JPH0676105B2 - Cap fastening system - Google Patents

Cap fastening system

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JPH0676105B2
JPH0676105B2 JP6461889A JP6461889A JPH0676105B2 JP H0676105 B2 JPH0676105 B2 JP H0676105B2 JP 6461889 A JP6461889 A JP 6461889A JP 6461889 A JP6461889 A JP 6461889A JP H0676105 B2 JPH0676105 B2 JP H0676105B2
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cap
tray
container
fastening
caps
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Inventor
規之 西
伸一 竹澤
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鐘紡株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スクリューキャップを容器に螺合するシステ
ムに関し、特に不整列な状態で供給されるキャップを画
像処理装置を用いて検出し、仮締めと本締め工程を経て
キャップを容器に定トルクで螺合するキャップの締結シ
ステムに関する。
The present invention relates to a system in which a screw cap is screwed onto a container, and particularly, a cap supplied in a misaligned state is detected by using an image processing device, The present invention relates to a cap fastening system in which a cap is screwed into a container with a constant torque through a fastening process and a final fastening process.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、化粧品、薬品等の仕上げ工程に供給されるキャ
ップは、紙製トレー上に集積され、このトレーを段ボー
ル箱の中に多段に積み、梱包した状態でキャップメーカ
ーから供給されている。
Generally, the caps supplied to the finishing process of cosmetics, chemicals, etc. are accumulated on a paper tray, and the trays are stacked in a corrugated cardboard box in multiple stages and packed and supplied from the cap manufacturer.

従来、化粧品等で用いられている容器のキャッピングマ
シーンは、キャップを前述したダンボール箱より取り出
し、これを作業者がボウルフィーダ、回転フィーダ等か
らなる整列装置に供給し、製品ごとに予めガイド間隔等
が調整された供給シュートに順次直列状態で送り込み、
前記供給シュートの出口で一個ずつ正確に位置決めした
後、キャッピングマシーンのキャップホルダがこれを把
持して取り出していた。他方、これと同期して位置決
め、固定された容器に対し、キャップホルダがその上方
より、キャップを把持したまま回転・下降することによ
り、容器へのキャップのねじ込みが行われていた。ま
た、キャッピングマシーンのキャップホルダは構造上相
当重くなるため、キャップ螺合時の回転駆動部の慣性に
よるキャップの締めすぎを抑制するため、容器把持部等
にトルク検出器を取り付けて、螺合過程におけるトルク
変化に対応して、回転速度や締め付けトルクを制御する
キャッピングマシーンもある。
Conventionally, the capping machine for containers used in cosmetics takes the cap out of the cardboard box described above, and the operator supplies it to an aligning device consisting of a bowl feeder, a rotary feeder, etc. Are sequentially fed in series to the adjusted supply chute,
The cap holder of the capping machine grasped this and took it out after accurately positioning one by one at the outlet of the supply chute. On the other hand, with respect to the container positioned and fixed in synchronism with this, the cap holder is screwed into the container by rotating and lowering from above the cap holder while holding the cap. Since the cap holder of the capping machine is considerably heavy in structure, a torque detector is attached to the container holding part to prevent over-tightening of the cap due to inertia of the rotation driving part when the cap is screwed, and the screwing process is performed. There is also a capping machine that controls the rotation speed and the tightening torque according to the torque change in.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、従来のキャッピングマシーンでは、キャップホ
ルダにチャック方式を用いているため、キャップを供給
部から取り出す際には、1個ずつ分離して正確に位置決
めしておかなければならず、ボウルフィーダやシュート
等を組み合せたキャップ整列・分離装置が必要であっ
た。このため装置が全体として複雑であった。
However, in the conventional capping machine, since the chuck method is used for the cap holder, it is necessary to separate the caps one by one and accurately position them when taking out the caps from the supply section. A cap alignment / separation device that combined the above was required. Therefore, the device as a whole is complicated.

又、当該キャップはキャップメーカーから紙製トレー上
に密に集積された状態で納入されると、従来のキャップ
式のキャップホルダではこれを把むことが出来ないた
め、これを作業者が全て取り出してこれをボウルフィー
ダ等に供給しなければならなかった。そのため、キャッ
プの供給作業に常時人手を要していた。
Also, if the cap is delivered from the cap manufacturer in a densely packed state on the paper tray, the cap cannot be grasped by the conventional cap type cap holder, so the operator can take all the cap out. I had to feed this to a bowl feeder. Therefore, manpower was always required for the cap supply work.

又、キャップをキャップホルダに正確に移送するためシ
ュート等を使用しているため、製品の切替ごとに熟練作
業者によるシュート等の間隔調整が必要であった。
Further, since a chute or the like is used to accurately transfer the cap to the cap holder, it is necessary for a skilled worker to adjust the interval of the chute or the like every time the product is switched.

さらに、キャップ表面にメッキをコーティングしたもの
は傷つき易いため、ボウルフィーダは使用できなかっ
た。
Furthermore, the bowl feeder cannot be used because the cap surface coated with plating is easily damaged.

このため、作業者が回転フィーダにキャップを転倒させ
ないように慎重に供給しなければならず、この様なキャ
ップはその供給作業を自動化することが困難であった。
Therefore, an operator must carefully supply the cap to the rotary feeder so as not to tip it over, and it is difficult to automate the supply operation of such a cap.

また、キャップを容器に対し一定のトルクで締結させる
ため、キャップホルダの回転駆動部にトルク検出センサ
を設けたものがあるが、これらはいずれも1つのキャッ
プホルダを用いてその締結制御を行なっているため、キ
ャップホルダは最終締め付け時の高トルク出力を必要と
することからキャップホルダはチャック方式によらざる
を得なかった。
Further, in order to fasten the cap to the container with a constant torque, there is a cap holder equipped with a torque detection sensor in the rotation driving part. However, in each of these, the fastening control is performed using one cap holder. Therefore, since the cap holder requires a high torque output at the time of final tightening, the cap holder has no choice but to use the chuck method.

そのため、キャップホルダは構造上回転駆動部自体の重
量が重くなるため、高精度に制御しても慣性によるキャ
ップ締めすぎを完全に抑えることは困難であった。
For this reason, the cap holder has a structure in which the weight of the rotation driving unit itself is heavy, and it is difficult to completely prevent the cap from being over-tightened due to inertia even with high precision control.

本発明は、以上のような問題点に鑑みなされたもので、
キャップの供給状態がキャップメーカーから供給される
状態、すなわち、キャップがトレー上に不揃いに収容さ
れていても取り出しができるもので、しかもキャップの
螺合工程を仮締めと本締めの2つの工程に分けて、それ
ぞれの役割に応じたキャップホルダを用いてキャップの
螺合を行うことにより、締付けトルクの精度が高く、か
つ均一で安定したキャップの締付けを行うことができる
キャップ締結システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems,
The cap is supplied from the cap maker, that is, it can be taken out even if the caps are unevenly accommodated on the tray, and the cap screwing process is divided into two steps: temporary tightening and final tightening. (EN) Provided is a cap fastening system in which a cap holder according to each role is screwed with a cap to perform a tightening torque with high accuracy and a uniform and stable cap tightening can be performed. With the goal.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この目的を達成するため、本発明は正立した複数のキャ
ップをランダムに収容したトレーを所定位置に供給する
供給手段と、前記所定位置に供給されたトレーの上部に
設けられ、前記トレー上のキャップの画像データを撮像
する視覚センサと、この視覚センサの画像データから個
々のキャップ位置を検出するキャップ位置検出手段と、
前記キャップを螺合する容器を固持して所定位置に供給
する容器供給手段と、支持体に設けられてそれぞれ所定
位置に供給された前記トレーと容器間を移動するアーム
と、このアーム先端に設けられ上下動する回転軸に軸着
されキャップ天面を吸着する吸着部と、この吸着された
キャップをその側面から吸着部中心に向けて把持するク
ランプ部とからなるキャップの仮締結手段と、この仮締
結された前記キャップを把持して所定トルクで本締結す
る本締結手段とからなり、前記キャップ位置検出手段に
より一定の順序で送られてくるキャップの位置データに
基づいて仮締結手段を駆動してトレー上の該当するキャ
ップ天面を吸着して取出し、該キャップを芯出し後吸着
部により容器に仮締結し、その後本締結手段によって前
記仮締めされた該キャップを所定トルクで本締めするこ
とを特徴とするキャップの締結システムから構成され
る。
In order to achieve this object, the present invention provides a tray for randomly storing a plurality of upright caps at a predetermined position, and a tray provided on the tray at the predetermined position. A visual sensor for picking up image data of the cap, and a cap position detecting means for detecting an individual cap position from the image data of the visual sensor,
Container supply means for firmly holding the container to which the cap is screwed and supplying the container at a predetermined position, an arm provided on a support for moving between the tray and the container respectively supplied to the predetermined position, and provided at the tip of the arm. A temporary fastening means for the cap, which includes a suction portion that is attached to a rotating shaft that moves up and down and sucks the top surface of the cap, and a clamp portion that grips the suctioned cap from the side surface toward the center of the suction portion. The main fastening means is configured to hold the temporarily fastened cap and perform a full fastening with a predetermined torque. The temporary fastening means is driven based on the position data of the cap sent by the cap position detection means in a fixed order. The cap top surface on the tray is adsorbed and taken out, the cap is centered, and then the cap is temporarily fastened to the container by the adsorbing portion, and then the temporarily fastened by the fastening means. Configured to cap the cap fastening system, characterized in that the tightening at a predetermined torque.

〔作用〕[Action]

本発明の構成によれば、供給手段の所定位置にセットさ
れたキャップを収容したトレーに対し、視覚センサによ
りその画像データを撮像し、これを画像処理装置のキャ
ップ位置検出回路にて処理することにより、キャップの
位置を検出し、その位置データに基づき、ロボットを制
御させ、ロボットハンドを該当するキャップの真上に移
動させる。そして、ロボットハンドに設けた吸着部を下
降させて、キャップの天面を吸着させ、該キャップを吸
着後、所定のストローク量上昇させて、集積収容された
キャップ群から対象となるキャップを取り出す。その
後、ロボットハンドのクランプ部により吸着しているキ
ャップの側面を把持して芯出しを行う。次に、この状態
でロボットハンドを予め容器供給手段により搬送されて
きた固持状態の容器の真上に移動させ、ロボットハンド
のクランプ部によるキャップ側面の把持を開放し、吸着
部を下げ、吸着ヘッドを回転させつつロボットハンドを
下降させて、キャップ容器に仮締結させる。仮締結を終
えると、該吸着ヘッドの吸引を切り、一連の仮締結作業
が完了する。次に、仮締結された容器をコンベア等によ
りキャップ本締結位置まで移動させ、キャップ本締結装
置により所定トルクまで締結を行う。
According to the configuration of the present invention, the image data of the tray containing the cap set at the predetermined position of the supply unit is imaged by the visual sensor and processed by the cap position detection circuit of the image processing apparatus. Thus, the position of the cap is detected, the robot is controlled based on the position data, and the robot hand is moved directly above the corresponding cap. Then, the suction portion provided on the robot hand is lowered to suction the top surface of the cap, and after the suction of the cap, the stroke is increased by a predetermined stroke, and the target cap is taken out from the cap group that has been accumulated and accommodated. After that, the side surface of the cap that is adsorbed by the clamp portion of the robot hand is gripped to perform centering. Next, in this state, the robot hand is moved directly above the container in the fixed state which has been previously conveyed by the container supply means, the grip of the cap side face by the clamp part of the robot hand is released, the suction part is lowered, and the suction head. While rotating, the robot hand is lowered to temporarily fasten the cap container. When the temporary fastening is completed, the suction of the suction head is cut off, and a series of temporary fastening work is completed. Next, the temporarily fastened container is moved to a cap main fastening position by a conveyor or the like, and fastened to a predetermined torque by the cap main fastening device.

すなわち、低トルク高速で回転する工程は吸着ヘッドを
用いて行ない、最後の高トルクを必要とする締付け時は
チャック式締結装置により低速で行ったから、慣性によ
る締め過ぎを防止することができる。又、仮締結手段に
吸着ヘッドとクランプ部を設けたから、密集して載置さ
れたトレーからキャップの取出し、芯出しを可能とする
ものである。
That is, the step of rotating at a low torque and a high speed is performed by using the suction head, and the final tightening requiring high torque is performed at a low speed by the chuck type fastening device, so that overtightening due to inertia can be prevented. Further, since the suction head and the clamp portion are provided in the temporary fastening means, the caps can be taken out and centered from the trays densely placed.

[実施例〕 この発明の一実施例を第1図から第6図に基づいて説明
する。第1図は、キャップ締結システムの全体を表わす
外観斜視図である。(11)は、キャップ(A)を集積し
たトレー(C)を所定位置にセットするためのストッパ
(10)を有したキャップトレー載置台である。この載置
台(11)はコンベアを用いた供給手段により順次自動的
に供給しても良い。前記トレー(C)上にはキャップ
(A)天面を上にした状態(正立状態)で密に収納され
ている。(1)は、載置台(11)上のキャップ(A)の
画像データを画像処理装置(4)に取り込むためのTVカ
メラで、載置台(11)の上方に位置するように支柱(図
示せず)に取り付けられる。該TVカメラ(1)は、トレ
ー(C)全体が視野の中に入る位置に取り付けられる。
又、このトレー(C)に対する照明は、載置台(11)の
上方に1対の主照明(2)と載置台(11)のサイドに主
照明(2)と直交するように取り付けた補助照明(3)
より構成される。この様な構成にしたのは、キャップ天
面と背景にあるトレー(C)との陰影をはっきりさせる
ためである。前記TVカメラ(1)、主照明(2)および
補助照明(3)は、後で記述するキャップ取出・仮締結
ロボット(6)と干渉しないよう該ロボット(6)の動
作範囲外に取り付けられる。(4)は、TVカメラ(1)
からの画像データを処理し、各キャップの位置を検出す
る画像処理装置で、その演算出力信号はキャップ取出・
仮締結ロボット(6)の動作を制御するロボットコント
ローラ(5)とデータ通信が可能なように接続されてい
る。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is an external perspective view showing the entire cap fastening system. (11) is a cap tray mounting table having a stopper (10) for setting the tray (C) accumulating the caps (A) at a predetermined position. The mounting table (11) may be sequentially and automatically supplied by a supply means using a conveyor. On the tray (C), the cap (A) is densely stored with the top surface thereof facing upward (upright state). (1) is a TV camera for taking in the image data of the cap (A) on the mounting table (11) to the image processing device (4), and a column (not shown) positioned above the mounting table (11). No)). The TV camera (1) is mounted at a position where the entire tray (C) is within the field of view.
The tray (C) is illuminated by a pair of main lights (2) above the mounting table (11) and auxiliary lighting installed on the side of the mounting table (11) so as to be orthogonal to the main lighting (2). (3)
It is composed of The reason for having such a configuration is to make the shadow of the top surface of the cap and the tray (C) on the background clear. The TV camera (1), the main lighting (2) and the auxiliary lighting (3) are mounted outside the operation range of the robot (6) so as not to interfere with the cap removal / temporary fastening robot (6) described later. (4) is a TV camera (1)
An image processing device that processes the image data from and detects the position of each cap.
It is connected to the robot controller (5) that controls the operation of the temporary fastening robot (6) so that data communication is possible.

この画像処理装置(4)のキャップ位置検出処理フロー
について第6図を基に説明する。
The cap position detection processing flow of the image processing device (4) will be described with reference to FIG.

キャップ位置検出処理は、検出に必要な諸条件の設定を
行うプロトタイプ登録(図6−A)と実際にトレー上よ
りキャップの位置を検出するキャップ位置検出(図6−
B)の2つの段階に分れる。まず、プロトタイプ登録に
ついて説明する。キャップをトレー上に1個だけ置き、
TVカメラ(1)により、画像を画像処理装置(4)に入
力し(STEP1)、キャップとトレーがはっきりと分離す
る2値化レベルをモニタテレビ等に出力した2値画像に
より確認し、設定する(STEP2)。次に2値画像データ
を処理することにより、形状マスクデータ、例えば、キ
ャップの重心を原点とした輪郭の位置データ列とキャッ
プの面積を抽出する(STEP3)。最後に、STEP3で抽出し
たキャップ面積を基準にキャップ位置検出判断を行うた
めの検出判断レベルを設定する(STEP4)。
The cap position detection processing includes prototype registration (Fig. 6-A) for setting conditions necessary for detection and cap position detection (Fig. 6-) for actually detecting the position of the cap on the tray.
There are two stages of B). First, the prototype registration will be described. Place only one cap on the tray,
The image is input to the image processing device (4) by the TV camera (1) (STEP1), and the binarization level at which the cap and the tray are clearly separated is confirmed and set by the binary image output to the monitor TV or the like. (STEP2). Next, the binary image data is processed to extract the shape mask data, for example, the position data string of the contour with the center of gravity of the cap as the origin and the area of the cap (STEP 3). Finally, a detection judgment level for making cap position detection judgment is set based on the cap area extracted in STEP 3 (STEP 4).

以上のステップより、2値化レベル、形状マスクデー
タ、面積データおよび検出判断レベルをプロトタイプデ
ータとして登録する。キャップの検出のための特徴量
は、周囲長、重心位置のずれ等を用いてもよい。
Through the above steps, the binarization level, shape mask data, area data and detection judgment level are registered as prototype data. As the feature amount for detecting the cap, the perimeter, the shift of the center of gravity, or the like may be used.

次に、実際のキャップ締結動作におけるキャップ位置検
出処理について説明する。まず、キャップ締結システム
の立上げ時に、プロトタイプデータを読込む(STEP
6)。次に、キャップを集積したトレー(C)をキャッ
プトレー載置台(11)にセットした後、TVカメラ(1)
により、画像を画像処理装置(4)に入力し(STEP
7)、プロトタイプデータの2値化レベルで画像の2値
化を行う(STEP8)。2値画像上で、形状マスクを逐次
マスク内のキャップ部の面積を計算しながら図6−Cに
示すように走査させ、マスク内のキャップ部の面積が検
出判断レベルより大きくなった時点で、形状マスクとキ
ャップが一致したとみなし、形状マスクの重心位置をキ
ャップ位置としてロボットコントローラ(5)へ出力す
る。検出したキャップについては、形状マスク内の画像
を消去し、位置検出処理を続行し、1画面の走査が完了
すると処理を終了する(STEP9)。
Next, the cap position detection process in the actual cap fastening operation will be described. First, read the prototype data when starting the cap fastening system (STEP
6). Next, set the tray (C) on which the caps are accumulated on the cap tray mounting table (11), and then set the TV camera (1).
To input the image to the image processing device (4) (STEP
7), Binarize the image at the binarization level of the prototype data (STEP8). On the binary image, the shape mask is scanned as shown in FIG. 6C while sequentially calculating the area of the cap portion in the mask, and when the area of the cap portion in the mask becomes larger than the detection determination level, It is considered that the shape mask and the cap match, and the position of the center of gravity of the shape mask is output to the robot controller (5) as the cap position. For the detected cap, the image in the shape mask is erased, the position detection process is continued, and the process is ended when the scanning of one screen is completed (STEP 9).

(6)はキャップの仮締結手段であるキャップ取出・仮
締結ロボットで該キャップ取出・仮締結ロボット(6)
は、ロボットコトローラ(5)からの動作指令に従い、
載置台(11)にセットされたトレー(C)上のキャップ
(A)を取り出し、同期して供給される容器(B)へキ
ャップを仮締結する。
(6) is a cap take-out / temporary fastening robot which is a cap temporary fastening means.
According to the operation command from the robot controller (5),
The cap (A) on the tray (C) set on the mounting table (11) is taken out, and the cap is temporarily fastened to the container (B) supplied in synchronization.

(7)は、このキャップ取出・仮締結ロボット(6)の
アーム先端に取付台(76)を介して取り付けられたキャ
ップ仮締結ハンドで、該キャップ仮締結ハンド(7)
は、第3図に示すようにキャップ(A)の側面を把持す
るクランプ部(71)とこのクランプ部(71)の動作範囲
内に位置して該クランプ部(71)の中心を軸に回転可能
な吸着ヘッド(72)とこの吸着ヘッド(72)を回転させ
る回転駆動機構(73)と、該吸着ヘッド(72)とモータ
(73)を一体的に上下動させるエアシリンダ(74)を有
する吸着部(78)とからなる。
(7) is a cap temporary fastening hand (7) attached to the arm tip of this cap take-out / temporary fastening robot (6) via a mount (76).
Is located within the operating range of the clamp part (71) for gripping the side surface of the cap (A) and the clamp part (71) and rotates about the center of the clamp part (71) as shown in FIG. It has a possible suction head (72), a rotary drive mechanism (73) for rotating the suction head (72), and an air cylinder (74) for vertically moving the suction head (72) and the motor (73) integrally. The adsorption section (78).

前記クランプ部(71)は、取付台(76)の下方に固設さ
れ、対向して設けた一対のチャック(77)と、これを水
平方向に伸縮駆動させる平行駆動機構、例えば平行駆動
型エアーチャックより構成されており、該エアーチャッ
クの両側から突出している伸縮ロッドに前記チャック
(77)がそれぞれ取付けられる。又、前記吸着部(78)
は、後述する吸着ヘッド(72)を昇降させる昇降手段、
例えばエアシリンダ(74)と、このエアシリンダ(74)
の伸縮ロッド先端に固設され該エアシリンダ(74)の伸
縮動作によって前記取付台(76)と平行に上下動する基
台(80)と、この基台(80)に取付けられて吸着ヘッド
(72)を回転させるモータ(73)と、回転軸(81)の一
方は前記基台(80)に軸着され、他端はキャップ天面を
吸着する円筒状吸着ヘッド(72)と、この吸着ヘッド
(72)と、前記モータ(73)の間に張設された無端ベル
ト(75)から構成される。
The clamp part (71) is fixedly installed below the mounting base (76) and has a pair of chucks (77) facing each other and a parallel drive mechanism for horizontally expanding and contracting the chucks (77), for example, a parallel drive type air. Each of the chucks (77) is attached to a telescopic rod protruding from both sides of the air chuck. In addition, the adsorption section (78)
Is an elevating means for elevating and lowering the suction head (72) described later,
For example, the air cylinder (74) and this air cylinder (74)
A base (80) that is fixed to the end of the telescopic rod and moves up and down in parallel with the mounting base (76) by the expansion and contraction of the air cylinder (74), and a suction head (80) mounted on the base (80). The motor (73) for rotating 72), one end of the rotating shaft (81) is attached to the base (80), and the other end is a cylindrical suction head (72) for sucking the cap top surface, and the suction head. It is composed of a head (72) and an endless belt (75) stretched between the motor (73).

この吸着ヘッド(72)の回転により、吸着したキャップ
(A)を回転させ目的とする容器(B)のネジ部に螺合
させるようになっている。又、吸着ヘッド(72)の真空
吸着力によりキャップ(A)を吸着しているため、一定
のトルクがかかれば該吸着ヘッド(72)が空回りするの
で、キャップの締め過ぎを防止することが出来る。
By the rotation of the suction head (72), the sucked cap (A) is rotated and screwed into the screw portion of the intended container (B). Further, since the cap (A) is sucked by the vacuum suction force of the suction head (72), the suction head (72) runs idle when a constant torque is applied, so that the cap can be prevented from being overtightened. .

なお、該吸着ヘッド(72)への真空圧の供給は図示しな
いが公知のフレキシブルチューブ、真空バルブを介して
真空ポンプへ接続される。又、本実施例では吸着部(7
8)を昇降させているが、クランプ部(71)を昇降させ
ても良い。
The supply of vacuum pressure to the suction head (72) is connected to a vacuum pump through a known flexible tube and vacuum valve, which is not shown. Further, in this embodiment, the suction part (7
Although 8) is raised and lowered, the clamp part (71) may be raised and lowered.

また、吸着ヘッドの回転には、プーリーと伝達ベルトに
よる回転駆動の伝達を用いているが、回転駆動手段直
結、ギア伝達等を用いてもよい。クランプ部(71)のキ
ャップ挾持部分の表面には緩衝材、例えば、ゴム等が貼
着されており、クランプ時にキャップの表面に傷をつけ
ない様になっている。また、キャップ挾持部分をV型形
状とし、前述の吸着ヘッド(72)がキャップの中心をず
れて吸着しても、クランプ部(71)のクランプ時にキャ
ップをセンタリングさせることができる。キャップ締付
け装置は以上のように構成される。
Further, for the rotation of the suction head, transmission of rotational drive by a pulley and a transmission belt is used, but direct connection of rotational drive means, gear transmission, or the like may be used. A cushioning material, such as rubber, is attached to the surface of the clamp-holding portion of the clamp portion (71) so that the surface of the cap is not damaged during clamping. Further, the cap holding portion has a V-shape, and the cap can be centered when the clamp part (71) is clamped even when the suction head (72) is displaced from the center of the cap for suction. The cap tightening device is configured as described above.

(13)は容器(B)を順次キャップ締結ゾーンへ供給さ
せる容器供給手段で、複数の正立容器(B)の胴部をそ
の両側から固持する搬送用パレット(14)と、この搬送
用パレット(14)を搬送させるコンベアとから構成され
る。搬送用パレット(14)には、容器(B)の胴部を両
側から把持するV型ブロックが一定間隔で設けられてお
り、あらゆる容器寸法にも対応できるようにするため、
対峙して設けたV型ブロックの間隔は調整自在となって
いる。(9)は、仮締結されたキャップ(A)を回転の
慣性の影響の小さい低速での回転で規準のトルクまで本
締結するキャップ本締結装置で、従来のキャップ締結装
置を低速回転で用いるこの装置(9)のキャップホルダ
(図示せず)は、高トルクでキャップ(A)を締結する
ため公知のエアーチャック、又はメカニカルチャックに
より構成される。(16)(17)は、コンベアによって搬
送される搬送用パレット(14)を仮締結位置および本締
結位置で停止させるストッパである。
(13) is a container supply means for sequentially supplying the containers (B) to the cap fastening zone, and a transfer pallet (14) for holding the body parts of a plurality of upright containers (B) from both sides thereof, and this transfer pallet. Consists of a conveyor for carrying (14). The transfer pallet (14) is provided with V-shaped blocks that hold the body of the container (B) from both sides at regular intervals, so that it can be used for any container size.
The distance between the V-shaped blocks provided facing each other is adjustable. (9) is a cap main fastening device for permanently fastening the temporarily fastened cap (A) to a standard torque by rotation at a low speed that is less affected by the inertia of rotation, and uses a conventional cap fastening device at low speed rotation. The cap holder (not shown) of the device (9) is composed of a known air chuck or mechanical chuck for fastening the cap (A) with high torque. (16) and (17) are stoppers that stop the transport pallet (14) transported by the conveyor at the temporary fastening position and the final fastening position.

以上のように構成されたシステムにおいて、その動作を
以下に説明する。キャップ(A)の供給は、納入状態で
あるキャップ(A)を集積した紙製トレー(C)を載置
台(11)上のストッパ(10)によって規制される位置に
置くだけでよい。この載置台(11)上にセットされたキ
ャップ(A)を集積したトレー(C)の画像データが視
覚センサ(1)により画像処理装置(4)に取り込まれ
ると、画像処理装置(4)は、前述したように画像デー
タを処理し、キャップ位置を検出し、キャップ位置デー
タをロボットコントローラ(5)に転送する。ロボット
コントローラ(5)は、キャップ位置データに基づき、
キャップ取出・仮締結ロボット(6)を動作させ、キャ
ップ取出・仮締結用ロボットハンド(7)をキャップ
(A)の真上に移動させる。そして、キャップ取出・仮
締結用ロボットハンド(7)のエアシリンダ(74)を駆
動させて吸着ヘッド(72)を下げ、吸着ヘッド(72)に
キャップ(A)の天面を吸着させる。キャップ(A)を
吸着後、エアシリンダ(74)によって所定のストローク
量上昇させ、キャップ(A)を抜き出し、その後、クラ
ンプ部(71)を作動させて、キャップ(A)の側面を両
側から把持する。この一連の動作により、複数のキャッ
プ(A)が密着した状態からでも、キャップを取り出す
ことができ、また、吸着ヘッド(72)の吸着位置がキャ
ップの中心からずれていても吸着ヘッド(72)の中心軸
にキャップ(A)の位置を修正させることができる。し
たがって、キャップ位置検出手段はラフな精度のもので
も良く、公知の安価な装置で実現できる。
The operation of the system configured as above will be described below. To supply the cap (A), it suffices to place the paper tray (C) accumulating the delivered cap (A) at a position regulated by the stopper (10) on the mounting table (11). When the image data of the tray (C) accumulating the caps (A) set on the mounting table (11) is taken into the image processing device (4) by the visual sensor (1), the image processing device (4) As described above, the image data is processed, the cap position is detected, and the cap position data is transferred to the robot controller (5). The robot controller (5), based on the cap position data,
The cap removal / temporary fastening robot (6) is operated, and the cap removal / temporary fastening robot hand (7) is moved right above the cap (A). Then, the air cylinder (74) of the cap removal / temporary fastening robot hand (7) is driven to lower the suction head (72), and the suction head (72) suctions the top surface of the cap (A). After suctioning the cap (A), the air cylinder (74) raises the stroke by a predetermined amount, the cap (A) is pulled out, and then the clamp part (71) is operated to grasp the side surface of the cap (A) from both sides. To do. By this series of operations, the caps can be taken out even when the plurality of caps (A) are in close contact, and even if the suction position of the suction head (72) is displaced from the center of the cap, the suction head (72). The position of the cap (A) can be corrected on the central axis of the. Therefore, the cap position detecting means may have a rough accuracy and can be realized by a known inexpensive device.

次に、このセンタリングされたキャップ(A)を把持し
た状態でキャップ取出・仮締結ロボット(6)を動作さ
せ、キャップ取出・仮締結用ロボットハンド(7)をス
トッパ(16)によって仮締結位置に停止している搬送用
パレット(14)上の容器(B)の真上に移動させる。そ
の後、キャップ取出・仮締結用ロボットハンド(7)の
クランプ部(71)のチャック(77)によるキャップ側面
の把持を解放し、エアシリンダ(74)を作動させて吸着
部(78)を下げ、モータ(73)により吸着ヘッド(72)
とともにキャップ(A)を回転させる。そして、キャッ
プ取出・仮締結ロボット(6)の動作により、キャップ
取出・仮締結用ロボットハンド(7)を下降させ、キャ
ップ(A)の容器(B)への仮締結を行う。このとき、
回転するのは、キャップと軽量の吸着ヘッド(72)のみ
であり、高速回転で仮締結を行っても、回転の慣性によ
るキャップの締めすぎは発生しない。仮締結が完了する
と、吸着ヘッド(72)の吸引を切り、キャップ取出・仮
締結ロボット(6)を動作させ、次のキャップ位置へキ
ャップ取出・仮締結用ロボットハンド(7)を移動させ
る。仮締結された前記容器(B)は、仮締結位置のスト
ッパ(16)の解放後、搬送手段(13)により搬送され、
本締結位置のストッパ(17)で本締結位置に停止する。
その後、キャップ本締結装置(9)により、低速回転で
所定トルクまでの締結を行う。
Next, the cap removal / temporary fastening robot (6) is operated while holding the centered cap (A), and the cap removal / temporary fastening robot hand (7) is moved to the temporary fastening position by the stopper (16). The container is moved to a position directly above the container (B) on the transportation pallet (14) that is stopped. After that, the grip of the cap side face by the chuck (77) of the clamp part (71) of the cap removal / temporary fastening robot hand (7) is released, and the air cylinder (74) is operated to lower the suction part (78), Suction head (72) by motor (73)
At the same time, the cap (A) is rotated. Then, the cap removal / temporary fastening robot (6) operates to lower the cap removal / temporary fastening robot hand (7) to temporarily fasten the cap (A) to the container (B). At this time,
Only the cap and the lightweight suction head (72) rotate, and even if temporary fastening is performed at high speed, overtightening of the cap due to inertia of rotation does not occur. When the temporary fastening is completed, the suction of the suction head (72) is cut off, the cap removal / temporary fastening robot (6) is operated, and the cap removal / temporary fastening robot hand (7) is moved to the next cap position. The container (B) temporarily fastened is transported by the transport means (13) after releasing the stopper (16) at the temporary fastening position,
Stop at the final fastening position with the stopper (17) at the final fastening position.
After that, the cap main fastening device (9) fastens to a predetermined torque at low speed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳述したように本発明は、視覚センサによってトレ
ー上のキャップ群を撮像し、これを画像処理装置により
個々のキャップ位置を検出すると共に、このキャップ位
置信号に基づきキャップを締結させる手段として移動ア
ームの先端にキャップ側面を把持するクランプ部と、こ
のクランプ部の中心線上に該キャップを吸着させる吸着
部を上下運動する回転軸に軸着する構成としたから、キ
ャップが密着状態であってもこれらの中から特定のキャ
ップの取出しが出来ると共に、その吸着の位置がズレて
いてもクランプ部で芯出しすることが出来るため、キャ
ップの供給状態は、キャップメーカーから納入された状
態そのままで供給することが出来る。
As described above in detail, according to the present invention, the cap group on the tray is imaged by the visual sensor, the cap position is detected by the image processing device, and the cap is fastened based on the cap position signal. Since the clamp portion that holds the side surface of the cap on the tip of the arm and the suction portion that sucks the cap on the center line of the clamp portion are axially attached to the rotating shaft that moves up and down, even if the cap is in a close contact state. A specific cap can be taken out of these, and even if the suction position is misaligned, it can be centered at the clamp part, so the cap is supplied as it is delivered from the cap manufacturer. You can

これにより、キャップ供給作業の大巾な省力化を図るこ
とが出来る。
As a result, it is possible to greatly save labor in the cap supply work.

又、仮締結手段は、キャップの吸着位置をクランプ部に
よりセンタリングさせるため、画像処理装置はキャップ
位置検出精度の粗い安価なものを用いることが出来る。
Further, since the temporary fastening means causes the suction position of the cap to be centered by the clamp portion, the image processing apparatus can use an inexpensive one with coarse accuracy in detecting the cap position.

又、仕掛製品の切替による切替部分がないため、仕掛製
品切替時、従来のようなシュート等の間隔調整など周辺
装置の調整における熟練作業が不要となり、切替工数の
削減、製品仕掛りの汎用性の向上を図ることができる。
In addition, since there is no switching part for switching in-process products, there is no need for skilled work in adjusting peripheral devices such as adjusting the intervals of chutes etc. when switching in-process products, reducing switching man-hours and versatility of product in-process Can be improved.

又、キャップの締結方法として、軽量の吸着ヘッドによ
り高速回転でキャップの仮締結を行う仮締結手段と、キ
ャップを把持して低速高トルクでキャップを本締結する
本締結手段とによりキャップを締結させているため、回
転の慣性の影響によるキャップの締めすぎを抑えること
ができ、安定したしかも均一したトルクでキャップの締
結を行うことができる。
In addition, as a method of fastening the cap, the light-weight suction head temporarily fastens the cap at high speed, and the fast fastening device grips the cap and fastens the cap at low speed and high torque. Therefore, it is possible to prevent over-tightening of the cap due to the influence of rotational inertia, and it is possible to fasten the cap with stable and uniform torque.

また、従来のキャップ締結動作のできないロボットハン
ドをもつ部品供給システムでは防ぐことのできなかった
キャップのベレー掛けの不良発生を防止することが可能
となり、品質・工程安定性の向上を図ることができる。
In addition, it is possible to prevent the occurrence of defective cap bereting, which could not be prevented by the conventional component supply system having a robot hand that cannot perform cap fastening operation, and it is possible to improve quality and process stability. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

各図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は本発
明に係るキャップ締結システムの外観斜視図、第2図は
全体ブロック図、第3図はキャップ取出・仮締結用ロボ
ットハンドの外観斜視図、第4図はキャップ取出・仮締
結用ロボットハンドの側面図および正面図、第5図はキ
ャップ取出・仮締結の動作説明図、第6図は画像処理装
置のキャップ位置検出処理フローである。 (1)……TVカメラ、(2)……主照明 (3)……補助照明、(4)……画像処理装置 (5)……ロボットコントローラ (6)……キャップ取出・仮締結ロボット (7)……キャップ取出・仮締結用ロボットハンド (8)……キャップ本締結装置コントローラ (9)……キャップ本締結装置 (10)……ストッパ、(11)……載置台 (13)……搬送手段、(14)……搬送用パレット (16)……仮締結位置ストッパ (17)……本締結位置ストッパ
Each drawing shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an external perspective view of a cap fastening system according to the present invention, FIG. 2 is an overall block diagram, and FIG. 3 is a cap removing / temporary fastening robot hand. FIG. 4 is a side view and a front view of the robot hand for cap removal / temporary fastening, FIG. 5 is an operation explanatory diagram of cap removal / temporary fastening, and FIG. 6 is a cap position detection process of the image processing apparatus. It is a flow. (1) …… TV camera, (2) …… Main lighting (3) …… Auxiliary lighting, (4) …… Image processing device (5) …… Robot controller (6) …… Cap removal / temporary fastening robot ( 7) …… Cap removal / temporary fastening robot hand (8) …… Cap main fastening device controller (9) …… Cap main fastening device (10) …… Stopper, (11) …… Standing table (13) …… Conveying means (14) …… Conveying pallet (16) …… Temporary fastening position stopper (17) …… Final fastening position stopper

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】正立した複数のキャップをランダムに収容
したトレーを所定位置に供給する供給手段と、前記所定
位置に供給されたトレーの上部に設けられ、前記トレー
上のキャップの画像データを撮像する視覚センサと、こ
の視覚センサの画像データから個々のキャップ位置を検
出するキャップ位置検出手段と、前記キャップを螺合す
る容器を固持して所定位置に供給する容器供給手段と、
支持体に設けられてそれぞれ所定位置に供給された前記
トレーと容器間を移動するアームと、このアーム先端に
設けられ上下動する回転軸に軸着されキャップ天面を吸
着する吸着部と、この吸着されたキャップをその側面か
ら吸着部中心に向けて把持するクランプ部とからなるキ
ャップの仮締結手段と、 この仮締結された前記キャップを把持して所定トルクで
本締結する本締結手段とからなり、 前記キャップ位置検出手段により一定の順序で送られて
くるキャップの位置データに基づいて仮締結手段を駆動
してトレー上の該当するキャップ天面を吸着して取出
し、該キャップを芯出し後吸着部により容器に仮締結
し、その後本締結手段によって前記仮締めされた該キャ
ップを所定トルクで本締めすることを特徴とするキャッ
プの締結システム。
1. A supply means for supplying a tray in which a plurality of upright caps are randomly housed to a predetermined position, and an image data of the cap on the tray, which is provided on the tray supplied to the predetermined position. A visual sensor for imaging, a cap position detecting means for detecting individual cap positions from image data of the visual sensor, a container supply means for holding a container into which the cap is screwed and supplying the container at a predetermined position,
An arm that is provided on a support and that moves between the tray and the container that are respectively supplied to predetermined positions; From the temporary fastening means of the cap, which comprises a clamp portion for gripping the sucked cap from the side surface toward the center of the suction portion, and the final fastening means for gripping the temporarily fastened cap and finally fastening the cap with a predetermined torque. Then, based on the position data of the caps sent in a fixed order by the cap position detection means, the temporary fastening means is driven to adsorb and take out the corresponding cap top surface on the tray, and after centering the caps. A fastening system for a cap, which is temporarily fastened to a container by an adsorbing portion, and then is temporarily fastened with a predetermined torque to the temporarily fastened cap by the regular fastening means. .
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