関し、詳しくは物品を把持する複数のグリッパと、各グリッパの間隔を調整する間隔調整手段とを備えた物品移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品を把持する複数のグリッパと、各グリッパの間隔を調整する間隔調整手段とを備え、上記グリッパによって所用の位置に集積させた物品を把持したら、把持した物品の間隔を間隔調整手段によって調整し、その後当該物品をケース内に収容する物品移送装置が知られている。（特許文献１）
この特許文献１では、隙間なく搬送された容器を中仕切りの収納された箱内に収納するため、グリッパによって容器を把持したら、上記間隔調整手段によって各グリッパの間隔を広げるとともに、案内装置１１を用いて容器を箱内に収納するようになっている。
そしてこの間隔調整手段は、容器の搬送方向に向けて設けられた頭つき軸２４と、該頭つき軸に沿って移動するとともに上記グリッパの連結されたホルダ２０、２１ａ、２１ｂと、各ホルダに連結されてこれらを上記頭つき軸に沿って移動させるレバー２７およびリンク２９とを備えている。
このような構成により、コンベヤ上を隙間なく搬送される容器を上記グリッパによって把持すると、上記頭つき軸にそってホルダ２１ａ、２１ｂを移動させ、各グリッパの間隔を変更し、各容器の間隔を変更するようになっている。
【特許文献１】特公平５−４７４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１によれば、上記頭つき軸に左右移動量調整用スペーサ３３ａ、３３ｂを装着することで、３つのグリッパの左右への移動量を調整することができるものの、１番目と２番目のグリッパの間隔と、２番目と３番目のグリッパの間隔とを相互に異ならせることはできないようになっている。
また、収納本数の異なる箱に容器を収納するなど、収納パターンを変更する場合には、グリッパの設けられたブロックを交換するなどの作業が必要となり、多大な労力や作業時間が必要となっていた。
以上のような問題に鑑み、本発明はグリッパの間隔を任意に変更して、多様な収納パターンに対応することの可能な物品移送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、請求項１における物品移送装置は、物品を把持する複数のグリッパと、各グリッパの間隔を調整する間隔調整手段とを備えた物品移送装置において、
上記間隔調整手段は、所定方向に設けられたメインレールと、該メインレールに沿って移動するとともに上記グリッパの連結された複数の保持部材と、各保持部材に連結されてこれらを上記レールに沿って移動させるパンタグラフ機構とを備え、
上記パンタグラフ機構は、各保持部材に連結されると共にその中心が回転可能に軸支されたリンク部材と、隣接するリンク部材の端部同士を回転可能に軸支する支軸とを備え、
所要の支軸を、上記リンク部材の端部同士が同一軸上で回転する同軸状態と、上記リンク部材の端部同士が離隔した位置で回転する異軸状態とに切換え可能に保持する連結手段を設け、
上記連結手段によって支軸を同軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔と、異軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔とが、上記メインレールの方向に異なるようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
上記発明によれば、上記連結手段によって所要の支軸を同軸状態から異軸状態とすることで、所要の位置のグリッパの間隔を変更することができ、多様な収納パターンに対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図示実施例について説明すると、図１は物品としての容器１をケース２内に収納するケーサ３を示しており、このケーサ３は、容器１を搬送するボトルコンベヤ４と、上記ケース２を搬送するケースコンベヤ５と、上記ボトルコンベヤ４からケースコンベヤ５へと容器１を搬送する物品移送装置としてのロボット６とから構成され、これらは図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
なお、以下の説明において、上記ボトルコンベヤ４およびケースコンベヤ５の搬送方向と平行な方向をＸ方向、該Ｘ方向に対して水平に直交する方向をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向に対して直交する鉛直方向をＺ方向と呼ぶ。
上記ボトルコンベヤ４は容器１を図示左から右のＸ方向に搬送するとともに、ケースコンベヤ５は上記ケース２を図示左から右のＸ方向に搬送し、上記ロボット６は後述する作業ヘッド３２を上記ボトルコンベヤ４とケースコンベヤ５の搬送方向に対して直交する方向に移動させるようになっている。
上記容器１は上部が胴部よりも縮径しており、その縮径した上部にはキャップが装着されている。また上記ケース２はダンボールなどの所定の厚みを有する部材で製造され、Ｘ方向に４本、Ｙ方向に３本の計１２本の容器１を密着させて収納するようになっている。
【０００７】
上記ボトルコンベヤ４には、容器１を整列した状態で搬送するための３組のガイド部材１１と、容器１を所定の物品集積位置Ａで停止させる集積ストッパ１２と、通過する容器１を検出するセンサ１３と、所定本数ずつの容器１を物品集積位置Ａに供給する回転式ストッパ１４とが備えられている。
上記ガイド部材１１は、上記容器１をＸ方向に３列に整列した状態で搬送するように設けられており、容器１はこのガイド部材１１に沿って搬送されるようになっている。
上記物品集積位置Ａとは、上記ロボット６が一度に把持可能な数の容器１を集積させた領域のことをいい、各ガイド部材１１の下流側にそれぞれ１２本ずつの容器１を蓄積することで、この物品集積位置Ａには合計で３６本の容器１が集積されるようになっている。
上記集積ストッパ１２は上記ガイド部材１１の下流端に設けられており、先頭の容器１をせき止めることで容器１を上記物品集積位置Ａに集積するようになっている。
この集積ストッパ１２は、容器１の径や、ケース２内に収納する容器１の本数が変更された場合などの収納パターンの変更に応じて、その設置位置をＸ方向に沿って変更できるようになっている。
【０００８】
次に、上記センサ１３は各ガイド部材１１に設けられるとともに上記物品集積位置Ａの上流側に位置し、このセンサ１３は通過する容器１を検出して検出信号を上記制御手段に送信するようになっている。
具体的には、上記センサ１３は容器１の胴部よりも小径となっているキャップ部分が通過するのを検出するようになっており、容器１が隙間なく搬送されても各容器１を検出することができるようになっている。
上記回転式ストッパ１４は、各ガイド部材１１ごとに設けられるとともに上記センサ１３の上流側に位置し、制御手段の制御によって搬送コンベヤ４上を搬送する容器１に係合して容器１をせき止める位置と、容器１の通過を許容する位置とに移動可能になっている。
そして回転式ストッパ１４によって容器１をせき止めることにより、上記物品集積位置Ａに集積された最後尾の容器１と、回転式ストッパ１４によってせき止めた先頭の容器１との間には所要の間隔が形成されるようになっている。
【０００９】
上記ケースコンベヤ５には、ケース２を所定のケース集積位置Ｂで停止させる第１ストッパ２１と、通過するケース２を検出するセンサ２２と、上記ケース２をケース集積位置Ｂに供給する一対の第２ストッパ２３および一対の第３ストッパ２４とが備えられている。
上記ケース集積位置Ｂとは、上記ロボット６によって容器１を一度に収納可能なケース２を集積させた領域のことをいい、第１ストッパ２１の上流側に３個のケース２を集積するようになっている。
上記第１ストッパ２１は、制御手段によってケースコンベヤ５の上方に突出してケース２をせき止めるとともに、上記ケースコンベヤ５から退避してケース２の通過を許容するようになっている。
第１ストッパ２１をケースコンベヤ５から退避させた場合、容器１の収納されたケース２は第１ストッパ２１を通過し、図示しない後工程に搬送されるようになっている。
また上記第１ストッパ２１は移動手段２１ａによってＸ方向に移動するようになっており、第１ストッパ２１の位置を各種の収納パターンに応じて変更できるようになっている。
【００１０】
次に、上記センサ２２は上記ケース集積位置Ｂの上流側に設けられ、このセンサ２２は当該センサ２２を通過するケース２を検出して検出信号を上記制御手段に送信するようになっている。
第２ストッパ２３は上記センサ２２の上流側に設けられるとともに、ケースコンベヤ５を挟むようにして両側に設けられており、ケースコンベヤ５上のケース２を両側から狭持することでケース２を停止させるようになっている。
また第３ストッパ２４は上記第２ストッパ２３の上流側にケースコンベヤ５を挟むようにして設けられており、上記第２ストッパ２３と同様、ケースコンベヤ５上のケース２を両側から狭持することでケース２を停止させるようになっている。
【００１１】
上記ロボット６は、上記ボトルコンベヤ４に隣接して設けられたベース３０に連結されたアーム３１と、アーム３１の先端に設けられてボトルコンベヤ４上の容器１を把持してケースコンベヤ５上のケース２に収納する作業ヘッド３２とから構成されている。
上記アーム３１は上記作業ヘッド３２をボトルコンベヤ４の物品集積位置Ａとケースコンベヤ５のケース集積位置Ｂとの間で往復動させるとともに、該作業ヘッド３２を物品集積位置Ａおよびケース集積位置ＢでＺ方向に移動させることで、物品集積位置Ａから上記容器１をガイド部材１１に干渉しないように持ち上げ、ケース集積位置Ｂでは把持した容器１をケース２の上方より収納するようになっている。
【００１２】
以下、図２、図３を用いて上記作業ヘッド３２について説明すると、作業ヘッド３２は容器１を一本ずつ把持するグリッパ３３と、当該グリッパ３３同士の間隔を調整する間隔調整手段３４とから構成されている。
なお図２において、作業ヘッド３２の構成は略左右対称となっており、図示右方は上記間隔調整手段３４によって各グリッパ３３の間隔が最小に設定された状態を、図示左方は上記間隔調整手段３４によって各グリッパ３３の間隔が最大に設定された状態をそれぞれ示している。
図３に示すように、上記グリッパ３３は上記間隔調整手段３４を構成する保持部材３５によって保持されており、保持部材３５を上下に貫通する管部３３ａと、該管部３３ａの下端部に設けられたゴム製のチャック３３ｂと、当該チャック３３ｂと保持部材３５との間に弾装されたばね部材３３ｃとから構成されている。
上記管部３３ａの上端には図示しないエア供給源が接続され、上記エア供給源よりエアの供給を行うと上記チャック３３ｂの内部が膨張して容器１の上部を把持することができ、エアを排出することで容器１を解放することができるようになっている。
また、上記ばね部材３３ｃは上記チャック３３ｂを下方に向けて付勢しており、仮に作業ヘッド３２を下降させた際にチャック３３ｂと容器１とが干渉しても、チャック３３ｂを上方に退避させることができるため、グリッパ３３の損傷を防止することができる。
【００１３】
上記間隔調整手段３４は、上記アーム３１に連結されたフレーム４１と、上記保持部材３５をＹ方向に摺動可能に保持するとともに、Ｘ方向に移動可能に設けられた１２本のステー４２と、同じく保持部材３５をＸ方向に摺動可能に保持するとともに、Ｙ方向に移動可能に設けられた３本のシャフト４３と、上記ステー４２をＸ方向に移動させるＸ方向パンタグラフ機構４４と、上記１２本のステー４２のうちＸ方向両端に配置されたステー４２にそれぞれ連結され、該Ｘ方向パンタグラフ機構４４を駆動する一対のＸ方向駆動手段４５と、上記Ｘ方向シャフト４５をＹ方向に移動させるＹ方向パンタグラフ機構４６と、上記シャフト４３のうち図２の最も下方に配置されたシャフト４３に連結され、該Ｙ方向パンタグラフ機構４６を駆動するＹ方向駆動手段４７とから構成されている。
上記フレーム４１は図２に示すように略長方形を有しており、上記物品集積位置Ａおよびケース集積位置Ｂよりも広い範囲を囲うように設けられるとともに、該フレーム４１を構成する４つの部材はそれぞれＸ方向およびＹ方向に向けられている。
そして、該フレーム４１のＸ方向に向けて設けられた部材の内側にはＸ方向に向けてＸ方向メインレール４１ａが設けられ、Ｙ方向に向けて設けられた部材の内側にはＹ方向に向けてＹ方向メインレール４１ｂが設けられている。
【００１４】
上記ステー４２は上記物品集積位置Ａに集積された容器１がＸ方向に整列した本数と同数（１２本）設けられており、各ステー４２の両端には上記Ｘ方向メインレール４１ａに沿って移動可能なスライドブロック５１（５１Ａ〜５１Ｌ）が連結されている。
以下の説明において、容器１の搬送方向下流側となるＸ方向図示右側に位置するスライドブロック５１から順に、第１〜第１２スライドブロック５１Ａ〜５１Ｌと呼ぶ。
上記フレーム４１の中央にはＹ方向に向けて固定ステー５２が固定されており、上記ステー４２はこの固定ステー５２を挟んでそれぞれ６本ずつ設けられている。
一方、上記シャフト４３は上記物品集積位置Ａに集積された容器１のＹ方向における列数と同数（３本）設けられており、上記ステー４２の上方で交差するように設けられている。
このうち、中央に位置するシャフト４３は上記フレーム４１に固定されており、その両側に位置するシャフト４３の両端には、上記Ｙ方向メインレール４１ｂに沿って移動可能なスライドブロック５３が連結されている。
【００１５】
そして上記各保持部材３５は上記ステー４２とシャフト４３とがそれぞれ交差する位置に設けられるとともに、これらに対して摺動可能に設けられている。
具体的には、各ステー４２にはそれぞれ３個の保持部材３５が摺動可能に設けられ、上記各シャフト４３にはそれぞれ１２個の保持部材３５が摺動可能に設けられることとなる。
このため、ステー４２がＸ方向に移動すると保持部材３５は上記シャフト４３に沿ってＸ方向に移動し、シャフト４３がＹ方向に移動すると保持部材３５はステー４２に沿ってＹ方向に移動することとなる。
また、上記保持部材３５によって保持されているグリッパ３５の間隔は、以下に説明する連結手段５７を作動させた場合を除き、常時Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれについて等間隔を維持するようになっている。
【００１６】
図４は上記Ｘ方向パンタグラフ機構４４を示し、このＸ方向パンタグラフ機構４４は図２に示すように上記ステー４２の両端に設けられており、同一の構成を有している。
Ｘ方向パンタグラフ機構４４は、上記第１〜第１２スライドブロック５１Ａ〜５１Ｌのそれぞれに設けられた中心軸５４と、該中心軸５４を中心に回転可能に軸支されたリンク部材５５と、隣接するリンク部材５５の端部同士を回転可能に軸支する支軸５６（５６ａ〜５６ｋ）と、所要の支軸５６を分離可能に保持する連結手段５７（５７ａ〜５７ｅ）とを備えている。
上記中心軸５４は各スライドブロック５１Ａ〜５１Ｌに固定され、その中心は上記Ｘ方向メインレール４１ａに沿って移動するとともに、各ステー４２に保持された保持部材３５に連結されている各グリッパ３３の中心と同じ位置に位置している。
リンク部材５５は上記中心軸５４によって各スライドブロック５１Ａ〜５１Ｌに２枚ずつ交差するように軸支されており、各リンク部材５５における中心軸５４から各支軸５６ａ〜５６ｋまでの距離は等間隔になっている。
【００１７】
上記支軸５６はリンク部材５５の端部同士を回転可能に軸支するようになっており、図４に示すように各スライドブロック５１の間には上下に２ヶ所ずつ支軸５６が設けられている。
そして以下の説明において、第１スライドブロック５１Ａと第２スライドブロック５１Ｂとの間に位置する上下２つの支軸５６を第１支軸５６ａとよび、以降第２スライドブロック５１Ｂから第１２スライドブロック５１Ｌの間に位置する支軸５６を、それぞれ第２〜第１１支軸５６ｂ〜５６ｋと呼ぶ。
上記連結手段５７は、上記第４〜第８支軸５６ｄ〜５６ｈのそれぞれに設けられており、上下に位置する２つの第４支軸５６ｄは各第４支軸５６ｄごとに設けられた２つの第１連結手段５７ａによって保持され、以降第５〜第８支軸５６ｅ〜５６ｈはそれぞれ第２〜第５連結手段５７ｂ〜５７ｅによって保持されるようになっている。
一方、上記第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅによって保持されていない、第１〜第３支軸５６ａ〜５６ｃおよび第９〜第１１支軸５６ｉ〜５６ｋは、隣接するリンク部材５５の端部を貫通して、これらを相互に回転可能に軸支するようになっている（図２参照）。
換言すると、これら第１〜第３支軸５６ａ〜５６ｃおよび第９〜第１１支軸５６ｉ〜５６ｋに軸支されたリンク部材５５の端部同士は、常に同一軸上で回転するようになっている。
【００１８】
上記第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅについて説明すると、上記第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅは、それぞれ上記フレーム４１に対してＺ方向に移動可能に設けられた可動フレーム５８によって保持されている。
上記可動フレーム５８は、図３に示すようにＸ方向パンタグラフ機構４４の上下に設けられ、該可動フレーム５８のフレーム４１側の側面にはＺ方向にスライドレール６０が設けられるとともに、上記フレーム４１にはこのスライドレール６０と相互に摺動するスライド部材６１が固定されいる。
これにより、可動フレーム５８はスライドレール６０およびスライド部材６１によって上記フレーム４１に対してＺ方向に相対移動するようになっている。
そして、上記可動フレーム５８の内側にはＸ方向に向けてプレート用レール５９が設けられており、上記第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅは当該プレート用レール５９によってＸ方向に移動するようになっている。
【００１９】
以下、図５〜図７を用いて、上記第４支軸５６ｄを保持する第１連結手段５７ａのうち、上部の第４支軸５６ｄを保持する第１連結手段５７ａについて説明する。
ここで、下部の第４支軸５６ｄを保持する第１連結手段５７ａは同一の構成となっており、２つの第１連結手段５７ａは同一の動作を同時に行うように制御されるようになっている。
なお、図４に示すように、上部に設けられている第１連結手段５７ａと下部に設けられている第１連結手段５７ａとでは、下記ロッド６３ｂの伸縮する方向が逆方向となるように取り付けられている。
また、第２〜第５連結手段５７ｂ〜５７ｅの構成は第１連結手段５７ａと同一の構成となっているので、詳細な説明は省略する。
図５（ａ）、図６（ａ）は第１連結手段５７ａによって第４支軸５６ｄが同軸状態とされている図を、図５（ｂ）、図６（ｂ）は第１連結手段５７ａによって第４支軸５６ｄが異軸状態とされている図をそれぞれ示している。
第１連結手段５７ａは、上記プレート用レール５９に沿って移動可能に設けられた２枚のプレート６２と、両プレート６２の間に設けられてこれらを接離させるエアシリンダ６３とから構成されている。
一方のプレート６２は上記可動フレーム５８に設けられた一方のプレート用レール５９に沿って移動するように設けられ、他方のプレート６２は他方のプレート用レール５９に沿って移動するように設けられている。
図７に示すように、上記第４支軸５６ｄは一方のリンク部材５５の端部と他方のリンク部材５５との間で分離しており、分離した一方の第４支軸５６ｄは一方のプレート６２に固定され、他方の第４支軸５６ｄは他方のプレート６２に固定されている。
そして、一方のプレート６２には、上記第４スライドブロック５１Ｄに軸支されたリンク部材５５の端部が一方（図示手前側）の第４支軸５６ｄによって回転可能に軸支され、他方のプレート６２には、上記第５スライドブロック５１Ｅに軸支されたリンク部材５５の端部が他方（図示奥側）の第４支軸５６ｄによって回転可能に軸支されている。
【００２０】
上記エアシリンダ６３は、一方のプレート６２に固定されるとともに図示しないエア供給手段の接続された本体部６３ａと、先端が他方のプレート６２に固定されたロッド６３ｂとから構成されている。
具体的には、上記本体部６３ａは第４スライドブロック５１Ｄに軸支されたリンク部材５５を軸支する図示手前側の第４支軸５６ｄを連結する図示手前側のプレート６２に固定され、ロッド６３ｂは第５スライドブロック５１Ｅに軸支されたリンク部材５５を軸支する図示奥側の第４支軸５６ｄを連結する図示奥側のプレート６２に固定されている。
なお図４の図示下方に位置する第１連結手段５７ａの場合、本体部６３ａは第４スライドブロック５１Ｄに軸支されたリンク部材５５を軸支する図示奥側の第４支軸５６ｄを連結する図示奥側のプレート６２に固定され、ロッド６３ｂは第５スライドブロック５１Ｅに軸支されたリンク部材５５を軸支する図示手前側の第４支軸５６ｄを連結する図示手前側のプレート６２に固定されている。
エアシリンダ６３は上記本体部６３ａへのエアの供給によってロッド６３ｂをＸ方向に伸縮させるようになっており、ロッド６３ｂを収縮させた状態と伸展させた状態とに切換可能となっている。
そして、図５（ａ）、図６（ａ）に示すロッド６３ｂが収縮した状態では、上記分離した第４支軸５６ｄが同一軸上で回転する同軸状態となり、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すロッド６３ｂが伸展した状態では、上記分離した第４支軸５６ｄが異なる軸上で回転する異軸状態となるようになっている。
このようにして第１連結手段５７ａが第４支軸５６ｄを同軸状態から異軸状態に切り換えることにより第４支軸５６ｄの間隔が変化すると、これと同じ間隔だけ第４スライドブロック５１Ｄと上記第５スライドブロック５１Ｅとの間隔が広がり、これらに連結されるグリッパ３３の間隔が、他のスライドブロックに連結されるグリッパ３３の間隔よりも広がることとなる。
【００２１】
上記Ｘ方向駆動手段４５はフレーム４１のＸ方向両端部の２ヶ所に設けられており、上記ステー４２のうち、最も外側に位置するステー４２に連結されている。
当該Ｘ方向駆動手段４５は従来公知のサーボシリンダとなっており、上記制御手段の制御によって両端のステー４２を相互に反対方向に移動させるようになっている。
両端のステー４２を相互に反対方向に移動させることで、Ｘ方向駆動手段４５の連結されていない他のステー４２は、上記Ｘ方向パンタグラフ機構４４によって連動してＸ方向に移動することとなる。
また、各Ｘ方向駆動手段４５によるステー４２の移動量は、上記物品集積位置Ａで把持する容器１の間隔と、ケース集積位置Ｂでケース２に収納する容器１の間隔とに合わせて、予め制御手段に登録されている。
【００２２】
以下、上記構成を有するＸ方向パンタグラフ機構４４およびＸ方向駆動手段４５によって、例えば上記第４〜第８支軸５６ｄ〜５６ｈを同軸状態に維持した状態から、第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅによって異軸状態にする場合の動作について説明する。
最初に、制御手段は上記第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅのエアシリンダ６３に供給するエアを停止させて、本体部６３ａとロッド６３ｂとを摺動自在の状態にする。
次に、図示右方に位置するＸ方向駆動手段４５により、ステー４２を異軸状態とされる第４支軸５６ｄの間隔の分だけ移動させ、図示左方に位置するＸ方向駆動手段４５により、ステー４２を異軸状態とされる第８支軸５６ｈの間隔の分だけ移動させる。
このとき、第２〜第４連結手段５７ｂ〜５７ｄのエアシリンダ６３にはエアの供給がされているため、第５〜第７支軸５６ｅ〜５６ｇは同軸状態に保たれ、第４支軸５６ｄおよび第８支軸５６ｈだけが相互に離隔して、異軸状態となる。
またこのとき、図４の図示上方に位置する第１連結手段５７ａにおいては、上記ロッド６３ｂの連結されたプレート６２は移動せず、上記本体部６３ａの連結されたプレート６２が図示右方に移動し、図４の図示下方に位置する第１連結手段５７ａにおいては、上記ロッド６３ｂの連結されたプレート６２が図示右方に移動することとなる。
一方、図４の図示上方に位置する第５連結手段５７ｅにおいては、上記本体部６３ａの連結されたプレート６２は移動せず、上記ロッド６３ｂの連結されたプレート６２が図示左方に移動し、図４の図示下方に位置する第５連結手段５７ｅにおいては、上記本体部６３ａの連結されたプレート６２が図示左方に移動することとなる。
そして最後に、上記第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅのエアシリンダ６３にロッド６３ｂを伸展させる方向にエアを供給するすることで、第４、第８支軸５６ｄ、５６ｈが異軸状態に維持されることとなる。
なお、中央に位置する第３連結手段５７ｃによって第６支軸５６ｆを異軸状態にする場合には、図示右方に位置するＸ方向駆動手段４５と図示左方に位置するＸ方向駆動手段４５とは、それぞれ該第６支軸５６ｆの間隔の半分の移動量だけステー４２を移動させるようになっている。
【００２３】
図２に示すように、上記Ｙ方向パンタグラフ機構４６はフレーム４１のＸ方向両端に設けられており、共に同じ構成を有している。
各Ｙ方向パンタグラフ機構４６は、３ヶ所に設けられた中心軸７１と、該中心軸７１に回転可能に軸支されたリンク部材７２と、隣接するリンク部材７２の端部同士を回転可能に軸支する支軸７３とから構成されている。
上記中心軸７１のうち、中央に位置する中心軸７１ａは上記フレーム４１に固定され、その中心は上記固定されたシャフト４３に保持されている保持部材３５に連結されたグリッパ３３の中心と同じ位置に設けられている。
また上記中央に位置する中心軸７１ａの両側に位置する中心軸７１ｂは上記スライドブロック５３に固定されており、スライドブロック５３と共にＹ方向に移動可能となっている。
上記リンク部材７２はそれぞれ各中心軸７１に２枚ずつ交差するように軸支され、各中心軸７１から支軸７３までの距離はどれも同一に設定されるとともに、上記リンク部材７２の端部同士は上記支軸７３によって常に同一軸上で回転するようになっている。
そして、Ｙ方向パンタグラフ機構４６を作動させると、中央の固定されたシャフト４３に連結されたグリッパ３３と、その両側の移動するシャフト４３に連結されたグリッパ３３とのＹ方向における間隔を、等間隔を保ったままＹ方向に移動させることができる。
そして上記Ｙ方向駆動手段４７は従来公知のサーボシリンダであって、移動可能に設けられたいずれか一方のシャフト４３に連結され、これをＹ方向に進退動させるようになっている。
【００２４】
以下、上記構成を有するケーサ３の動作について説明する。
最初に上記ボトルコンベヤ４は図示しない前工程より供給された容器１を搬送し、これらの容器１は３組のガイド部材１１にガイドされて、隙間なく連続した状態で搬送される。
上記各ガイド部材１１に設けられたセンサ１３が当該容器１の通過を検出し、センサ１３を１２本の容器１が通過すると、上記制御手段は上記回転式ストッパ１４を作動させて、１３本目の容器１をせき止める。
上記センサ１３を通過した１２本の容器１はそのまま下流側に搬送され先頭の容器１が集積ストッパ１２に当接して停止すると、物品集積位置Ａには合計で３６本の容器１が密着された状態で集積されることとなる。
この物品集積位置Ａにおいて、容器１はＸ方向に隙間なく整列しており、各容器１の中心同士の間隔はＰ１となっている。またＹ方向では上記ガイド部材１１によって各容器１の中心同士の間隔がＰ２となっている。
【００２５】
次に、上記ケースコンベヤ５は上流側より所定の間隔があけられた状態でケース２を搬送するようになっており、このとき上記第１ストッパ２１はケースコンベヤ５の上方に突出している。
上記センサ２２がケース２の通過を検出し、センサ２２を３個のケース２が通過した後、４個目のケース２をセンサ２２が検出すると、上記制御手段は上記第２ストッパ２３を作動させて４個目のケース２を停止させる。
これにより、５個目以降のケース２は当該４個目以降のケース２によってせき止められ、第２ストッパ２３の上流には隙間なくケース２が集積されることとなる。
上記センサ２２を通過した３個のケース２はそのまま下流側に搬送され、先頭のケース２が第１ストッパ２１に当接して停止すると、２個目と３個目のケース２はそれぞれ１個目および２個目のケース２によってせき止められ、３個のケース２がケース集積位置Ｂに隙間なく整列することとなる。
このケース集積位置Ｂにおいて、各ケース２にはＸ方向に４本、Ｙ方向に３本の合計１２本の容器１が隙間なく収納されるようになっており、このケース２内における各容器１の中心同士の間隔は、Ｘ方向およびＹ方向ともに上記ボトルコンベヤ４でのＸ方向の間隔Ｐ１と同じＰ３となっている。
ここで、上記ケース２はダンボールなどの厚みのある部材で製造されているため、隣接する一方のケース２に収納される容器１と他方のケース２に収納される容器１との間隔は、上記Ｐ３に上記ケース２の厚みを加算したＰ４となる。
つまり、搬送方向下流側から数えて４本目と５本目の容器１との間隔および８本目と９本目の容器１との間隔が上記Ｐ４となる。
【００２６】
このようにしてボトルコンベヤ４の物品集積位置Ａに容器１が集積され、ケースコンベヤ５のケース集積位置Ｂにケース２が集積されると、制御手段はロボット６を作動させて、物品集積位置Ａの容器１を把持させるとともに、当該容器１をケース集積位置Ｂのケース２内に収納させる。
予め、制御手段はロボット６の作業ヘッド３２の間隔調整手段３４を作動させて、各グリッパ３３の間隔を物品集積位置Ａにおける容器１の間隔に調整しておく。
具体的には、上記グリッパ３３のＸ方向の間隔が上記Ｐ１となるようにＸ方向パンタグラフ機構４４を作動させ、またグリッパ３３のＹ方向の間隔が上記Ｐ２となるようにＹ方向パンタグラフ機構４６を作動させる。
このとき、制御手段は上記Ｘ方向パンタグラフ機構４４の第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅのエアシリンダ６３を収縮した状態に維持し、第４〜第５支軸５６ｄ〜５６ｈは同軸状態とされている。
その後、アーム３１が作業ヘッド３２を物品集積位置Ａの上方に移動させ、続いて作業ヘッド３２を下降させて容器１の上部が上記グリッパ３３のチャック３３ｂ内に収容されると、エア供給手段によって上記チャック３３ｂの内部が変形し、各容器１はグリッパ３３によって把持されることとなる。
【００２７】
このようにして物品集積位置Ａの全ての容器１がグリッパ３３によって把持されると、上記アーム３１は作業ヘッド３２を上昇させるとともに、該作業ヘッド３２を上記ケースコンベヤ５のケース集積位置Ｂの上方に移動させる。
移動する間、制御手段は上記間隔調整手段３４を作動させて、各容器１の間隔を物品集積位置Ａでの間隔から、ケース集積位置Ｂでの間隔へと変更する。
具体的に説明すると、Ｘ方向における容器１の間隔は、Ｐ１とＰ３とが同一間隔であるものの、搬送方向下流側から数えて４本目と５本目の容器１と、８本目と９本目の容器１との間隔については、上記Ｐ４に広げる必要がある。
他方、Ｙ方向における容器１の間隔は、Ｐ２がＰ３よりも広いため、Ｙ方向における容器１の間隔をＰ３に狭める必要がある。
【００２８】
そこで、制御手段は最初に第１連結手段５７ａおよび第５連結手段５７ｅのエアシリンダ６３へのエアの供給を停止させ、ロッド６３ｂと本体部６３ａとが収縮自在となるようにする。
次に、制御手段は２つのＸ方向駆動手段４５を制御して、各Ｘ方向駆動手段４５に連結されたステー４２を、それぞれＰ３とＰ４との差分だけＸ方向に移動させる。
このとき、第２〜第４連結手段５７ｂ〜５７ｄのエアシリンダ６３は収縮状態に維持されているため、第５〜第７支軸５６ｅ〜５６ｇは同軸状態を維持し、これにより第４支軸５６ｄおよび第８支軸５６ｈだけが相互に離隔して同軸状態から異軸状態となる。
この状態になったら、制御手段は第１連結手段５７ａおよび第５連結手段５７ｅのエアシリンダ６３にエアを供給してロッド６３ｂを伸展状態に維持し、第４支軸５６ｄおよび第８支軸５６ｈの異軸状態を保持する。
その結果、搬送方向下流側から数えて４本目と５本目の容器１と、８本目と９本目の容器１を把持するグリッパ３３の間隔が、Ｐ３からＰ４に切り換えられることとなる。
他方、制御手段はＹ方向駆動手段４７を制御してシャフト４３をＹ方向に移動させ、グリッパ３３の間隔をＰ２からＰ３に切り換えるようになっている。
このようにして各グリッパ３３の間隔を調整したら、制御手段は作業ヘッド３２を下降させて、各ケース２内に容器１を収納し、その後上記グリッパ３３へのエアの供給が停止されることで、グリッパ３３は容器１を解放する。
【００２９】
上記ボトルコンベヤ４では、上記作業ヘッド３２が物品集積位置Ａから容器１を持ち去ると、上記制御手段の制御によって上記回転式ストッパ１４がせき止めていた容器１を解放する。
これにより容器１は再びセンサ１３を通過しながら下流側の物品集積位置Ａに搬送され、再び１２本の容器１がセンサ１３を通過すると、回転式ストッパ１４により１３本目の容器１がせき止められることとなる。
一方ケースコンベヤ５では、上記作業ヘッド３２が各ケース２内に容器１を収納すると、制御手段は上記第１ストッパ２１を制御してケースコンベヤ５上より退避させ、容器１を収納したケース２は図示しない後工程に搬送される。
ここで、ケースコンベヤ５では上記第２ストッパ２３によって４個目以降のケース２がせき止められているが、このとき隣接するケース２は隙間なく整列しているため、このままでは上記センサ２２によってケース２の個数を検出することができない。
そこで、この上記第２ストッパ２３が４個目のケース２を停止させている状態から、制御手段は最初に上記第３ストッパ２４を制御して５個目のケース２を把持させる。
次に、第３ストッパ２４によって５個目のケース２が把持されたら、第２ストッパ２３が４個目のケース２を解放して、４個目のケース２だけを下流側に搬送させる。
そしてその所定時間経過後、上記第３ストッパ２４が５個目のケース２を解放することで、４個目のケース２と５個目のケース２との間に隙間が形成されることとなる。
４個目のケースがセンサ２２を通過し、その後５個目のケース２がセンサ２２によって検出されると、制御手段は直ちに上記第２ストッパ２３により当該５個目のケース２を停止させ、続いて第３ストッパ２４により６個目のケース２を停止させる。
そして第３ストッパ２４が６個目のケース２を停止させたら、第２ストッパ２３は５個目のケース２を解放して、５個目のケース２と６個目のケース２との間に隙間を形成する。
これ以降は上述したのと同じ動作を繰り返すことで、センサ２２を通過するケース２とケース２との間に隙間が形成され、３つのケース２を上記ケース集積位置Ｂに集積させることができる。
【００３０】
上述したような本実施例のケーサ３によれば、容器１の径やケース２の収納本数を変更して、収納パターンを変更する場合であっても、これに容易に対応することが可能となっている。
図８は一例として（ａ）〜（ｄ）の４つの収納パターンについて示した図となっており、各図の上段が上記物品集積位置Ａにおける容器１の集積状態を、下段がケース集積位置Ｂにおける容器１の収納状態をそれぞれ示している。
まず、図８（ａ）は上記実施例における収納パターンを示しており、各容器の径はｄとなっている。また上記実施例で説明した通り、容器１は物品集積位置Ａに１２本ずつ隙間のない状態で３列集積され、Ｘ方向における間隔はＰ１、Ｙ方向における間隔はＰ２となっている。
またケース集積位置Ｂにおいて、各ケース２内には容器１がＸ方向に４本、Ｙ方向に３本の計１２本収納されるようになっており、各容器１の間隔はＰ３となっている。また、隣接するケース２間における容器１と容器１との間隔はＰ４となっている。
この場合、上記間隔調整手段３４によって、物品集積位置Ａにおけるグリッパ３３のＸ方向の間隔はＰ１に、Ｙ方向の間隔はＰ２に調整される。
そして、ケース集積位置Ｂにおけるグリッパ３３のＸ方向およびＹ方向の間隔は、一部を除いてＰ３に調整され、搬送方向下流側（図８の図示右側）から数えて４本目と５本目の容器１と、８本目と９本目の容器１との間隔は、上記第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅを作動させることで、Ｐ４に広げられる。
【００３１】
図８（ｂ）は上記（ａ）の収納パターンに対し、ケース２内への容器の収納数は同じであるが、容器１の径が上記ｄよりも大径なｄ’となっている。
このため、物品集積位置ＡのＸ方向における間隔は上記Ｐ１よりも広いＰ１’となり、またＹ方向における間隔はＰ２（Ｐ２と異なるＰ２’でもよい）となっている。
一方、ケース集積位置Ｂの各ケース２内には、容器１が上記Ｐ３よりも広いＰ３’で収納され、隣接するケース２間における容器１と容器１との間隔は上記Ｐ４よりも広いＰ４’となっている。
この場合、予め上記ボトルコンベヤ４の集積ストッパ１２の位置と、ケースコンベヤの第１ストッパ２１の位置とを、それぞれ搬送方向下流側に移動させておく。
これは、上記Ｘ方向パンタグラフ機構４４が固定ステー５２を中心に作動するからであり、整列した容器１の先頭は、容器が大径となった分だけ下流側に移動するからである。
そして、上記間隔調整手段３４は、物品集積位置Ａにおけるグリッパ３３のＸ方向の間隔をＰ１’に、Ｙ方向の間隔をＰ２に調整する。
またケース集積位置Ｂにおいても、グリッパ３３のＸ方向およびＹ方向の間隔を一部を除いてＰ３’に調整し、搬送方向下流側から数えて４本目と５本目の容器１と、８本目と９本目の容器１との間隔を、上記第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅを作動させてＰ４’に調整する。
【００３２】
図８（ｃ）は容器の径がｄ’であって、物品集積位置Ａに集積される容器１の本数と、各ケース２に収納される容器１の本数とが異なる収納パターンとなっている。
物品集積位置Ａには、各ガイド部材１１によって３列で容器１が搬送されるものの、各列には１０本ずつ容器１が集積されるようになっている。
このため、物品集積位置ＡのＸ方向における間隔は上記Ｐ１’となり、Ｙ方向における間隔はＰ２となる。
一方、ケース集積位置Ｂの各ケース２内には、容器１がＸ方向に５本、Ｙ方向に３本の計１５本収納されるようになっており、隣接する容器の間隔はＰ３’であるとともに、隣接するケース２間における容器１と容器１との間隔は上記Ｐ４’となる。
この場合、予め作業ヘッド３２からＸ方向における上流端および下流端に位置するグリッパ３３を１本ずつ取り外しておき、上記ボトルコンベヤ４の集積ストッパ１２の位置と、ケースコンベヤの第１ストッパ２１の位置とを、それぞれ搬送方向上流側に移動させておく。
そして、上記間隔調整手段３４は、物品集積位置Ａにおけるグリッパ３３のＸ方向の間隔をＰ１’に、Ｙ方向の間隔をＰ２に調整する。
またケース集積位置Ｂにおいても、グリッパ３３のＸ方向およびＹ方向の間隔を一部を除いてＰ３’に調整し、搬送方向下流側から数えて５本目と６本目の容器１の間隔を、第３連結手段５７ｃを作動させて、Ｐ４’に調整する。
【００３３】
図８（ｄ）は容器の径がｄ’よりも大径なｄ’’であって、物品集積位置Ａに集積される容器１の本数と、各ケース２に収納される容器１の本数とが異なる収納パターンとなっている。
物品集積位置Ａには、各ガイド部材１１によって２列で容器１が搬送され、各列には９本ずつ容器１が集積されるようになっている。
このため、物品集積位置ＡのＸ方向における間隔は上記Ｐ１’よりも広いＰ１’’となり、Ｙ方向における間隔はＰ２となっている。
一方、ケース集積位置Ｂの各ケース２内には、容器１がＸ方向に３本、Ｙ方向に２本の計６本収納されるようになっており、隣接する容器の間隔はＰ３’よりも広いＰ３’’であるとともに、隣接するケース２間における容器１と容器１との間隔は上記Ｐ４’よりも広いＰ４’’となっている。
この場合、予めＸ方向に整列する１２個のグリッパ３３の各列から３個ずつグリッパ３３を取り外すとともに、Ｙ方向における両端の列のうちいずれか一方の列のグリッパ３３を取り外せばよく、これにより作業ヘッド３２には９個のグリッパ３３が２列に整列した状態で保持されることとなる。
このとき、Ｘ方向に整列するグリッパ３３からは、例えば上流側に位置する３個のグリッパ３を取り外してもよいし、上流側から２個、下流側から１個を取り外すようにしてもよい。
一方、上記ボトルコンベヤ４の集積ストッパ１２の位置と、ケースコンベヤの第１ストッパ２１の位置とを、それぞれ搬送方向上流側に移動させておく。
そして、上記間隔調整手段３４は、物品集積位置Ａにおけるグリッパ３３のＸ方向の間隔をＰ１’’に、Ｙ方向の間隔をＰ２に調整する。
またケース集積位置Ｂにおいても、グリッパ３３のＸ方向およびＹ方向の間隔を一部を除いてＰ３’’に調整し、搬送方向下流側から数えて３本目と４本目の容器１と、６本目と７本目の容器１との間隔を、上記第１、第４連結手段５７ａ、５７ｄを作動させて、Ｐ４’’に調整する。
【００３４】
このように、本実施例のケーサ３によれば、作業ヘッド３２を交換しなくてもさまざまな収納パターンに基づいて容器１をケース２内に収納することができる。
なお、上記実施例では物品集積位置Ａに搬送方向に１２本、これに直交する方向で３列の計３６本の容器１を把持することができるが、上記シャフト４３やステー４２を増やして、これらにグリッパ３３の連結された保持部材３５を設ければ、これ以上の本数の容器１であっても対応可能である。
また、上記実施例ではＸ方向パンタグラフ機構４４における第１〜第３支軸５６ａ〜５６ｃおよび第９〜第１１支軸５６ｉ〜５６ｋには連結手段が設けられておらず、Ｙ方向パンタグラフ機構４６の支軸７３にも連結手段は設けられていないが、これらに連結手段を設けることで、より多彩な収納パターンに対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施例にかかるケーサについての配置図。
【図２】作業ヘッドについての平面図。
【図３】作業ヘッドについての側面図。
【図４】Ｘ方向パンタグラフ機構についての側面図。
【図５】連結手段についてのＹ方向から見た拡大側面図。
【図６】連結手段についての拡大平面図。
【図７】連結手段についてのＸ方向から見た拡大側面図。
【図８】各種の収納パターンについて説明した図。
【符号の説明】
【００３６】
１ 容器 ２ ケース
４ ボトルコンベヤ ５ ケースコンベヤ
６ ロボット １１ ガイド部材
３２ 作業ヘッド ３３ グリッパ
３４ 間隔調整手段 ３５ 保持部材
４１ａ Ｘ方向メインレール ４１ｂ Ｙ方向メインレール
４２ ステー ４３ シャフト
４４ Ｘ方向パンタグラフ機構 ４５ Ｘ方向駆動手段
４６ Ｙ方向パンタグラフ機構 ４７ Ｙ方向駆動手段
５１Ａ〜５１Ｌ 第１〜第１２スライドブロック
５４ 中心軸 ５５ リンク部材
５６ａ〜５６ｋ 第１〜第１１支軸
５７ａ〜５７ｅ 第１〜第５連結手段
５９ プレート用レール ６２ プレート
６３ エアシリンダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品移送装置に関し、詳しくは物品を把持する複数のグリッパと、各グリッパの間隔を調整する間隔調整手段とを備えた物品移送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品を把持する複数のグリッパと、各グリッパの間隔を調整する間隔調整手段とを備え、上記グリッパによって所用の位置に集積させた物品を把持したら、把持した物品の間隔を間隔調整手段によって調整し、その後当該物品をケース内に収容する物品移送装置が知られている。（特許文献１）
この特許文献１では、隙間なく搬送された容器を中仕切りの収納された箱内に収納するため、グリッパによって容器を把持したら、上記間隔調整手段によって各グリッパの間隔を広げるとともに、案内装置１１を用いて容器を箱内に収納するようになっている。
そしてこの間隔調整手段は、容器の搬送方向に向けて設けられた頭つき軸２４と、該頭つき軸に沿って移動するとともに上記グリッパの連結されたホルダ２０、２１ａ、２１ｂと、各ホルダに連結されてこれらを上記頭つき軸に沿って移動させるレバー２７およびリンク２９とを備えている。
このような構成により、コンベヤ上を隙間なく搬送される容器を上記グリッパによって把持すると、上記頭つき軸にそってホルダ２１ａ、２１ｂを移動させ、各グリッパの間隔を変更し、各容器の間隔を変更するようになっている。
【特許文献１】特公平５−４７４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１によれば、上記頭つき軸に左右移動量調整用スペーサ３３ａ、３３ｂを装着することで、３つのグリッパの左右への移動量を調整することができるものの、１番目と２番目のグリッパの間隔と、２番目と３番目のグリッパの間隔とを相互に異ならせることはできないようになっている。
また、収納本数の異なる箱に容器を収納するなど、収納パターンを変更する場合には、グリッパの設けられたブロックを交換するなどの作業が必要となり、多大な労力や作業時間が必要となっていた。
以上のような問題に鑑み、本発明はグリッパの間隔を任意に変更して、多様な収納パターンに対応することの可能な物品移送装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
すなわち、請求項１における物品移送装置は、物品を把持する複数のグリッパと、各グリッパの間隔を調整する間隔調整手段とを備えた物品移送装置において、
上記間隔調整手段は、所定方向に設けられたメインレールと、該メインレールに沿って移動するとともに上記グリッパの連結された複数の保持部材と、各保持部材に連結されてこれらを上記レールに沿って移動させるパンタグラフ機構とを備え、
上記パンタグラフ機構は、各保持部材に連結されると共にその中心が回転可能に軸支されたリンク部材と、隣接するリンク部材の端部同士を回転可能に軸支する支軸とを備え、
所要の支軸を、上記リンク部材の端部同士が同一軸上で回転する同軸状態と、上記リンク部材の端部同士が離隔した位置で回転する異軸状態とに切換え可能に保持する連結手段を設け、
上記連結手段によって支軸を同軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔と、異軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔とが、上記メインレールの方向に異なるようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
上記発明によれば、上記連結手段によって所要の支軸を同軸状態から異軸状態とすることで、所要の位置のグリッパの間隔を変更することができ、多様な収納パターンに対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図示実施例について説明すると、図１は物品としての容器１をケース２内に収納するケーサ３を示しており、このケーサ３は、容器１を搬送するボトルコンベヤ４と、上記ケース２を搬送するケースコンベヤ５と、上記ボトルコンベヤ４からケースコンベヤ５へと容器１を搬送する物品移送装置としてのロボット６とから構成され、これらは図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
なお、以下の説明において、上記ボトルコンベヤ４およびケースコンベヤ５の搬送方向と平行な方向をＸ方向、該Ｘ方向に対して水平に直交する方向をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向に対して直交する鉛直方向をＺ方向と呼ぶ。
上記ボトルコンベヤ４は容器１を図示左から右のＸ方向に搬送するとともに、ケースコンベヤ５は上記ケース２を図示左から右のＸ方向に搬送し、上記ロボット６は後述する作業ヘッド３２を上記ボトルコンベヤ４とケースコンベヤ５の搬送方向に対して直交する方向に移動させるようになっている。
上記容器１は上部が胴部よりも縮径しており、その縮径した上部にはキャップが装着されている。また上記ケース２はダンボールなどの所定の厚みを有する部材で製造され、Ｘ方向に４本、Ｙ方向に３本の計１２本の容器１を密着させて収納するようになっている。
【０００７】
上記ボトルコンベヤ４には、容器１を整列した状態で搬送するための３組のガイド部材１１と、容器１を所定の物品集積位置Ａで停止させる集積ストッパ１２と、通過する容器１を検出するセンサ１３と、所定本数ずつの容器１を物品集積位置Ａに供給する回転式ストッパ１４とが備えられている。
上記ガイド部材１１は、上記容器１をＸ方向に３列に整列した状態で搬送するように設けられており、容器１はこのガイド部材１１に沿って搬送されるようになっている。
上記物品集積位置Ａとは、上記ロボット６が一度に把持可能な数の容器１を集積させた領域のことをいい、各ガイド部材１１の下流側にそれぞれ１２本ずつの容器１を蓄積することで、この物品集積位置Ａには合計で３６本の容器１が集積されるようになっている。
上記集積ストッパ１２は上記ガイド部材１１の下流端に設けられており、先頭の容器１をせき止めることで容器１を上記物品集積位置Ａに集積するようになっている。
この集積ストッパ１２は、容器１の径や、ケース２内に収納する容器１の本数が変更された場合などの収納パターンの変更に応じて、その設置位置をＸ方向に沿って変更できるようになっている。
【０００８】
次に、上記センサ１３は各ガイド部材１１に設けられるとともに上記物品集積位置Ａの上流側に位置し、このセンサ１３は通過する容器１を検出して検出信号を上記制御手段に送信するようになっている。
具体的には、上記センサ１３は容器１の胴部よりも小径となっているキャップ部分が通過するのを検出するようになっており、容器１が隙間なく搬送されても各容器１を検出することができるようになっている。
上記回転式ストッパ１４は、各ガイド部材１１ごとに設けられるとともに上記センサ１３の上流側に位置し、制御手段の制御によって搬送コンベヤ４上を搬送する容器１に係合して容器１をせき止める位置と、容器１の通過を許容する位置とに移動可能になっている。
そして回転式ストッパ１４によって容器１をせき止めることにより、上記物品集積位置Ａに集積された最後尾の容器１と、回転式ストッパ１４によってせき止めた先頭の容器１との間には所要の間隔が形成されるようになっている。
【０００９】
上記ケースコンベヤ５には、ケース２を所定のケース集積位置Ｂで停止させる第１ストッパ２１と、通過するケース２を検出するセンサ２２と、上記ケース２をケース集積位置Ｂに供給する一対の第２ストッパ２３および一対の第３ストッパ２４とが備えられている。
上記ケース集積位置Ｂとは、上記ロボット６によって容器１を一度に収納可能なケース２を集積させた領域のことをいい、第１ストッパ２１の上流側に３個のケース２を集積するようになっている。
上記第１ストッパ２１は、制御手段によってケースコンベヤ５の上方に突出してケース２をせき止めるとともに、上記ケースコンベヤ５から退避してケース２の通過を許容するようになっている。
第１ストッパ２１をケースコンベヤ５から退避させた場合、容器１の収納されたケース２は第１ストッパ２１を通過し、図示しない後工程に搬送されるようになっている。
また上記第１ストッパ２１は移動手段２１ａによってＸ方向に移動するようになっており、第１ストッパ２１の位置を各種の収納パターンに応じて変更できるようになっている。
【００１０】
次に、上記センサ２２は上記ケース集積位置Ｂの上流側に設けられ、このセンサ２２は当該センサ２２を通過するケース２を検出して検出信号を上記制御手段に送信するようになっている。
第２ストッパ２３は上記センサ２２の上流側に設けられるとともに、ケースコンベヤ５を挟むようにして両側に設けられており、ケースコンベヤ５上のケース２を両側から狭持することでケース２を停止させるようになっている。
また第３ストッパ２４は上記第２ストッパ２３の上流側にケースコンベヤ５を挟むようにして設けられており、上記第２ストッパ２３と同様、ケースコンベヤ５上のケース２を両側から狭持することでケース２を停止させるようになっている。
【００１１】
上記ロボット６は、上記ボトルコンベヤ４に隣接して設けられたベース３０に連結されたアーム３１と、アーム３１の先端に設けられてボトルコンベヤ４上の容器１を把持してケースコンベヤ５上のケース２に収納する作業ヘッド３２とから構成されている。
上記アーム３１は上記作業ヘッド３２をボトルコンベヤ４の物品集積位置Ａとケースコンベヤ５のケース集積位置Ｂとの間で往復動させるとともに、該作業ヘッド３２を物品集積位置Ａおよびケース集積位置ＢでＺ方向に移動させることで、物品集積位置Ａから上記容器１をガイド部材１１に干渉しないように持ち上げ、ケース集積位置Ｂでは把持した容器１をケース２の上方より収納するようになっている。
【００１２】
以下、図２、図３を用いて上記作業ヘッド３２について説明すると、作業ヘッド３２は容器１を一本ずつ把持するグリッパ３３と、当該グリッパ３３同士の間隔を調整する間隔調整手段３４とから構成されている。
なお図２において、作業ヘッド３２の構成は略左右対称となっており、図示右方は上記間隔調整手段３４によって各グリッパ３３の間隔が最小に設定された状態を、図示左方は上記間隔調整手段３４によって各グリッパ３３の間隔が最大に設定された状態をそれぞれ示している。
図３に示すように、上記グリッパ３３は上記間隔調整手段３４を構成する保持部材３５によって保持されており、保持部材３５を上下に貫通する管部３３ａと、該管部３３ａの下端部に設けられたゴム製のチャック３３ｂと、当該チャック３３ｂと保持部材３５との間に弾装されたばね部材３３ｃとから構成されている。
上記管部３３ａの上端には図示しないエア供給源が接続され、上記エア供給源よりエアの供給を行うと上記チャック３３ｂの内部が膨張して容器１の上部を把持することができ、エアを排出することで容器１を解放することができるようになっている。
また、上記ばね部材３３ｃは上記チャック３３ｂを下方に向けて付勢しており、仮に作業ヘッド３２を下降させた際にチャック３３ｂと容器１とが干渉しても、チャック３３ｂを上方に退避させることができるため、グリッパ３３の損傷を防止することができる。
【００１３】
上記間隔調整手段３４は、上記アーム３１に連結されたフレーム４１と、上記保持部材３５をＹ方向に摺動可能に保持するとともに、Ｘ方向に移動可能に設けられた１２本のステー４２と、同じく保持部材３５をＸ方向に摺動可能に保持するとともに、Ｙ方向に移動可能に設けられた３本のシャフト４３と、上記ステー４２をＸ方向に移動させるＸ方向パンタグラフ機構４４と、上記１２本のステー４２のうちＸ方向両端に配置されたステー４２にそれぞれ連結され、該Ｘ方向パンタグラフ機構４４を駆動する一対のＸ方向駆動手段４５と、上記Ｘ方向シャフト４５をＹ方向に移動させるＹ方向パンタグラフ機構４６と、上記シャフト４３のうち図２の最も下方に配置されたシャフト４３に連結され、該Ｙ方向パンタグラフ機構４６を駆動するＹ方向駆動手段４７とから構成されている。
上記フレーム４１は図２に示すように略長方形を有しており、上記物品集積位置Ａおよびケース集積位置Ｂよりも広い範囲を囲うように設けられるとともに、該フレーム４１を構成する４つの部材はそれぞれＸ方向およびＹ方向に向けられている。
そして、該フレーム４１のＸ方向に向けて設けられた部材の内側にはＸ方向に向けてＸ方向メインレール４１ａが設けられ、Ｙ方向に向けて設けられた部材の内側にはＹ方向に向けてＹ方向メインレール４１ｂが設けられている。
【００１４】
上記ステー４２は上記物品集積位置Ａに集積された容器１がＸ方向に整列した本数と同数（１２本）設けられており、各ステー４２の両端には上記Ｘ方向メインレール４１ａに沿って移動可能なスライドブロック５１（５１Ａ〜５１Ｌ）が連結されている。
以下の説明において、容器１の搬送方向下流側となるＸ方向図示右側に位置するスライドブロック５１から順に、第１〜第１２スライドブロック５１Ａ〜５１Ｌと呼ぶ。
上記フレーム４１の中央にはＹ方向に向けて固定ステー５２が固定されており、上記ステー４２はこの固定ステー５２を挟んでそれぞれ６本ずつ設けられている。
一方、上記シャフト４３は上記物品集積位置Ａに集積された容器１のＹ方向における列数と同数（３本）設けられており、上記ステー４２の上方で交差するように設けられている。
このうち、中央に位置するシャフト４３は上記フレーム４１に固定されており、その両側に位置するシャフト４３の両端には、上記Ｙ方向メインレール４１ｂに沿って移動可能なスライドブロック５３が連結されている。
【００１５】
そして上記各保持部材３５は上記ステー４２とシャフト４３とがそれぞれ交差する位置に設けられるとともに、これらに対して摺動可能に設けられている。
具体的には、各ステー４２にはそれぞれ３個の保持部材３５が摺動可能に設けられ、上記各シャフト４３にはそれぞれ１２個の保持部材３５が摺動可能に設けられることとなる。
このため、ステー４２がＸ方向に移動すると保持部材３５は上記シャフト４３に沿ってＸ方向に移動し、シャフト４３がＹ方向に移動すると保持部材３５はステー４２に沿ってＹ方向に移動することとなる。
また、上記保持部材３５によって保持されているグリッパ３５の間隔は、以下に説明する連結手段５７を作動させた場合を除き、常時Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれについて等間隔を維持するようになっている。
【００１６】
図４は上記Ｘ方向パンタグラフ機構４４を示し、このＸ方向パンタグラフ機構４４は図２に示すように上記ステー４２の両端に設けられており、同一の構成を有している。
Ｘ方向パンタグラフ機構４４は、上記第１〜第１２スライドブロック５１Ａ〜５１Ｌのそれぞれに設けられた中心軸５４と、該中心軸５４を中心に回転可能に軸支されたリンク部材５５と、隣接するリンク部材５５の端部同士を回転可能に軸支する支軸５６（５６ａ〜５６ｋ）と、所要の支軸５６を分離可能に保持する連結手段５７（５７ａ〜５７ｅ）とを備えている。
上記中心軸５４は各スライドブロック５１Ａ〜５１Ｌに固定され、その中心は上記Ｘ方向メインレール４１ａに沿って移動するとともに、各ステー４２に保持された保持部材３５に連結されている各グリッパ３３の中心と同じ位置に位置している。
リンク部材５５は上記中心軸５４によって各スライドブロック５１Ａ〜５１Ｌに２枚ずつ交差するように軸支されており、各リンク部材５５における中心軸５４から各支軸５６ａ〜５６ｋまでの距離は等間隔になっている。
【００１７】
上記支軸５６はリンク部材５５の端部同士を回転可能に軸支するようになっており、図４に示すように各スライドブロック５１の間には上下に２ヶ所ずつ支軸５６が設けられている。
そして以下の説明において、第１スライドブロック５１Ａと第２スライドブロック５１Ｂとの間に位置する上下２つの支軸５６を第１支軸５６ａとよび、以降第２スライドブロック５１Ｂから第１２スライドブロック５１Ｌの間に位置する支軸５６を、それぞれ第２〜第１１支軸５６ｂ〜５６ｋと呼ぶ。
上記連結手段５７は、上記第４〜第８支軸５６ｄ〜５６ｈのそれぞれに設けられており、上下に位置する２つの第４支軸５６ｄは各第４支軸５６ｄごとに設けられた２つの第１連結手段５７ａによって保持され、以降第５〜第８支軸５６ｅ〜５６ｈはそれぞれ第２〜第５連結手段５７ｂ〜５７ｅによって保持されるようになっている。
一方、上記第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅによって保持されていない、第１〜第３支軸５６ａ〜５６ｃおよび第９〜第１１支軸５６ｉ〜５６ｋは、隣接するリンク部材５５の端部を貫通して、これらを相互に回転可能に軸支するようになっている（図２参照）。
換言すると、これら第１〜第３支軸５６ａ〜５６ｃおよび第９〜第１１支軸５６ｉ〜５６ｋに軸支されたリンク部材５５の端部同士は、常に同一軸上で回転するようになっている。
【００１８】
上記第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅについて説明すると、上記第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅは、それぞれ上記フレーム４１に対してＺ方向に移動可能に設けられた可動フレーム５８によって保持されている。
上記可動フレーム５８は、図３に示すようにＸ方向パンタグラフ機構４４の上下に設けられ、該可動フレーム５８のフレーム４１側の側面にはＺ方向にスライドレール６０が設けられるとともに、上記フレーム４１にはこのスライドレール６０と相互に摺動するスライド部材６１が固定されいる。
これにより、可動フレーム５８はスライドレール６０およびスライド部材６１によって上記フレーム４１に対してＺ方向に相対移動するようになっている。
そして、上記可動フレーム５８の内側にはＸ方向に向けてプレート用レール５９が設けられており、上記第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅは当該プレート用レール５９によってＸ方向に移動するようになっている。
【００１９】
以下、図５〜図７を用いて、上記第４支軸５６ｄを保持する第１連結手段５７ａのうち、上部の第４支軸５６ｄを保持する第１連結手段５７ａについて説明する。
ここで、下部の第４支軸５６ｄを保持する第１連結手段５７ａは同一の構成となっており、２つの第１連結手段５７ａは同一の動作を同時に行うように制御されるようになっている。
なお、図４に示すように、上部に設けられている第１連結手段５７ａと下部に設けられている第１連結手段５７ａとでは、下記ロッド６３ｂの伸縮する方向が逆方向となるように取り付けられている。
また、第２〜第５連結手段５７ｂ〜５７ｅの構成は第１連結手段５７ａと同一の構成となっているので、詳細な説明は省略する。
図５（ａ）、図６（ａ）は第１連結手段５７ａによって第４支軸５６ｄが同軸状態とされている図を、図５（ｂ）、図６（ｂ）は第１連結手段５７ａによって第４支軸５６ｄが異軸状態とされている図をそれぞれ示している。
第１連結手段５７ａは、上記プレート用レール５９に沿って移動可能に設けられた２枚のプレート６２と、両プレート６２の間に設けられてこれらを接離させるエアシリンダ６３とから構成されている。
一方のプレート６２は上記可動フレーム５８に設けられた一方のプレート用レール５９に沿って移動するように設けられ、他方のプレート６２は他方のプレート用レール５９に沿って移動するように設けられている。
図７に示すように、上記第４支軸５６ｄは一方のリンク部材５５の端部と他方のリンク部材５５との間で分離しており、分離した一方の第４支軸５６ｄは一方のプレート６２に固定され、他方の第４支軸５６ｄは他方のプレート６２に固定されている。
そして、一方のプレート６２には、上記第４スライドブロック５１Ｄに軸支されたリンク部材５５の端部が一方（図示手前側）の第４支軸５６ｄによって回転可能に軸支され、他方のプレート６２には、上記第５スライドブロック５１Ｅに軸支されたリンク部材５５の端部が他方（図示奥側）の第４支軸５６ｄによって回転可能に軸支されている。
【００２０】
上記エアシリンダ６３は、一方のプレート６２に固定されるとともに図示しないエア供給手段の接続された本体部６３ａと、先端が他方のプレート６２に固定されたロッド６３ｂとから構成されている。
具体的には、上記本体部６３ａは第４スライドブロック５１Ｄに軸支されたリンク部材５５を軸支する図示手前側の第４支軸５６ｄを連結する図示手前側のプレート６２に固定され、ロッド６３ｂは第５スライドブロック５１Ｅに軸支されたリンク部材５５を軸支する図示奥側の第４支軸５６ｄを連結する図示奥側のプレート６２に固定されている。
なお図４の図示下方に位置する第１連結手段５７ａの場合、本体部６３ａは第４スライドブロック５１Ｄに軸支されたリンク部材５５を軸支する図示奥側の第４支軸５６ｄを連結する図示奥側のプレート６２に固定され、ロッド６３ｂは第５スライドブロック５１Ｅに軸支されたリンク部材５５を軸支する図示手前側の第４支軸５６ｄを連結する図示手前側のプレート６２に固定されている。
エアシリンダ６３は上記本体部６３ａへのエアの供給によってロッド６３ｂをＸ方向に伸縮させるようになっており、ロッド６３ｂを収縮させた状態と伸展させた状態とに切換可能となっている。
そして、図５（ａ）、図６（ａ）に示すロッド６３ｂが収縮した状態では、上記分離した第４支軸５６ｄが同一軸上で回転する同軸状態となり、図５（ｂ）、図６（ｂ）に示すロッド６３ｂが伸展した状態では、上記分離した第４支軸５６ｄが異なる軸上で回転する異軸状態となるようになっている。
このようにして第１連結手段５７ａが第４支軸５６ｄを同軸状態から異軸状態に切り換えることにより第４支軸５６ｄの間隔が変化すると、これと同じ間隔だけ第４スライドブロック５１Ｄと上記第５スライドブロック５１Ｅとの間隔が広がり、これらに連結されるグリッパ３３の間隔が、他のスライドブロックに連結されるグリッパ３３の間隔よりも広がることとなる。
【００２１】
上記Ｘ方向駆動手段４５はフレーム４１のＸ方向両端部の２ヶ所に設けられており、上記ステー４２のうち、最も外側に位置するステー４２に連結されている。
当該Ｘ方向駆動手段４５は従来公知のサーボシリンダとなっており、上記制御手段の制御によって両端のステー４２を相互に反対方向に移動させるようになっている。
両端のステー４２を相互に反対方向に移動させることで、Ｘ方向駆動手段４５の連結されていない他のステー４２は、上記Ｘ方向パンタグラフ機構４４によって連動してＸ方向に移動することとなる。
また、各Ｘ方向駆動手段４５によるステー４２の移動量は、上記物品集積位置Ａで把持する容器１の間隔と、ケース集積位置Ｂでケース２に収納する容器１の間隔とに合わせて、予め制御手段に登録されている。
【００２２】
以下、上記構成を有するＸ方向パンタグラフ機構４４およびＸ方向駆動手段４５によって、例えば上記第４〜第８支軸５６ｄ〜５６ｈを同軸状態に維持した状態から、第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅによって異軸状態にする場合の動作について説明する。
最初に、制御手段は上記第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅのエアシリンダ６３に供給するエアを停止させて、本体部６３ａとロッド６３ｂとを摺動自在の状態にする。
次に、図示右方に位置するＸ方向駆動手段４５により、ステー４２を異軸状態とされる第４支軸５６ｄの間隔の分だけ移動させ、図示左方に位置するＸ方向駆動手段４５により、ステー４２を異軸状態とされる第８支軸５６ｈの間隔の分だけ移動させる。
このとき、第２〜第４連結手段５７ｂ〜５７ｄのエアシリンダ６３にはエアの供給がされているため、第５〜第７支軸５６ｅ〜５６ｇは同軸状態に保たれ、第４支軸５６ｄおよび第８支軸５６ｈだけが相互に離隔して、異軸状態となる。
またこのとき、図４の図示上方に位置する第１連結手段５７ａにおいては、上記ロッド６３ｂの連結されたプレート６２は移動せず、上記本体部６３ａの連結されたプレート６２が図示右方に移動し、図４の図示下方に位置する第１連結手段５７ａにおいては、上記ロッド６３ｂの連結されたプレート６２が図示右方に移動することとなる。
一方、図４の図示上方に位置する第５連結手段５７ｅにおいては、上記本体部６３ａの連結されたプレート６２は移動せず、上記ロッド６３ｂの連結されたプレート６２が図示左方に移動し、図４の図示下方に位置する第５連結手段５７ｅにおいては、上記本体部６３ａの連結されたプレート６２が図示左方に移動することとなる。
そして最後に、上記第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅのエアシリンダ６３にロッド６３ｂを伸展させる方向にエアを供給するすることで、第４、第８支軸５６ｄ、５６ｈが異軸状態に維持されることとなる。
なお、中央に位置する第３連結手段５７ｃによって第６支軸５６ｆを異軸状態にする場合には、図示右方に位置するＸ方向駆動手段４５と図示左方に位置するＸ方向駆動手段４５とは、それぞれ該第６支軸５６ｆの間隔の半分の移動量だけステー４２を移動させるようになっている。
【００２３】
図２に示すように、上記Ｙ方向パンタグラフ機構４６はフレーム４１のＸ方向両端に設けられており、共に同じ構成を有している。
各Ｙ方向パンタグラフ機構４６は、３ヶ所に設けられた中心軸７１と、該中心軸７１に回転可能に軸支されたリンク部材７２と、隣接するリンク部材７２の端部同士を回転可能に軸支する支軸７３とから構成されている。
上記中心軸７１のうち、中央に位置する中心軸７１ａは上記フレーム４１に固定され、その中心は上記固定されたシャフト４３に保持されている保持部材３５に連結されたグリッパ３３の中心と同じ位置に設けられている。
また上記中央に位置する中心軸７１ａの両側に位置する中心軸７１ｂは上記スライドブロック５３に固定されており、スライドブロック５３と共にＹ方向に移動可能となっている。
上記リンク部材７２はそれぞれ各中心軸７１に２枚ずつ交差するように軸支され、各中心軸７１から支軸７３までの距離はどれも同一に設定されるとともに、上記リンク部材７２の端部同士は上記支軸７３によって常に同一軸上で回転するようになっている。
そして、Ｙ方向パンタグラフ機構４６を作動させると、中央の固定されたシャフト４３に連結されたグリッパ３３と、その両側の移動するシャフト４３に連結されたグリッパ３３とのＹ方向における間隔を、等間隔を保ったままＹ方向に移動させることができる。
そして上記Ｙ方向駆動手段４７は従来公知のサーボシリンダであって、移動可能に設けられたいずれか一方のシャフト４３に連結され、これをＹ方向に進退動させるようになっている。
【００２４】
以下、上記構成を有するケーサ３の動作について説明する。
最初に上記ボトルコンベヤ４は図示しない前工程より供給された容器１を搬送し、これらの容器１は３組のガイド部材１１にガイドされて、隙間なく連続した状態で搬送される。
上記各ガイド部材１１に設けられたセンサ１３が当該容器１の通過を検出し、センサ１３を１２本の容器１が通過すると、上記制御手段は上記回転式ストッパ１４を作動させて、１３本目の容器１をせき止める。
上記センサ１３を通過した１２本の容器１はそのまま下流側に搬送され先頭の容器１が集積ストッパ１２に当接して停止すると、物品集積位置Ａには合計で３６本の容器１が密着された状態で集積されることとなる。
この物品集積位置Ａにおいて、容器１はＸ方向に隙間なく整列しており、各容器１の中心同士の間隔はＰ１となっている。またＹ方向では上記ガイド部材１１によって各容器１の中心同士の間隔がＰ２となっている。
【００２５】
次に、上記ケースコンベヤ５は上流側より所定の間隔があけられた状態でケース２を搬送するようになっており、このとき上記第１ストッパ２１はケースコンベヤ５の上方に突出している。
上記センサ２２がケース２の通過を検出し、センサ２２を３個のケース２が通過した後、４個目のケース２をセンサ２２が検出すると、上記制御手段は上記第２ストッパ２３を作動させて４個目のケース２を停止させる。
これにより、５個目以降のケース２は当該４個目以降のケース２によってせき止められ、第２ストッパ２３の上流には隙間なくケース２が集積されることとなる。
上記センサ２２を通過した３個のケース２はそのまま下流側に搬送され、先頭のケース２が第１ストッパ２１に当接して停止すると、２個目と３個目のケース２はそれぞれ１個目および２個目のケース２によってせき止められ、３個のケース２がケース集積位置Ｂに隙間なく整列することとなる。
このケース集積位置Ｂにおいて、各ケース２にはＸ方向に４本、Ｙ方向に３本の合計１２本の容器１が隙間なく収納されるようになっており、このケース２内における各容器１の中心同士の間隔は、Ｘ方向およびＹ方向ともに上記ボトルコンベヤ４でのＸ方向の間隔Ｐ１と同じＰ３となっている。
ここで、上記ケース２はダンボールなどの厚みのある部材で製造されているため、隣接する一方のケース２に収納される容器１と他方のケース２に収納される容器１との間隔は、上記Ｐ３に上記ケース２の厚みを加算したＰ４となる。
つまり、搬送方向下流側から数えて４本目と５本目の容器１との間隔および８本目と９本目の容器１との間隔が上記Ｐ４となる。
【００２６】
このようにしてボトルコンベヤ４の物品集積位置Ａに容器１が集積され、ケースコンベヤ５のケース集積位置Ｂにケース２が集積されると、制御手段はロボット６を作動させて、物品集積位置Ａの容器１を把持させるとともに、当該容器１をケース集積位置Ｂのケース２内に収納させる。
予め、制御手段はロボット６の作業ヘッド３２の間隔調整手段３４を作動させて、各グリッパ３３の間隔を物品集積位置Ａにおける容器１の間隔に調整しておく。
具体的には、上記グリッパ３３のＸ方向の間隔が上記Ｐ１となるようにＸ方向パンタグラフ機構４４を作動させ、またグリッパ３３のＹ方向の間隔が上記Ｐ２となるようにＹ方向パンタグラフ機構４６を作動させる。
このとき、制御手段は上記Ｘ方向パンタグラフ機構４４の第１〜第５連結手段５７ａ〜５７ｅのエアシリンダ６３を収縮した状態に維持し、第４〜第５支軸５６ｄ〜５６ｈは同軸状態とされている。
その後、アーム３１が作業ヘッド３２を物品集積位置Ａの上方に移動させ、続いて作業ヘッド３２を下降させて容器１の上部が上記グリッパ３３のチャック３３ｂ内に収容されると、エア供給手段によって上記チャック３３ｂの内部が変形し、各容器１はグリッパ３３によって把持されることとなる。
【００２７】
このようにして物品集積位置Ａの全ての容器１がグリッパ３３によって把持されると、上記アーム３１は作業ヘッド３２を上昇させるとともに、該作業ヘッド３２を上記ケースコンベヤ５のケース集積位置Ｂの上方に移動させる。
移動する間、制御手段は上記間隔調整手段３４を作動させて、各容器１の間隔を物品集積位置Ａでの間隔から、ケース集積位置Ｂでの間隔へと変更する。
具体的に説明すると、Ｘ方向における容器１の間隔は、Ｐ１とＰ３とが同一間隔であるものの、搬送方向下流側から数えて４本目と５本目の容器１と、８本目と９本目の容器１との間隔については、上記Ｐ４に広げる必要がある。
他方、Ｙ方向における容器１の間隔は、Ｐ２がＰ３よりも広いため、Ｙ方向における容器１の間隔をＰ３に狭める必要がある。
【００２８】
そこで、制御手段は最初に第１連結手段５７ａおよび第５連結手段５７ｅのエアシリンダ６３へのエアの供給を停止させ、ロッド６３ｂと本体部６３ａとが収縮自在となるようにする。
次に、制御手段は２つのＸ方向駆動手段４５を制御して、各Ｘ方向駆動手段４５に連結されたステー４２を、それぞれＰ３とＰ４との差分だけＸ方向に移動させる。
このとき、第２〜第４連結手段５７ｂ〜５７ｄのエアシリンダ６３は収縮状態に維持されているため、第５〜第７支軸５６ｅ〜５６ｇは同軸状態を維持し、これにより第４支軸５６ｄおよび第８支軸５６ｈだけが相互に離隔して同軸状態から異軸状態となる。
この状態になったら、制御手段は第１連結手段５７ａおよび第５連結手段５７ｅのエアシリンダ６３にエアを供給してロッド６３ｂを伸展状態に維持し、第４支軸５６ｄおよび第８支軸５６ｈの異軸状態を保持する。
その結果、搬送方向下流側から数えて４本目と５本目の容器１と、８本目と９本目の容器１を把持するグリッパ３３の間隔が、Ｐ３からＰ４に切り換えられることとなる。
他方、制御手段はＹ方向駆動手段４７を制御してシャフト４３をＹ方向に移動させ、グリッパ３３の間隔をＰ２からＰ３に切り換えるようになっている。
このようにして各グリッパ３３の間隔を調整したら、制御手段は作業ヘッド３２を下降させて、各ケース２内に容器１を収納し、その後上記グリッパ３３へのエアの供給が停止されることで、グリッパ３３は容器１を解放する。
【００２９】
上記ボトルコンベヤ４では、上記作業ヘッド３２が物品集積位置Ａから容器１を持ち去ると、上記制御手段の制御によって上記回転式ストッパ１４がせき止めていた容器１を解放する。
これにより容器１は再びセンサ１３を通過しながら下流側の物品集積位置Ａに搬送され、再び１２本の容器１がセンサ１３を通過すると、回転式ストッパ１４により１３本目の容器１がせき止められることとなる。
一方ケースコンベヤ５では、上記作業ヘッド３２が各ケース２内に容器１を収納すると、制御手段は上記第１ストッパ２１を制御してケースコンベヤ５上より退避させ、容器１を収納したケース２は図示しない後工程に搬送される。
ここで、ケースコンベヤ５では上記第２ストッパ２３によって４個目以降のケース２がせき止められているが、このとき隣接するケース２は隙間なく整列しているため、このままでは上記センサ２２によってケース２の個数を検出することができない。
そこで、この上記第２ストッパ２３が４個目のケース２を停止させている状態から、制御手段は最初に上記第３ストッパ２４を制御して５個目のケース２を把持させる。
次に、第３ストッパ２４によって５個目のケース２が把持されたら、第２ストッパ２３が４個目のケース２を解放して、４個目のケース２だけを下流側に搬送させる。
そしてその所定時間経過後、上記第３ストッパ２４が５個目のケース２を解放することで、４個目のケース２と５個目のケース２との間に隙間が形成されることとなる。
４個目のケースがセンサ２２を通過し、その後５個目のケース２がセンサ２２によって検出されると、制御手段は直ちに上記第２ストッパ２３により当該５個目のケース２を停止させ、続いて第３ストッパ２４により６個目のケース２を停止させる。
そして第３ストッパ２４が６個目のケース２を停止させたら、第２ストッパ２３は５個目のケース２を解放して、５個目のケース２と６個目のケース２との間に隙間を形成する。
これ以降は上述したのと同じ動作を繰り返すことで、センサ２２を通過するケース２とケース２との間に隙間が形成され、３つのケース２を上記ケース集積位置Ｂに集積させることができる。
【００３０】
上述したような本実施例のケーサ３によれば、容器１の径やケース２の収納本数を変更して、収納パターンを変更する場合であっても、これに容易に対応することが可能となっている。
図８は一例として（ａ）〜（ｄ）の４つの収納パターンについて示した図となっており、各図の上段が上記物品集積位置Ａにおける容器１の集積状態を、下段がケース集積位置Ｂにおける容器１の収納状態をそれぞれ示している。
まず、図８（ａ）は上記実施例における収納パターンを示しており、各容器の径はｄとなっている。また上記実施例で説明した通り、容器１は物品集積位置Ａに１２本ずつ隙間のない状態で３列集積され、Ｘ方向における間隔はＰ１、Ｙ方向における間隔はＰ２となっている。
またケース集積位置Ｂにおいて、各ケース２内には容器１がＸ方向に４本、Ｙ方向に３本の計１２本収納されるようになっており、各容器１の間隔はＰ３となっている。また、隣接するケース２間における容器１と容器１との間隔はＰ４となっている。
この場合、上記間隔調整手段３４によって、物品集積位置Ａにおけるグリッパ３３のＸ方向の間隔はＰ１に、Ｙ方向の間隔はＰ２に調整される。
そして、ケース集積位置Ｂにおけるグリッパ３３のＸ方向およびＹ方向の間隔は、一部を除いてＰ３に調整され、搬送方向下流側（図８の図示右側）から数えて４本目と５本目の容器１と、８本目と９本目の容器１との間隔は、上記第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅを作動させることで、Ｐ４に広げられる。
【００３１】
図８（ｂ）は上記（ａ）の収納パターンに対し、ケース２内への容器の収納数は同じであるが、容器１の径が上記ｄよりも大径なｄ’となっている。
このため、物品集積位置ＡのＸ方向における間隔は上記Ｐ１よりも広いＰ１’となり、またＹ方向における間隔はＰ２（Ｐ２と異なるＰ２’でもよい）となっている。
一方、ケース集積位置Ｂの各ケース２内には、容器１が上記Ｐ３よりも広いＰ３’で収納され、隣接するケース２間における容器１と容器１との間隔は上記Ｐ４よりも広いＰ４’となっている。
この場合、予め上記ボトルコンベヤ４の集積ストッパ１２の位置と、ケースコンベヤの第１ストッパ２１の位置とを、それぞれ搬送方向下流側に移動させておく。
これは、上記Ｘ方向パンタグラフ機構４４が固定ステー５２を中心に作動するからであり、整列した容器１の先頭は、容器が大径となった分だけ下流側に移動するからである。
そして、上記間隔調整手段３４は、物品集積位置Ａにおけるグリッパ３３のＸ方向の間隔をＰ１’に、Ｙ方向の間隔をＰ２に調整する。
またケース集積位置Ｂにおいても、グリッパ３３のＸ方向およびＹ方向の間隔を一部を除いてＰ３’に調整し、搬送方向下流側から数えて４本目と５本目の容器１と、８本目と９本目の容器１との間隔を、上記第１、第５連結手段５７ａ、５７ｅを作動させてＰ４’に調整する。
【００３２】
図８（ｃ）は容器の径がｄ’であって、物品集積位置Ａに集積される容器１の本数と、各ケース２に収納される容器１の本数とが異なる収納パターンとなっている。
物品集積位置Ａには、各ガイド部材１１によって３列で容器１が搬送されるものの、各列には１０本ずつ容器１が集積されるようになっている。
このため、物品集積位置ＡのＸ方向における間隔は上記Ｐ１’となり、Ｙ方向における間隔はＰ２となる。
一方、ケース集積位置Ｂの各ケース２内には、容器１がＸ方向に５本、Ｙ方向に３本の計１５本収納されるようになっており、隣接する容器の間隔はＰ３’であるとともに、隣接するケース２間における容器１と容器１との間隔は上記Ｐ４’となる。
この場合、予め作業ヘッド３２からＸ方向における上流端および下流端に位置するグリッパ３３を１本ずつ取り外しておき、上記ボトルコンベヤ４の集積ストッパ１２の位置と、ケースコンベヤの第１ストッパ２１の位置とを、それぞれ搬送方向上流側に移動させておく。
そして、上記間隔調整手段３４は、物品集積位置Ａにおけるグリッパ３３のＸ方向の間隔をＰ１’に、Ｙ方向の間隔をＰ２に調整する。
またケース集積位置Ｂにおいても、グリッパ３３のＸ方向およびＹ方向の間隔を一部を除いてＰ３’に調整し、搬送方向下流側から数えて５本目と６本目の容器１の間隔を、第３連結手段５７ｃを作動させて、Ｐ４’に調整する。
【００３３】
図８（ｄ）は容器の径がｄ’よりも大径なｄ’’であって、物品集積位置Ａに集積される容器１の本数と、各ケース２に収納される容器１の本数とが異なる収納パターンとなっている。
物品集積位置Ａには、各ガイド部材１１によって２列で容器１が搬送され、各列には９本ずつ容器１が集積されるようになっている。
このため、物品集積位置ＡのＸ方向における間隔は上記Ｐ１’よりも広いＰ１’’となり、Ｙ方向における間隔はＰ２となっている。
一方、ケース集積位置Ｂの各ケース２内には、容器１がＸ方向に３本、Ｙ方向に２本の計６本収納されるようになっており、隣接する容器の間隔はＰ３’よりも広いＰ３’’であるとともに、隣接するケース２間における容器１と容器１との間隔は上記Ｐ４’よりも広いＰ４’’となっている。
この場合、予めＸ方向に整列する１２個のグリッパ３３の各列から３個ずつグリッパ３３を取り外すとともに、Ｙ方向における両端の列のうちいずれか一方の列のグリッパ３３を取り外せばよく、これにより作業ヘッド３２には９個のグリッパ３３が２列に整列した状態で保持されることとなる。
このとき、Ｘ方向に整列するグリッパ３３からは、例えば上流側に位置する３個のグリッパ３を取り外してもよいし、上流側から２個、下流側から１個を取り外すようにしてもよい。
一方、上記ボトルコンベヤ４の集積ストッパ１２の位置と、ケースコンベヤの第１ストッパ２１の位置とを、それぞれ搬送方向上流側に移動させておく。
そして、上記間隔調整手段３４は、物品集積位置Ａにおけるグリッパ３３のＸ方向の間隔をＰ１’’に、Ｙ方向の間隔をＰ２に調整する。
またケース集積位置Ｂにおいても、グリッパ３３のＸ方向およびＹ方向の間隔を一部を除いてＰ３’’に調整し、搬送方向下流側から数えて３本目と４本目の容器１と、６本目と７本目の容器１との間隔を、上記第１、第４連結手段５７ａ、５７ｄを作動させて、Ｐ４’’に調整する。
【００３４】
このように、本実施例のケーサ３によれば、作業ヘッド３２を交換しなくてもさまざまな収納パターンに基づいて容器１をケース２内に収納することができる。
なお、上記実施例では物品集積位置Ａに搬送方向に１２本、これに直交する方向で３列の計３６本の容器１を把持することができるが、上記シャフト４３やステー４２を増やして、これらにグリッパ３３の連結された保持部材３５を設ければ、これ以上の本数の容器１であっても対応可能である。
また、上記実施例ではＸ方向パンタグラフ機構４４における第１〜第３支軸５６ａ〜５６ｃおよび第９〜第１１支軸５６ｉ〜５６ｋには連結手段が設けられておらず、Ｙ方向パンタグラフ機構４６の支軸７３にも連結手段は設けられていないが、これらに連結手段を設けることで、より多彩な収納パターンに対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施例にかかるケーサについての配置図。
【図２】作業ヘッドについての平面図。
【図３】作業ヘッドについての側面図。
【図４】Ｘ方向パンタグラフ機構についての側面図。
【図５】連結手段についてのＹ方向から見た拡大側面図。
【図６】連結手段についての拡大平面図。
【図７】連結手段についてのＸ方向から見た拡大側面図。
【図８】各種の収納パターンについて説明した図。
【符号の説明】
【００３６】
１ 容器 ２ ケース
４ ボトルコンベヤ ５ ケースコンベヤ
６ ロボット １１ ガイド部材
３２ 作業ヘッド ３３ グリッパ
３４ 間隔調整手段 ３５ 保持部材
４１ａ Ｘ方向メインレール ４１ｂ Ｙ方向メインレール
４２ ステー ４３ シャフト
４４ Ｘ方向パンタグラフ機構 ４５ Ｘ方向駆動手段
４６ Ｙ方向パンタグラフ機構 ４７ Ｙ方向駆動手段
５１Ａ〜５１Ｌ 第１〜第１２スライドブロック
５４ 中心軸 ５５ リンク部材
５６ａ〜５６ｋ 第１〜第１１支軸
５７ａ〜５７ｅ 第１〜第５連結手段
５９ プレート用レール ６２ プレート
６３ エアシリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を把持する複数のグリッパと、各グリッパの間隔を調整する間隔調整手段とを備えた物品移送装置において、
上記間隔調整手段は、所定方向に設けられたメインレールと、該メインレールに沿って移動するとともに上記グリッパの連結された複数の保持部材と、各保持部材に連結されてこれらを上記レールに沿って移動させるパンタグラフ機構とを備え、
上記パンタグラフ機構は、各保持部材に連結されると共にその中心が回転可能に軸支されたリンク部材と、隣接するリンク部材の端部同士を回転可能に軸支する支軸とを備え、
所要の支軸を、上記リンク部材の端部同士が同一軸上で回転する同軸状態と、上記リンク部材の端部同士が離隔した位置で回転する異軸状態とに切換え可能に保持する連結手段を設け、
上記連結手段によって支軸を同軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔と、異軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔とが、上記メインレールの方向に異なるようにしたことを特徴とする物品移送装置。
【請求項２】
上記物品は物品集積位置に所定間隔で整列した状態で集積され、上記物品移送装置によって把持された物品は、整列した複数のケース内に複数個ずつ所定間隔で整列した状態で収納するようになっており、
上記物品集積位置で物品を把持する際、上記連結手段は上記支軸を同軸状態とし、
上記ケースに物品を収納する際、上記連結手段は一方のケースに収納される容器を把持するグリッパの連結された保持部材と、他方のケースに収納される容器を把持するグリッパの連結された保持部材との間に位置する支軸を異軸状態として、当該位置のグリッパの間隔を隣接するケースの厚みに合わせて広げることを特徴とする請求項１に記載の物品移送装置。
【請求項３】
上記連結手段は、隣接するリンク部材の端部に上記支軸を介して回転可能に連結される一対のプレートと、両プレートの間に設けられてこれらを上記メインレールの方向に接離させるシリンダユニットとから構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の物品移送装置。
【請求項１】
物品を把持する複数のグリッパと、各グリッパの間隔を調整する間隔調整手段とを備えた物品移送装置において、
上記間隔調整手段は、所定方向に設けられたメインレールと、該メインレールに沿って移動するとともに上記グリッパの連結された複数の保持部材と、各保持部材に連結されてこれらを上記レールに沿って移動させるパンタグラフ機構とを備え、
上記パンタグラフ機構は、各保持部材に連結されると共にその中心が回転可能に軸支されたリンク部材と、隣接するリンク部材の端部同士を回転可能に軸支する支軸とを備え、
所要の支軸を、上記リンク部材の端部同士が同一軸上で回転する同軸状態と、上記リンク部材の端部同士が離隔した位置で回転する異軸状態とに切換え可能に保持する連結手段を設け、
上記連結手段によって支軸を同軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔と、異軸状態とした際における隣接するグリッパの間隔とが、上記メインレールの方向に異なるようにしたことを特徴とする物品移送装置。
【請求項２】
上記物品は物品集積位置に所定間隔で整列した状態で集積され、上記物品移送装置によって把持された物品は、整列した複数のケース内に複数個ずつ所定間隔で整列した状態で収納するようになっており、
上記物品集積位置で物品を把持する際、上記連結手段は上記支軸を同軸状態とし、
上記ケースに物品を収納する際、上記連結手段は一方のケースに収納される容器を把持するグリッパの連結された保持部材と、他方のケースに収納される容器を把持するグリッパの連結された保持部材との間に位置する支軸を異軸状態として、当該位置のグリッパの間隔を隣接するケースの厚みに合わせて広げることを特徴とする請求項１に記載の物品移送装置。
【請求項３】
上記連結手段は、隣接するリンク部材の端部に上記支軸を介して回転可能に連結される一対のプレートと、両プレートの間に設けられてこれらを上記メインレールの方向に接離させるシリンダユニットとから構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の物品移送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２８０１７２（Ｐ２００８−２８０１７２Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２８３７２（Ｐ２００７−１２８３７２）
【出願日】平成１９年５月１４日（２００７．５．１４）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１４日（２００７．５．１４）
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]