JPH08231045A - ケース積み付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 上下段のケース１間における嵌め合わせを確
実に行うと共に、積み付け作業や教示作業を容易に行
う。 【構成】 下段側のケース１の上面開口部１ｃに上段側
のケース１の底面リブ１ｂが嵌合されながら、パレット
４４上にケース１が積み付けられて段積みされるもので
ある。パレット４４を昇降させるケース積み付け用リフ
タ４８と、パレット４４へのケース１の積み付けが一定
の高さ位置で行われるように、パレット４４の昇降位置
をケース積み付け用リフタ４８の制御により位置決めす
るリフト制御装置と、パレット４４上に段積みされた最
上段のケース１の全側壁面を外周方向から押圧可能な第
１プッシャ機構５６等を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、牛乳パックや野菜等を
輸送するためのプラスチックケースをハンドリングロボ
ットを用いてパレットに段積みする際に好適なケース積
み付け装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、牛乳パックや野菜等が工場から
出荷および輸送される際には、上面を開口されたケース
に牛乳パックや野菜等が定量ずつ収容されるようになっ
ている。このケースは、耐久性があって軽量の合成樹脂
製やプラスチック製からなっており、ケースの側面に
は、人が運ぶ際に手を突っ込めるように把持穴が形成さ
れている。また、このケースは、通常、上面開口部の周
囲に上縁リブが形成されていると共に、底面に底面リブ
が形成されている。そして、ケースが多段積みされた際
に、下段側のケースの上面開口部に上段側のケースの底
面リブが嵌合されることによって、荷崩れが防止される
ようになっている。

【０００３】ところで、ケースの積み付け作業は、従
来、特開昭５７−１９２３１号公報にも開示されている
ように、パレットを固定された載置台上に設置した後、
作業員や教示／再生型のハンドリングロボットによりケ
ースを把持し、下段側のケースの上面開口部に上段側の
ケースの底面リブを嵌合させながらパレット上に順に積
み上げることにより行われるようになっている。

【０００４】また、パレットの上面は、薄くて細長い板
材が列状に張りつけられて構成されているが、このパレ
ットの上板は、フォークリフトで運搬される際にフォー
クリフトの爪で傷つけられることが多く、その際には削
られた部分の板を張り替えてはパレットを再利用してい
る。そのために、パレットの中には、補修による板の張
り替えで、厚みが揃っていないため、上面が凹凸の状態
のものが含まれている。このようなパレット上にケース
を積み付けると、１段目のケースは、置かれた場所の凹
凸に従ってわずかに傾いた状態で置かれる。１段目のケ
ースがそれぞれ傾いていると、上の段を積み付ける度
に、ケースを積み付ける場所がどんどん広がっていくこ
とになる（図９参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、２段目以降のケースを積み付ける際に、
１段目を積み付けるのと同じ積み付け場所にケースを持
っていっても、下段のケースが段々広がっているため
に、下段側のケースの上面開口部に嵌め合わせることが
できず、ケースが傾いて置かれたり、乗り上げたりする
ことがあるという問題がある。

【０００６】また、上記従来の方法では、固定された載
置台上にパレットが設置されるため、積み付け高さ位置
がケースの段数毎に上昇することになる。従って、ハン
ドリングロボットにより積み付け作業が行われる場合に
は、パレット面に平行な平面方向の位置と各段数の高さ
方向の位置とをハンドリングロボットに教示することが
必要となり、教示作業が複雑になるという問題がある。

【０００７】従って、本発明は、上下段のケース間にお
ける嵌め合わせを確実に行うことができると共に、積み
付け作業や教示作業を容易に行うことができるケース積
み付け装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１ないし４のケース積み付け装置は、教示／
再生型のハンドリングロボットによって、下段側のケー
スの上面開口部に上段側のケースの底面リブが嵌合され
ながら、パレット上にケースが積み付けられて段積みさ
れるものであり、下記の特徴を有している。

【０００９】即ち、請求項１のケース積み付け装置は、
上記パレットを昇降させるリフト手段と、上記パレット
へのケースの積み付けが一定の高さ位置で行われるよう
に、該パレットの昇降位置を上記リフト手段の制御によ
り位置決めするリフト制御手段と、上記パレット上に段
積みされた最上段のケースの対向する側壁面を両側から
押圧可能なケース押圧手段とを有していることを特徴と
している。

【００１０】請求項２のケース積み付け装置は、請求項
１のケース押圧手段が、ケースの側壁面の上部に線状に
当接することにより押圧する回転自在なローラを有して
いることを特徴としている。

【００１１】請求項３のケース積み付け装置は、請求項
１のケース押圧手段が、ケースの側壁面の上部および下
部に線状に当接することにより押圧する回転自在なロー
ラを有していることを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１の構成によれば、上記パレットへのケ
ースの積み付けが一定の高さ位置で行われるように、パ
レットの昇降位置が位置決めされ、ケースの段積みが最
上段に近づいた場合でも、ケースを上方へ持ち上げる必
要がなくなるため、積み付け作業が容易化する。また、
パレット上に段積みされた最上段のケースの側壁面が両
側から押圧されることによって、この最上段のケースの
上面開口部が広がっていても元の間隔に矯正させること
が可能になる。従って、積み付けが行われた場合に、積
み付けられる上段側のケースの底面リブを下段側の最上
段のケースの上面開口部に確実に嵌合させることが可能
になる。また、ケースの積み付けが行われる一定の高さ
位置における平面内での教示となるため、ロボットの教
示作業を簡単化させることができる。

【００１３】また、請求項２の構成によれば、ケースの
上面開口部に近い側壁面の上部を線状に押圧するため、
上面開口部を確実に矯正することが可能になり、結果と
して上下段のケース間における嵌合を一層確実なものと
することができる。また、ローラが回転自在にされてい
るため、下降するケースがローラに接触しても、ケース
がローラに引っ掛かって脱落することがない。

【００１４】また、請求項３の構成によれば、ケースの
上面開口部に近い側壁面の上部と、ケースの底面リブに
近い側壁面の下部とを線状に押圧するため、上面開口部
および底面リブを確実に矯正することが可能になり、結
果として上下段のケース間における嵌合を一層確実なも
のとすることができる。さらに、押圧されるケースと、
このケースの下段に位置するケースとの嵌合が不良であ
った場合に、側壁面の下部の押圧がケースを嵌合させ易
くなるように移動させるため、上下段のケースの嵌合を
一層確実に行わせることが可能になる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図１０を用い
て説明する。本実施例に係るケース積み付け装置は、図
３に示すように、ケース積み付け用ハンド４０を備えた
教示／再生型のハンドリングロボット４１の動作範囲内
に配置されるようになっている。積み付け装置４５の周
囲には、上記のハンドリングロボット４１と、ケース搬
送系３７と、パレット搬入系３８と、パレット搬出系３
９とがパレット４４（ケース１）の四辺に対向するよう
に配置されている。

【００１６】上記のケース搬送系３７は、牛乳パック等
を収容したケース１を搬送する搬送コンベア４２と、搬
送コンベア４２により搬送されたケース１を４個一組と
して把持位置に位置決めする位置決めコンベア４３と、
異常時に把持位置からケース１…を退避させるバイパス
コンベア４７とを有している。そして、ハンドリングロ
ボット４１は、位置決めコンベア４３上の把持位置に直
列配置された４個のケース１…をケース積み付け用ハン
ド４０により同時に把持して積み付け装置４５のパレッ
ト４４に移載するようになっている。

【００１７】上記のケース搬送系３７により搬送される
ケース１は、図５に示すように、上面に形成された上面
開口部１ｃと、この上面開口部１ｃの形状を僅かに縮小
した形状に形成された底面リブ１ｂと、上面開口部１ｃ
の周囲に形成された上縁リブ１ａとを有しており、多段
積みされた際に、下段側のケース１の上面開口部１ｃに
上段側のケース１の底面リブ１ｂが嵌合されるようにな
っている。

【００１８】また、図３に示すように、パレット搬入系
３８は、積み付け装置４５のハンドリングロボット４１
方向に対して反対側に配置されており、複数枚のパレッ
ト４４を収容し、積み付け装置４５から積み付け済みの
パレット４４が搬出されたときに、収容していた空状態
のパレット４４を積み付け装置４５に搬入するようにな
っている。また、パレット搬出系３９は、積み付け装置
４５のケース搬送系３７方向に対して反対側に配置され
ており、積み付け済みのパレット４４を積み付け装置４
５から外部に搬出するようになっている。

【００１９】上記の積み付け装置４５は、パレット４４
を昇降させるケース積み付け用リフタ４８（リフト手
段）を有している。ケース積み付け用リフタ４８は、図
１に示すように、リフタ収容室５５内に設置されてお
り、リフタ収容室５５の底面壁５５ａに固設された固定
基台５４と、この固定基台５４に対向配置され、パレッ
ト４４が載置されるパレット載置台５２と、固定基台５
４およびパレット載置台５２間に設けられた昇降機構５
３とを有している。そして、ケース積み付け用リフタ４
８は、昇降機構５３がパレット載置台５２を固定基台５
４に対して相対移動させることによって、パレット載置
台５２をパレット４４と共に昇降させるようになってい
る。

【００２０】上記のパレット載置台５２は、図示しない
リフト制御装置（リフト制御手段）により昇降位置が制
御されている。リフト制御装置は、パレット載置台５２
の昇降方向の現在位置を検知する昇降位置検知器と、昇
降位置検知器からの検知信号を基にしてパレット載置台
５２を所定の昇降位置に位置決めする位置制御機とを有
している。

【００２１】上記の昇降位置検知器は、リフタ収容室５
５の側面壁５５ｂに配設された複数のリミットスイッチ
と、これらのリミットスイッチに当接して検知されるよ
うにパレット載置台５２に固設された当接部材とからな
っている。そして、リミットスイッチは、各段のケース
１の上面が積み付け高さ位置となったときに当接部材を
検知するように、ケース１の高さに一致した間隔でもっ
て側面壁５５ｂに配置されており、このリミットスイッ
チからの検知信号が入力される位置制御機は、後述の図
４のリフト制御ルーチンを実行することによって、ハン
ドリングロボット４１によるケース１の積み付けを常に
一定の積み付け高さ位置で行わせるようになっている。

【００２２】尚、昇降位置検知器には、固定基台５４と
パレット載置台５２との距離を検知する距離センサーが
用いられていても良いし、或いは、積み付け高さ位置に
透過型や反射型の光電スイッチを設け、この光電スイッ
チにより最上段のケース１の上面を検知することによっ
て、間接的にパレット載置台５２の昇降位置を検知する
構成にされていても良い。

【００２３】上記のリフタ収容室５５の上縁部には、図
３に示すように、ケース１の全側壁面を外周方向から押
圧するように、第１プッシャ機構５６・５６（ケース押
圧手段）と第２プッシャ機構５７・５７（ケース押圧手
段）と第３プッシャ機構５８（ケース押圧手段）とが設
けられている。具体的は、第１プッシャ機構５６・５６
は、ハンドリングロボット４１およびパレット搬入系３
８に対向するケース１の両側壁面を押圧するように配置
されており、第２プッシャ機構５７・５７は、パレット
搬出系３９に対向するケース１の側壁面を押圧するよう
に配設されている。また、第３プッシャ機構５８は、ケ
ース搬送系３７に対向するケース１の側壁面を押圧する
ように配置されている。

【００２４】尚、本実施例においては、搬入されるパレ
ット４４の上板の方向が決まっており、即ち、パレット
４４上板の厚みのバラツキが生じる方向が定まってい
る。従って、ケース１の積み付け位置が広がる場合に
は、第２２プッシャ機構５７・５７に対して広がるの
で、第２２プッシャ機構５７・５７のみを備える構成で
あっても良い。また、第１プッシャ機構５６・５６およ
び第３プッシャ機構５８を備えることによって、他の方
向の広がりをも矯正できるので、装置は複雑化するが、
積み付け位置の矯正にはより有効である。

【００２５】上記の第１プッシャ機構５６は、その他の
第２プッシャ機構５７および第３プッシャ機構５８と同
一構成にされており、図１および図２に示すように、ケ
ース１の側壁面に線状に当接可能な当接ローラ５６ａ
と、当接ローラ５６ａをケース１方向に進退移動させる
進退機構５６ｂとを有している。そして、当接ローラ５
６ａは、進退機構５６ｂに回転自在に設けられることに
よって、ケース１の下降時に当接ローラ５６ａが接触し
たときに、ケース１と当接ローラ５６ａとの引っ掛かり
によるケース１の脱落が防止されるようになっている。

【００２６】尚、当接ローラ５６ａとケース１との当接
位置は、図６に示すように、ケース１の側壁面の上部で
あっても良いし、図７に示すように、ケース１の側壁面
の下部であっても良い。そして、ケース１の側壁面の上
部に当接ローラ５６ａを当接させた場合には、ケース１
の上面開口部１ｃの近傍が押圧されることによって、上
面開口部１ｃの間隔を十分に矯正することが可能にな
る。一方、ケース１の側壁面の下部に当接ローラ５６ａ
を当接させた場合には、上下段のケース１・１の嵌合を
ケース１の押圧による移動により一層確実に行わせるこ
とが可能になる。

【００２７】上記の当接ローラ５６ａを進退移動させる
進退機構５６ｂは、ケース１の形状や寸法が異なる場合
であっても、確実にケース１を押圧できるように、エア
圧や油圧により当接ローラ５６ａを進出させて一定の押
圧力でケース１の側壁面に当接させるようになってい
る。

【００２８】尚、進退機構５６ｂは、ケース１の形状や
寸法に応じた位置決め手段を備えることによって、所定
の位置に当接ローラ５６ａを進出させてケース１の側壁
面に当接させるようになっていても良い。また、第１プ
ッシャ機構５６は、図８に示すように、２本の当接ロー
ラ５６ａ・５６ａをケース１の上部および下部に当接す
るように有していても良い。

【００２９】上記の構成において、ケース積み付け装置
４５の動作を図４のフローチャートに基づいて説明す
る。図３に示すように、パレット搬入系３８から積み付
け装置４５に空状態のパレット４４が搬入されると（Ｓ
１）、図１に示すように、パレット４４の上面が積み付
け高さ位置となるように、ケース積み付け用リフタ４８
が昇降して位置決めすることになる（Ｓ２）。そして、
このパレット４４に対して１段目のケース１…の積み付
けが完了すると（Ｓ３）、ケース積み付け用リフタ４８
が１段分下降することによって、１段目のケース１…の
上面を積み付け高さ位置と一致させるように、パレット
４４の昇降位置を位置決めすることになる（Ｓ４）。

【００３０】この後、第１プッシャ機構５６、第２プッ
シャ機構５７、第３プッシャ機構５８が１段目のケース
１…の側壁面を四方から押圧した後（Ｓ５）、１段目の
ケース１…上に２段目のケース１…が積み付けられるこ
とになる。この際、図９に示すように、１段目のケース
１が傾くことによって、２段目のケース１に積み付ける
場所が広がっている場合でも、プッシャ機構５６〜５８
の押圧によって、１段目のケース１…の上面開口部１ｃ
の間隔が正規の間隔に矯正されているため、１段目のケ
ース１…の上面開口部１ｃに２段目のケース１の底面リ
ブ１ｂが確実に嵌合することになる（Ｓ６）。

【００３１】次に、２段目における全てのケース１…の
積み付け処理が完了すると、現在の最上段の段数が最終
段であるか否かを判定することになる。最終段でない場
合には、Ｓ４から再実行することによって、現在の最上
段のケース１…の上面が積み付け高さ位置と一致するよ
うにパレット４４の昇降位置が位置決めされ、プッシャ
機構５６〜５８の押圧により矯正されながら次段のケー
ス１…の積み付け処理が実施されることになる（Ｓ
７）。そして、最終段となった場合には、全積み付け処
理が終了したとしてケース積み付け用リフタ４８からパ
レット４４を外部に搬出することになる（Ｓ８）。尚、
最終段の積み付け処理においては、最終段のケース１と
下段のケース１との嵌合が不十分であっても、荷積みへ
の影響が少ないと考えられるため、Ｓ５のプッシャ機構
５６〜５８の押圧による矯正を省略することも可能であ
る。

【００３２】

【発明の効果】請求項１の発明は、以上のように、教示
／再生型のハンドリングロボットによって、下段側のケ
ースの上面開口部に上段側のケースの底面リブが嵌合さ
れながら、パレット上にケースが積み付けられて段積み
されるものであり、上記パレットを昇降させるリフト手
段と、上記パレットへのケースの積み付けが一定の高さ
位置で行われるように、該パレットの昇降位置を上記リ
フト手段の制御により位置決めするリフト制御手段と、
上記パレット上に段積みされた最上段のケースの側壁面
を両側から押圧可能なケース押圧手段とを有している構
成である。

【００３３】これにより、上記パレットへのケースの積
み付けが一定の高さ位置で行われるように、パレットの
昇降位置が位置決めされ、ケースの段積みが最上段に近
づいた場合でも、ケースを上方へ持ち上げる必要がなく
なるため、積み付け作業が容易化する。また、パレット
上に段積みされた最上段のケースの側壁面が両側から押
圧されることによって、この最上段のケースの上面開口
部の間隔が広がっていても元の間隔に矯正させることが
可能になり、積み付けが行われた場合に、積み付けられ
る上段側のケースの底面リブを下段側の最上段のケース
の上面開口部に確実に嵌合させることが可能になる。そ
して、ケースの積み付けが行われる一定の高さ位置にお
ける平面内での教示となるため、教示作業を簡単化する
ことができるという効果を奏する。

【００３４】請求項２のケース積み付け装置は、以上の
ように、請求項１のケース押圧手段が、ケースの側壁面
の上部に線状に当接することにより押圧する回転自在な
ローラを有している構成である。

【００３５】これにより、ケースの上面開口部に近い側
壁面の上部を線状に押圧するため、上面開口部を確実に
矯正することが可能になり、結果として上下段のケース
間における嵌合を一層確実なものとすることができる。
また、ローラが回転自在にされているため、下降するケ
ースがローラに接触しても、ケースがローラに引っ掛か
って脱落することがないという効果を奏する。

【００３６】請求項３のケース積み付け装置は、以上の
ように、請求項１のケース押圧手段が、ケースの側壁面
の上部および下部に線状に当接することにより押圧する
回転自在なローラを有している構成である。

【００３７】これにより、ケースの上面開口部に近い側
壁面の上部と、ケースの底面リブに近い側壁面の下部と
を線状に押圧するため、上面開口部および底面リブを確
実に矯正することが可能になり、結果として上下段のケ
ース間における嵌合を一層確実なものとすることができ
る。さらに、押圧されるケースと、このケースの下段に
位置するケースとの嵌合が不良であった場合に、側壁面
の下部の押圧がケースを嵌合させ易くなるように移動さ
せるため、上下段のケースの嵌合を一層確実に行わせる
ことが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ケース積み付け装置を側面視した概略構成図で
ある。

【図２】ケース積み付け装置を平面視した概略構成図で
ある。

【図３】ケース積み付け装置周辺の平面図である。

【図４】リフト制御ルーチンのフローチャートである。

【図５】ケースの正面図である。

【図６】ケースと進退機構との位置関係を示す説明図で
ある。

【図７】ケースと進退機構との位置関係を示す説明図で
ある。

【図８】ケースと進退機構との位置関係を示す説明図で
ある。

【図９】パレットに積み付けられたケースの状態を示す
説明図である。

【符号の説明】

１ ケース １ａ 上縁リブ １ｂ 底面リブ １ｃ 上面開口部 ３７ ケース搬送系 ３８ パレット搬入系 ３９ パレット搬出系 ４０ ケース積み付け用ハンド ４１ ハンドリングロボット ４４ パレット ４５ 積み付け装置 ４６ パレット搬出コンベア ４７ バイパスコンベア ４８ ケース積み付け用リフタ ５６ 第１プッシャ機構 ５７ 第２プッシャ機構 ５８ 第３プッシャ機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 教示／再生型のハンドリングロボットに
   よって、下段側のケースの上面開口部に上段側のケース
   の底面リブが嵌合されながら、パレット上にケースが積
   み付けられて段積みされるケース積み付け装置であっ
   て、 上記パレットを昇降させるリフト手段と、 上記パレットへのケースの積み付けが一定の高さ位置で
   行われるように、該パレットの昇降位置を上記リフト手
   段の制御により位置決めするリフト制御手段と、 上記パレット上に段積みされた最上段のケースの対向す
   る側壁面を両側から押圧可能なケース押圧手段とを有し
   ていることを特徴とするケース積み付け装置。
2. 【請求項２】 上記ケース押圧手段は、ケースの側壁面
   の上部に線状に当接することにより押圧する回転自在な
   ローラを有していることを特徴とする請求項１記載のケ
   ース積み付け装置。
3. 【請求項３】 上記ケース押圧手段は、ケースの側壁面
   の上部および下部に線状に当接することにより押圧する
   回転自在なローラを有していることを特徴とする請求項
   １記載のケース積み付け装置。