JPH10316109A - 製品搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長時間トラブルを未然に防止し、処理速度や
稼働率の向上を図ることができる製品搬送装置を提供す
る。 【解決手段】 ハンド部１３が、水平方向に延在する腕
部１８と、ボトルＢを保持する２つのチャック１９と、
フランジ部２１の上方に固定された傾斜増幅板２３、等
を有している。また、３次元的に移動するロボット本体
１２に対してハンド部１３が揺動可能に吊り下げられ、
ハンド部１３が傾いた際に傾斜増幅板２３に接触する２
つの触覚センサー２５がロボット本体１２に設置されて
いる。そして、触覚センサー２５がハンド部１３との接
触を検知した際に発する信号を受けてロボット本体１２
の動作を停止させる制御部２６が備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工場等において、
例えば液体洗浄剤のような液状製品や粉粒体状製品を容
器に充填する充填ラインの設備の一部を構成し、コンベ
アラインから充填済の複数の容器をまとめて梱包する梱
包機器に向けてそれら容器を搬送する製品搬送装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液体洗浄剤等を製造する工場に
おいて、これら製品の充填ラインは、通常、製品を容器
に充填する充填機の他に、箱詰めで納入された容器を箱
から取り出す機器、その容器を充填ラインに供給する機
器、製品が充填された容器を一定個数まとめて梱包する
機器等、各種の機器で構成されている。そして、通常、
これらの機器は各々のブロックで独立に稼動するように
なっている。

【０００３】充填ラインを起動させるには、上流からの
包材をストックしておき、充填ラインの各機器の処理速
度をそれぞれ調整した後、下流側から順次起動させてい
く。この際、処理速度の調整は、充填機より後は下流側
を早くする設定としている。また、充填機には上流から
の包材がストックされているので、下流側から順次起動
することで何ら問題はない。このような充填ラインにお
いて、各ブロックで製品が滞留したり、詰まったりする
ことが時々あるが、その際には上流側の装置が停止する
まではオペレータが該当装置の起動停止ボタンを操作し
て個々の装置を停止させることで対応していた。そし
て、人手によってトラブル個所の製品、材料等を取り除
いていた。

【０００４】充填ラインの中でも、特に、製品充填済み
の容器、例えば液体洗浄剤入りボトルを一定個数まとめ
て梱包する梱包機器には、充填作業の高速化を目的とし
てロボットケーサーを設置することが多い。このロボッ
トケーサーとは、図２に示すように、ロボット本体１と
ボトルＢを掴むハンド部２を備えたものであり、ボトル
Ｂが下方から突き上げられることでハンド部２のチャッ
ク３がボトルＢを掴んだ後、ロボット本体１が３次元的
に動くことにより、ボトルを搭載したコンベアラインか
ら梱包用ケース上への移動を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ロボットケーサーは、図２に示すように、ロボット本体
１とハンド部２の接合構造が、フランジ部分でロボット
本体１とハンド部２が堅固に固定される構造となってい
た。そのため、例えば、ハンド部がボトルを不安定に掴
んだ場合、ボトルＢが潰れてロボット自体が過負荷とな
らない限り、ラインを停止することができなかった。そ
して、ロボット過負荷トラブルになってから発見したの
では、飛散した液体洗浄剤の処理作業やロボット原点復
帰作業等、時間や手間が掛かる作業が必要となり、省力
化を阻害する要因の一つとなっていた。

【０００６】また、ボトルを掴み損ね、ケース内に規定
の数だけ入らなかった場合には後工程の最終検量機でチ
ェック、自動排出が可能であるが、ボトルの突き上げ不
良が発生しても偶然に規定数がケース内に入ってしま
い、しかもロボット過負荷トラブルとならなかったよう
な場合には、正常品として製品倉庫に入庫された後に内
容物の漏洩やキャップなし品として発見される、という
不具合があった。

【０００７】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、ボトル潰れ等による品質不良や飛
散液処理作業等の長時間トラブルを未然に防止し、処理
速度や稼働率の向上を図ることができ、液体洗浄剤の製
造工場における充填ライン等に組み込まれて好適な製品
搬送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】上記の目的を達成するた
めに、本発明の製品搬送装置は、製品を収容した容器を
保持するハンド部と、３次元的に移動して容器をある場
所から他の場所へ搬送するロボット本体を有する製品搬
送装置であって、ハンド部が、水平方向に延在する腕部
と、複数の容器を保持する容器保持部、を有してなり、
ロボット本体に対してハンド部が揺動可能に吊り下げら
れるとともに、ハンド部が揺動して傾いた際にハンド部
の少なくとも一部に接触するように触覚センサーがロボ
ット本体に複数個設置され、触覚センサーがハンド部と
の接触を検知した際に発する信号を受けてロボット本体
の動作を停止させる制御部が備えられたことを特徴とす
るものである。

【０００９】すなわち、本発明の製品搬送装置において
は、ロボット本体に対してハンド部が揺動する構造と
し、ハンド部が揺動した際に接触する複数の触覚センサ
ーをロボット本体に設置した。これにより、ハンド部が
容器を保持する際に容器をうまく保持できなかったりす
るとハンド部のバランスが崩れ、ハンド部が揺動、傾斜
し、触覚センサーに接触する。その際、触覚センサーが
信号を発し、その信号を受けた制御部がロボット本体の
動作を停止させる。このように、容器を確実に保持でき
なかったことを装置自体が検知し、ロボット本体が自動
的に停止するため、オペレータが装置を停止させる必要
がなくなる。

【００１０】また、上記製品搬送装置において、容器保
持部を、複数の容器保持部とし、腕部の中心を重心点と
する各容器保持部を結ぶ線が矩形をなす位置に設ける構
成としてもよい。その場合、複数の容器保持部の各々が
容器を正常に掴めば腕部の中心でバランスが取れ、いず
れかの容器保持部が容器を掴み損ねたような時には腕部
のバランスが崩れ、腕部が傾いて触覚センサーに接触す
る。

【００１１】また、上記製品搬送装置において、ハンド
部の上部に、水平方向に延在する傾斜増幅用部材を設
け、傾斜増幅用部材の端部が触覚センサーに接触するよ
うに構成してもよい。その場合、すなわち傾斜増幅用部
材が存在する場合には、同じ角度だけ傾いてもこの部材
の端部での移動距離が大きくなる。したがって、触覚セ
ンサーがハンド部のバランスの崩れをより確実に検知し
て、ロボット本体が停止する。

【００１２】さらに、上記製品搬送装置において、ロボ
ット本体とハンド部との間にハンド部の揺動を吸収する
揺動吸収部材を装入してもよい。その場合、揺動吸収部
材の作用によってハンド部の必要以上の揺動が抑えら
れ、ハンド部が容器を正常に保持した際の自然な揺れに
よる触覚センサーの誤検知が生じるのを防止することが
できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１を参照して説明する。図１は本実施の形態の製品搬送
装置１０の概略構成を示す図であって、本装置は、液体
洗浄剤製造工場における充填ラインに設置され、液体洗
浄剤充填後のボトル（容器）を梱包用ケースに搬送する
工程に用いるものである。

【００１４】本実施の形態の製品搬送装置１０は、図１
に示すように、円形の頂部１１の円周上の任意の位置に
設置されたロボット本体１２（１組のみ図示する）と、
各ロボット本体１２に吊り下げられたハンド部１３、と
から構成されている。ロボット本体１２は、頂部１１の
回転運動および中心軸１４の上下動により３次元的に移
動可能であり、さらに中心軸１４にモータ１５が連結さ
れることにより自転可能となっている。そして、ロボッ
ト本体１２の上部には水平方向に突出するセンサー取付
部１６が設けられ、その下方の中心軸１４上には周縁部
にボルト貫通孔１７ａを有する円板１７が固定されてい
る。

【００１５】一方、ハンド部１３は、水平方向に延在す
る腕部１８と、腕部１８の中心から等間隔に設けられボ
トルＢを直接保持する２つのチャック１９（容器保持
部）を有しており、各チャック１９から上方に延びる軸
２０にはフランジ部２１が固定されている。また、フラ
ンジ部２１の上方には、ロボット本体１２下部の円板１
７のボルト貫通孔１７ａを貫通するボルト２２によって
傾斜増幅板２３（傾斜増幅用部材）が固定されている。
この傾斜増幅板２３はその下方に位置するフランジ部２
１の幅より大きく、また、中央には孔２３ａが設けられ
ロボット本体１２の中心軸１４がクリアランスをもって
挿通されている。

【００１６】ロボット本体１２下部の円板１７とハンド
部１３のフランジ部２１との間にはスプリング２４（揺
動吸収部材）が装入されている。また、ハンド部１３の
傾斜増幅板２３とフランジ部２１を連結するボルト２２
と円板１７のボルト貫通孔１７ａとの間にはクリアラン
スがあり、ボルト２２と円板１７は螺合されてはいな
い。したがって、ロボット本体１２に対してハンド部１
３は自由度をもって吊り下げられた状態となっており、
ハンド部１３がボトルＢを保持するとその重みでハンド
部１３が下降し、スプリング２４が収縮してハンド部１
３を支持する。そして、ハンド部１３の水平方向（図に
おいて左右）のバランスが取れていれば、ハンド部１３
はロボット本体１２に対して平行状態を保ったまま下降
するが、仮にバランスが崩れた場合、ハンド部１３はロ
ボット本体１２に対して揺動し、傾くようになってい
る。

【００１７】ロボット本体１２のセンサー取付部１６上
には、２つのチャック１９が並ぶ方向に合わせて２個の
触覚センサー２５が取り付けられている。そして、これ
ら触覚センサー２５の検知部２５ａが傾斜増幅板２３の
端部上方に位置するように配置されており、ハンド部１
３がチャック１９が並ぶ方向に沿って傾いた際に傾斜増
幅板２３の端部がいずれかの触覚センサー２５の検知部
２５ａに接触するようになっている。また、触覚センサ
ー２５の出力は制御部２６に接続されている。この制御
部２６は、触覚センサー２５がハンド部１３との接触を
検知した際に発する信号を受けてロボット本体１２の動
作を停止させる機能を持つものである。

【００１８】上記構成の製品搬送装置１０を用いること
によって、液体洗浄剤充填後のボトルＢをボトルコンベ
ア上から梱包用ケースに向けて搬送することができる。
その際には、まず、ボトルＢが各チャック１９の下方に
位置した状態でボトルＢが下方から突き上げられ、各チ
ャック１９がボトルＢを掴む。その後、頂部１１の回
転、中心軸１４の上下動や回転等の動きが組み合わされ
てハンド部１３が３次元的に移動し、ボトルＢを梱包用
ケース内の所望の位置に搬送する。

【００１９】この際、２つのチャック１９がそれぞれボ
トルＢを確実に掴み、ハンド部１３のバランスが取れて
いれば、ハンド部１３はロボット本体１２に対して平行
状態を保ったまま下降し、傾斜増幅板２３が触覚センサ
ー２５に接触することがないため、何ら問題なく正常な
搬送が行われる。ところが、例えば片方のチャック１９
がボトルＢを掴み損ねたり、不安定に掴んだような場合
には、ハンド部１３のバランスが崩れ、ハンド部１３全
体が傾いて傾斜増幅板２３が触覚センサー２５に接触す
る。すると、制御部２６が触覚センサー２５からの出力
信号を受けてロボット本体１２の動作を停止させる。

【００２０】このように、本実施の形態の製品搬送装置
１０は、例えばボトルＢの突き上げ不良等によりハンド
部１３がボトルＢを正確に保持できなかった場合、ロボ
ット本体１２が自動的に停止する構成となっている。そ
のため、従来の装置のようにボトルが潰れてロボット自
体が過負荷状態となってからトラブルが発見され、オペ
レータが飛散液の処理作業やロボット原点復帰作業等を
行うことがなくなり、長時間トラブルを未然に防止する
ことで充填ライン全体の処理速度や稼働率の向上を図る
ことができる。また、ハンド部１３がボトルＢを正確に
保持できなかった場合、この搬送工程で装置が即座に停
止するため、不良品が後工程に流れていくのを防止する
ことができる。

【００２１】また、本実施の形態の場合、ハンド部１３
の上部に幅の広い傾斜増幅板２３が設けられているた
め、ハンド部１３が傾いた際に傾斜増幅板２３の端部で
の移動距離が大きくなり、したがって、触覚センサー２
５がハンド部１３のバランスの崩れをより確実に検知し
て、装置の動きを停止させることができる。さらに、ロ
ボット本体１２とハンド部１３のつなぎの部分にスプリ
ング２４が装入されているため、ハンド部１３の揺れが
ある程度吸収され、ハンド部１３がボトルＢを正常に掴
んだ際の自然な揺れによる触覚センサー２５の誤検知が
生じるのを防止することができる。

【００２２】また、ハンド部１３の傾きを検知するセン
サーとして触覚センサー２５を用いたことにより、傾き
の方向や程度によってセンサーが検知しなかったり、セ
ンサーが損傷するといった不具合をなくすことができ
る。

【００２３】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば本実施の形態では２つのチャックを有するハンド部
の例を挙げたが、複数の容器を任意の矩形上で等間隔に
保持し、全ての容器を正常に掴んだときにハンド部のバ
ランスが取れるものであれば、例えば一つのハンド部に
対して矩形上の４つの角に４つのチャックを有するも
の、さらに矩形の長手方向の辺の中間点に２つのチャッ
クを付加した６つのチャックを有するもの等、容器保持
部の個数は任意とすることができる。また、それに伴っ
て触覚センサーの数も適宜変えることができる。

【００２４】また、本実施の形態では頂部の円周上にロ
ボット本体を設置した例を説明したが、このロボット本
体の設置数に関しても適宜変更が可能である。また、本
実施の形態では詳細な説明を省略したが、実際にチャッ
クがボトルを掴むための機構や、ロボット本体が水平移
動するための機構等の具体的な構成に関しては、従来の
装置と同様、種々の構成のものを採用することができ
る。そして、この製品搬送装置を、液体洗浄剤製造工場
における充填ライン以外にも、種々の分野に適用できる
ことは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
製品搬送装置においては、ハンド部が容器を保持する際
に容器を保持できなかったり、不安定に保持したような
場合、ハンド部本体の揺動を触覚センサーが検知し、制
御部がロボット本体の動作を停止させる。このように、
容器を確実に保持できなかったことを装置自体が検知
し、ロボット本体が自動的に停止する。そのため、従来
の装置のように、オペレータが飛散した製品の処理作業
やロボット原点復帰作業等を行うことがなくなり、長時
間トラブルを未然に防止することで装置全体の処理速度
や稼働率の向上を図ることができる。また、ハンド部が
ボトルを正確に保持できなかった場合、この搬送工程で
装置が即座に停止するため、不良品が後工程に流れてい
くことを防止することができる。

【００２６】また、上記製品搬送装置において、複数の
容器保持部を腕部の中心を重心点とし各容器保持部を結
ぶ線が矩形をなす位置に設けた場合、複数の容器保持部
の各々が容器を正常に掴めば腕部の中心でバランスが取
れ、いずれかの容器保持部が容器を掴み損ねたような時
には腕部のバランスが崩れ、腕部が傾いて触覚センサー
に接触する。また、ハンド部に傾斜増幅用部材を設けた
場合、傾斜増幅用部材の存在によってこの部材の端部で
は揺動の振れ幅が大きくなるため、触覚センサーがハン
ド部のバランスの崩れをより確実に検知して、ロボット
本体を停止させることができる。さらに、ロボット本体
とハンド部との間に揺動吸収部材を装入した場合、ハン
ド部の必要以上の揺動が抑えられ、ハンド部が容器を正
常に保持した際の自然な揺れによる触覚センサーの誤検
知が生じるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態である製品搬送装置の
要部の構成を示す側面図である。

【図２】 従来の製品搬送装置の要部の構成を示す側面
図である。

【符号の説明】 １０ 製品搬送装置 １２ ロボット本体 １３ ハンド部 １８ 腕部 １９ チャック（容器保持部） ２３ 傾斜増幅板（傾斜増幅用部材） ２４ スプリング（揺動吸収部材） ２５ 触覚センサー ２６ 制御部 Ｂ ボトル（容器）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製品を収容した容器を保持するハンド部
   と、３次元的に移動して前記容器をある場所から他の場
   所へ搬送するロボット本体を有する製品搬送装置であっ
   て、 前記ハンド部が、水平方向に延在する腕部と、複数の容
   器を保持する容器保持部、を有してなり、 前記ロボット本体に対して前記ハンド部が揺動可能に吊
   り下げられるとともに、該ハンド部が揺動して傾いた際
   にハンド部の少なくとも一部に接触するように触覚セン
   サーが前記ロボット本体に複数個設置され、 前記触覚センサーが前記ハンド部との接触を検知した際
   に発する信号を受けて前記ロボット本体の動作を停止さ
   せる制御部が備えられたことを特徴とする製品搬送装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の製品搬送装置におい
   て、 前記容器保持部が、複数の容器保持部からなり、前記腕
   部の中心を重心点とする各容器保持部を結ぶ線が矩形を
   なす位置に設けられたことを特徴とする製品搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の製品搬送装置
   において、 前記ハンド部の上部に、水平方向に延在する傾斜増幅用
   部材が設けられ、 該傾斜増幅用部材の端部が前記触覚センサーに接触する
   ように構成されていることを特徴とする製品搬送装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の製
   品搬送装置において、前記ロボット本体と前記ハンド部
   との間に、該ハンド部の揺動を吸収する揺動吸収部材が
   装入されていることを特徴とする製品搬送装置。