JP6921411B2 - 物品供給装置及び組合せ計量装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品供給装置及び組合せ計量装置に関する。

例えば特許文献１には、計量手段で計量された各物品を複数のストック部（容器）に滞留させ、複数のストック部に滞留させた複数の物品を対象として組合せ計量を行う組合せ計量装置が開示されている。この組合せ計量装置では、物品をストック部に投入する際、ロボットハンドを利用している。

特開２０１５−２１９１９０号公報

上記従来技術では、ロボットハンドの保持部で物品を保持した後、その物品を直ちに容器へ投入できることが好ましいが、物品を投入しようとする容器に他の物品が既に滞留しているときには、当該容器が空くまでの間、物品を保持部で保持したまま待機する必要がある。この場合、例えばロボットハンドの動作に起因するタイムラグを少なくして効率よい物品投入を実現するために、物品を保持した保持部を容器の物品投入口の直上にて待機することが考えられる。しかし、この待機中においては、保持部で物品を保持しているのにも関わらず、物品の少なくとも一部が保持部から滑り落ちて容器に誤投入されてしまう可能性がある。

本発明の一側面は、ロボットハンドを利用した物品供給装置及び組合せ計量装置において、効率よい物品投入を維持しつつ当該物品投入を適切に行うことを目的とする。

本発明の一側面に係る物品供給装置は、投入対象の物品が滞留する滞留部と、滞留部に滞留した物品を容器に投入するロボットハンドと、ロボットハンドの動作を制御する制御部と、を備え、ロボットハンドは、物品を保持する保持部を有し、制御部は、滞留部に滞留した物品を保持部で保持させる保持制御と、物品を保持部で保持させた状態で、容器における物品投入口の直上位置とは異なり且つ保持制御による当該保持の開始位置から直上位置までの移動経路上に設定された待機位置に保持部を一時的に配置させた後、保持部を直上位置まで移動させ、物品投入口を介して物品を容器に投入させる待機投入制御と、を実行する。

この物品供給装置では、ロボットハンドの保持部で物品を保持させ、この状態で待機位置に保持部を一時的に配置させた後に、容器における物品投入口の直上位置（以下、単に「直上位置」ともいう）へ保持部を移動させ、物品投入口を介して物品を容器に投入させる。待機位置は直上位置とは異なることから、物品の一部が保持部から滑り落ちたとしても、滑り落ちた物品の一部が容器に誤投入されるのを抑制することができる。さらに、この待機位置は、保持制御による当該保持の開始位置から直上位置までの移動経路上に設定されている。よって、例えば当該移動経路から離れた位置で保持部が待機する場合に比べて、上述のタイムラグを抑えることができ、効率よい物品投入を維持することができる。したがって、ロボットハンドを利用した物品供給装置において、効率よい物品投入を維持しつつ当該物品投入を適切に行うことが可能となる。

一実施形態においては、制御部は、保持制御により物品を保持部で保持させた後に、容器に対して物品を投入可能か否か判定し、物品を容器に投入不可能と判定した場合には、待機投入制御を実行し、物品を容器に投入可能と判定した場合には、待機位置に保持部を一時的に配置せずに直ちに直上位置まで移動させ、物品投入口を介して物品を容器に投入させる直行投入制御を実行してもよい。この構成では、ロボットハンドにより物品を容器に投入する際、保持部を常に待機位置に一時的に配置させるのではなく、物品を容器に投入可能な場合には、待機位置に保持部を一時的に配置せずに、そのまま当該容器への物品投入がなされる。よって、保持部の無駄な待機を抑制し、効率よい物品投入を実現することが可能となる。

一実施形態においては、待機位置は、保持制御による当該保持の開始位置よりも物品投入口に近い位置に設定されていてもよい。この構成では、例えば当該保持の開始位置ないし当該保持の開始位置よりも物品投入口から離れた位置で保持部が待機する場合に比べて、上述のタイムラグを抑えることができ、効率よい物品投入を維持することができる。

一実施形態においては、待機位置は、上方から見て物品投入口と隣接する領域に設定されていてもよい。この構成では、上述のタイムラグを一層抑えることができ、効率よい物品投入を実現することが可能となる。

一実施形態においては、待機位置の下方には、保持部から落下した物品を受け取る回収部が配置されていてもよい。この構成では、待機位置にて待機中の保持部から滑り落ちた物品を回収することが可能となる。

一実施形態においては、待機位置は、物品投入口よりも高い高さ位置であって、上方から見て滞留部と物品投入口との間に設定されていてもよい。この構成では、上述のタイムラグを一層抑えることができ、効率よい物品投入を実現することが可能となる。

本発明の一側面に係る組合せ計量装置は、投入対象の物品が滞留する滞留部と、物品が投入され、当該物品を一時的に滞留させる複数のホッパと、複数のホッパに滞留させた複数の物品それぞれを計量する計量部と、滞留部に滞留した物品をホッパに投入するロボットハンドと、ロボットハンドの動作を制御すると共に、計量部で計量した複数の物品の中から、その計量値の合計が予め設定された目標質量値となる複数の物品を選択し、選択した複数の物品をホッパから排出させる制御部と、を備え、ロボットハンドは、物品を保持する保持部を有し、制御部は、滞留部に滞留した物品を保持部で保持させる保持制御と、保持制御により物品を保持部で保持させた状態で、ホッパにおける物品投入口の直上位置とは異なり且つ当該保持制御による保持の開始位置よりも物品投入口に近い位置に設定された待機位置に保持部を一時的に配置させた後、物品投入口を介して物品をホッパに投入させる待機投入制御と、を実行する。

この組合せ計量装置では、ロボットハンドの保持部で物品を保持させ、この状態で待機位置に保持部を一時的に配置させた後に、ホッパの直上位置へ保持部を移動させ、物品投入口を介して物品をホッパに投入させる。待機位置は直上位置とは異なることから、物品の一部が保持部から滑り落ちたとしても、滑り落ちた物品の一部がホッパに誤投入されるのを抑制することができる。さらに、この待機位置は、保持制御による当該保持の開始位置よりも物品投入口に近い位置である。よって、例えば当該保持の開始位置ないし当該保持の開始位置よりも直上位置から離れた位置で保持部が待機する場合に比べて、上述のタイムラグを抑えることができ、効率よい物品投入を維持することができる。したがって、ロボットハンドを利用した組合せ計量装置において、効率よい物品投入を維持しつつ当該物品投入を適切に行うことが可能となる。

本発明の一側面によれば、ロボットハンドを利用した物品供給装置及び組合せ計量装置において、効率よい物品投入を維持しつつ当該物品投入を適切に行うことが可能となる。

一実施形態に係る組合せ計量装置を示す斜視図である。 図１の組合せ計量装置の構成を示すブロック図である。 図１の組合せ計量装置を示す平面図である。 図１の組合せ計量装置の待機投入制御を説明する平面図である。 （ａ）は図１の組合せ計量装置の待機投入制御を説明する図である。（ｂ）は図５（ａ）の続きを示す図である。（ｃ）は図５（ｂ）の続きを示す図である。（ｄ）は図５（ｃ）の続きを示す図である。 （ａ）は図１の組合せ計量装置の直行投入制御を説明する図である。（ｂ）は図６（ａ）の続きを示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１〜図３の何れかに示されるように、組合せ計量装置１は、外部から供給された物品（農産物、水産物、加工食品等のように、単体質量にばらつきのある物品）を目標質量値となるように計量し、例えば製袋包装機等の後段装置へ供給する。組合せ計量装置１は、滞留部２、複数のプールホッパ３、複数の計量ホッパ４、計量部５、ロボットハンド６、供給用コンベア７、制御部８、回収用コンベア９及び回収ボックス１０を備える。なお、以下の説明では、鉛直方向をＺ方向とし、組合せ計量装置１の前後に対応する水平方向をＹ方向とし、Ｙ方向及びＺ方向に垂直な水平方向をＸ方向として説明する。

滞留部２は、プールホッパ３へ投入する投入対象の物品が滞留する部位である。滞留部２は、Ｘ方向を長手方向とし且つ上方に開口する矩形箱状を呈する。滞留部２は、平坦な載置面２ａを有する。滞留部２では、外部から供給された物品が、載置面２ａ上に載置されて滞留される。

プールホッパ３は、ロボットハンド６により物品が投入される容器である。プールホッパ３は、上方に開口するカップ状を呈する。プールホッパ３は、フレームＦに直接的に又は間接的に支持されている。プールホッパ３は、滞留部２よりも下方で且つ滞留部２に対してＹ方向に離間する位置に、Ｘ方向に沿って並置されている。プールホッパ３の上縁は、物品が投入される物品投入口３ａを構成する。物品投入口３ａは、上方から見て矩形状とされている（図３参照）。プールホッパ３の底部には、開閉可能なゲート３ｂが設けられている。プールホッパ３は、ゲート３ｂを閉じることで、投入された物品を受け取って一時的に滞留させる。プールホッパ３は、ゲート３ｂを開くことで、一時的に滞留させた物品を下方に排出する。プールホッパ３の当該開閉動作は、制御部８により制御される。

計量ホッパ４は、プールホッパ３から物品が投入される容器である。計量ホッパ４は、プールホッパ３と同様に、上方に開口するカップ状を呈する。計量ホッパ４は、フレームＦに直接的に又は間接的に支持されている。計量ホッパ４は、複数のプールホッパ３の下方に、Ｘ方向に沿って並置されている。計量ホッパ４は、複数のプールホッパ３それぞれのゲート３ｂの直下に配置されている。計量ホッパ４の上縁は、物品が投入される物品投入口４ａを構成する。物品投入口４ａは、上方から見て矩形状とされている。計量ホッパ４の底部には、開閉可能なゲート４ｂが設けられている。計量ホッパ４は、ゲート４ｂを閉じることで、直上のプールホッパ３から排出された物品を受け取って一時的に滞留させる。計量ホッパ４は、ゲート４ｂを開くことで、一時的に滞留させた物品を下方に排出する。計量ホッパ４の当該開閉動作は、制御部８により制御される。直下とは、鉛直方向に真っ直ぐ下方のことであり、直上とは、鉛直方向に真っ直ぐ上方のことである。

計量部５は、複数のプールホッパ３に滞留させた複数の物品それぞれを計量する。ここでの計量部５は、プールホッパ３に滞留させた物品を、当該プールホッパ３の直下の計量ホッパ４において計量する。つまり、計量部５は、計量ホッパ４内に一時的に滞留している物品を計量することで、その計量ホッパ４の直上のプールホッパ３に滞留させた物品の計量値を取得する。計量部５は、フレームＦ内に配置されている。計量部５は、ロードセル５ａを有する。ロードセル５ａは、計量ホッパ４の数に対応した複数設けられている。ロードセル５ａは、対応する計量ホッパ４を支持する。ロードセル５ａは、計量ホッパ４に物品が一時的に滞留する際に、当該物品の質量に応じた計量値を制御部８に出力する。

ロボットハンド６は、滞留部２に滞留した物品をプールホッパ３に投入する。ロボットハンド６は、掴む、放す及び運ぶ等の作業を実現する機械の手である。ロボットハンド６は、ロボット装置の一部（マニュピュレータの先端部）により構成される。ロボットハンド６は、滞留部２に滞留した物品を保持する保持部６ａを有する。ここでの保持部６ａは、物品を把持する把持部である。ロボットハンド６の動作は、制御部８により制御される。ロボットハンド６の種類、仕様、機能及び大きさ等は特に限定されない。ロボットハンド６としては、公知の種々のロボットハンドを用いることができる。

供給用コンベア７は、複数の計量ホッパ４の下方にＸ方向に沿って延在する。供給用コンベア７は、Ｘ方向の一方側と他方側とのそれぞれに分かれて配置されている。供給用コンベア７は、計量ホッパ４から排出された物品を受けてシュート１１に向かって搬送する。供給用コンベア７の搬送動作は、制御部８により制御される。シュート１１は、供給用コンベア７の一方側と他方側との間に配置されている。シュート１１は、例えば下方に向かって先細りの矩形筒体である。シュート１１は、供給用コンベア７により搬送された物品を受け取って下方に排出する。シュート１１から排出された物品は、例えば後段装置に供給される。

制御部８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する演算装置である。制御部８は、例えばフレームＦ内に配置される。制御部８は、組合せ計量装置１の各部の動作を制御する。

制御部８は、次の組合せ計量処理を実行する。すなわち、計量部５によって計量された計量値と、当該計量値に対応する物品を滞留する計量ホッパ４とを対応付けて記憶する。計量部５によって計量され且つ各計量ホッパ４に対応付けられた複数の計量値から、合計値が目標質量値となるように計量値の組合せを選択する。より具体的には、計量部５によって出力された複数の計量値から、目標質量値を下限値とする所定範囲内に合計値が収まるように計量値の組合せを選択する。当該組合せに係る計量ホッパ４に開信号を出力し、そのゲート４ｂを開状態とさせ、当該組合せに係る物品を供給用コンベア７へ排出させる。

制御部８は、物品の排出が完了した計量ホッパ４に閉信号を出力し、そのゲート４ｂを閉状態とさせる。その後、制御部８は、計量ホッパ４の直上のプールホッパ３にて物品が滞留されていることが認識できる場合、当該プールホッパ３に開信号を出力し、そのゲート３ｂを開状態とさせ、当該プールホッパ３から物品を計量ホッパ４へ排出させる。なお、プールホッパ３に滞留した物品の認識（つまり、プールホッパ３が空か否かの判別）は、公知手法及び公知構成により実現できる。例えばカメラ等のセンサの検出結果、ゲート３ｂの開信号ないし閉信号の出力履歴、又は、ロボットハンド６の動作履歴等に基づくことで、プールホッパ３内の物品を認識できる。

制御部８は、ロボットハンド６の動作を制御する。具体的には、制御部８は、ロボットハンド６の保持部６ａの保持動作、及び、保持部６ａの移動動作を制御する。制御部８は、滞留部２に滞留した物品を保持部６ａで保持させる保持制御を実行する。例えば保持制御では、ロボットハンド６に搭載されたカメラ又は赤外線センサ等により滞留部２に滞留した物品を検出させ、その検出結果に基づいて、保持部６ａによる物品の保持を開始する位置（以下、「保持開始位置」ともいう）を求める。そして、求めた保持開始位置まで保持部６ａを移動させ、当該保持部６ａにより物品を保持させる。

制御部８は、図３及び図４に示されるように、保持制御により物品Ｂを保持部６ａで保持させた後に（本実施形態では、直後に）、投入目標となるプールホッパ３Ｔに対して物品Ｂを投入可能か否か判定する。例えば制御部８は、プールホッパ３Ｔに滞留した物品Ｂが認識されない場合（空の場合）に投入可能と判定し、物品Ｂが認識された場合に投入不可能と判定する。プールホッパ３Ｔに滞留した物品Ｂの認識は、上述したように、公知手法及び公知構成により実現できる。

制御部８は、投入目標のプールホッパ３Ｔに対して物品Ｂを投入不可能と判定した場合、待機投入制御を実行する。一方、制御部８は、投入目標のプールホッパ３Ｔに対して物品Ｂを投入可能と判定した場合、直行投入制御を実行する。

待機投入制御では、保持制御により物品Ｂを保持部６ａで保持させた状態で、待機位置Ｗに保持部６ａを一時的に配置させた後、物品投入口３ａを介して物品Ｂをプールホッパ３に投入させる。待機位置Ｗに保持部６ａを配置させることには、保持部６ａの一部分（中心部分等）を待機位置Ｗに位置させること、及び、保持部６ａの保持位置を待機位置Ｗに位置させることが含まれる。

待機位置Ｗは、投入目標のプールホッパ３Ｔにおける物品投入口３ａの直上位置とは異なる位置に設定されている。物品投入口３ａの直上位置とは異なる位置とは、上方から見て、物品投入口３ａからずれており、物品投入口３ａと重ならない位置である。待機位置Ｗは、保持開始位置Ｓから物品投入口３ａの直上位置までの移動経路上に設定されている。移動経路は、物品Ｂを保持した保持部６ａを保持開始位置Ｓから物品投入口３ａの直上位置まで移動させる際に保持部６ａが通る経路である。移動経路は、後述の移動軌跡を含む。待機位置Ｗは、保持開始位置Ｓよりも当該物品投入口３ａに近い位置に設定されている。保持開始位置Ｓよりも物品投入口３ａに近い位置とは、保持開始位置Ｓで物品Ｂを保持した保持部６ａが物品投入口３ａに近づいたときの当該保持部６ａの位置である。

待機位置Ｗは、上方から見て、投入目標のプールホッパ３Ｔの物品投入口３ａとＹ方向に隣接する領域に設定されている。ここでは、複数のプールホッパ３の物品投入口３ａそれぞれに対して、Ｙ方向に隣接する待機位置Ｗが設定されている。待機位置Ｗは、プールホッパ３の物品投入口３ａよりも高い高さ位置に設定されている。待機位置Ｗは、上方から見て、滞留部２上以外に設定されている。待機位置Ｗは、滞留部２と物品投入口３ａとの間に設定されている。移動経路及び待機位置Ｗは、予め設定されて制御部８に記憶されていてもよいし、待機投入制御の実行の都度に、保持開始位置Ｓと投入目標のプールホッパ３Ｔとの位置関係から演算して設定されてもよい。

例えば待機投入制御では、物品Ｂを保持した保持部６ａを、保持開始位置Ｓから待機位置Ｗまで移動させる。このとき、保持部６ａは、滞留部２上をなるべく通る移動軌跡である滞留部上軌跡Ｌに沿って移動させる。例えば滞留部上軌跡Ｌは、Ｚ方向において待機位置Ｗの位置（高さ位置）まで保持開始位置Ｓから上方に移動し、Ｘ方向において保持開始位置Ｓからプールホッパ３ＴのＸ方向位置まで移動した後、待機位置ＷへＹ方向に移動する移動軌跡である。続いて、待機位置Ｗで保持部６ａを一定時間停止させる。一定時間は、予め設定された時間でもよいし、プールホッパ３Ｔが空になるまでの時間でもよい。続いて、保持部６ａをプールホッパ３Ｔの物品投入口３ａの直上へ移動させて停止させる。そして、保持部６ａによる物品Ｂの保持を解除させ、物品Ｂを自由落下させ、プールホッパ３Ｔへ物品投入口３ａを介して投入させる。なお、図４中において物品Ｂが存在する範囲が符号Ａで示されている。

直行投入制御では、待機位置Ｗに保持部６ａを一時的に配置せずに直ちに物品投入口３ａの直上位置まで保持部６ａを移動させ、物品投入口３ａを介して物品Ｂをプールホッパ３Ｔに投入させる。例えば直行投入制御では、物品Ｂを保持した保持部６ａを、滞留部上軌跡Ｌに沿って、待機位置Ｗでは停止せずにそのまま投入目標のプールホッパ３Ｔの直上まで移動させた後、停止させる。そして、保持部６ａによる物品Ｂの保持を解除させ、物品Ｂを自由落下させ、プールホッパ３Ｔへ物品投入口３ａを介して投入させる。

図１及び図２に示されるように、回収用コンベア９は、待機位置Ｗの下方に配置されている。回収用コンベア９は、上方から見て、滞留部２と物品投入口３ａとの間において、複数の待機位置Ｗを含むようにＸ方向に沿って延在する。回収用コンベア９は、待機位置Ｗで待機中の保持部６ａから落下した物品Ｂの一部ないし全部を受け取り、Ｘ方向に搬送する。回収用コンベア９は、回収部を構成する。

回収ボックス１０は、回収用コンベア９の搬送方向の下流側に隣接して配置されている。回収ボックス１０は、回収用コンベア９で搬送されて回収用コンベア９の下流端から排出された物品Ｂを受け取って貯留する。以上、本実施形態において、滞留部２、ロボットハンド６、制御部８、回収用コンベア９及び回収ボックスが、物品供給装置２０を構成する。

次に、ロボットハンド６を用いて物品Ｂを投入する際に制御部８によって実行される制御の例について、図５及び図６を用いて説明する。

例えば、計量ホッパ４のゲート４ｂが開いた場合、そのこと（制御部８から計量ホッパ４への開信号の出力）をトリガーとして保持制御が実行され、滞留部２に滞留された物品Ｂが保持部６ａにより保持開始位置Ｓで保持される。これと共に、ゲート４ｂが開いた当該計量ホッパ４の直上のプールホッパ３が、投入目標のプールホッパ３Ｔとして設定される。

保持制御の実行直後に、プールホッパ３Ｔに対して物品Ｂを投入可能か否かが判定される。図５（ａ）に示されるように、プールホッパ３Ｔに物品Ｂが既に滞留されている場合、プールホッパ３Ｔに物品を投入不可能と判定され、待機投入制御が実行される。待機投入制御では、図５（ｂ）に示されるように、物品Ｂを保持した保持部６ａが物品投入口ａの直上位置に配置される前に、待機位置Ｗに一時的に配置される。これにより、保持部６ａに保持されている物品Ｂを待機位置Ｗに一時的に配置される。図５（ｃ）に示されるように、当該保持部６ａが待機位置Ｗに配置されている間、プールホッパ３Ｔから計量ホッパ４へ物品Ｂが排出される。その後、図５（ｄ）に示されるように、当該保持部６ａがプールホッパ３Ｔの物品投入口３ａの直上まで移動され、保持部６ａによる物品Ｂの保持が解除され、物品Ｂがプールホッパ３Ｔへ投入される。

一方、図６（ａ）に示されるように、プールホッパ３Ｔが空の場合、プールホッパ３Ｔに物品を投入可能と判定され、直行投入制御が実行される。直行投入制御では、図６（ｂ）に示されるように、物品Ｂを保持した保持部６ａが直ちに物品投入口３ａの直上位置まで移動され、保持部６ａによる物品Ｂの保持が解除され、物品Ｂがプールホッパ３Ｔへ投入される。

以上、本実施形態に係る組合せ計量装置１及び物品供給装置２０では、ロボットハンド６によりプールホッパ３へ物品Ｂを投入する物品投入の際、ロボットハンド６の保持部６ａで物品Ｂを保持した状態で、待機位置Ｗに保持部６ａを一時的に配置する。その後、物品投入口３ａの直上位置へ保持部６ａを移動し、物品投入口３ａからプールホッパ３に物品Ｂを投入する。

ここで、例えば取扱う物品Ｂの種類等によっては、保持部６ａで物品Ｂを保持しているにも関わらず時間経過と共に物品Ｂが保持部６ａから滑り落ちる可能性がある。この点、待機位置Ｗは直上位置とは異なることから、物品Ｂの一部が保持部６ａから滑り落ちたとしても、滑り落ちた物品Ｂの一部がプールホッパ３に誤投入されるのを抑制することができる。また、物品Ｂが長尺物であったとしても、意図しないタイミングでプールホッパ３に物品Ｂが触れてしまうのを抑制することができる。更に、待機位置Ｗは、保持開始位置Ｓから物品投入口３ａの直上位置までの移動経路上に設定された位置である。よって、例えば当該移動経路から離れた位置で保持部６ａが待機する場合に比べて、例えばロボットハンド６の動作に起因するタイムラグ（ディレイ）を抑えることができ、効率よい物品投入を維持することができる。

したがって、ロボットハンド６を利用した組合せ計量装置１及び物品供給装置２０において、効率よい物品投入を維持しつつ当該物品投入を適切に行うことが可能となる。その結果、計量部５で物品Ｂの計量を行う際、保持部６ａからのこぼれ等による計量異常及び誤計量を防止することができる。

組合せ計量装置１及び物品供給装置２０では、保持制御により物品Ｂを保持させた後に、投入目標のプールホッパ３Ｔに物品Ｂを投入可能か否か判定し、投入不可能と判定した場合には待機投入制御を実行し、投入可能と判定した場合には直行投入制御を実行する。この構成では、ロボットハンド６による物品投入の際、保持部６ａを常に待機位置Ｗに一時的に配置させるのではなく、物品Ｂを投入可能な場合には、待機位置Ｗに保持部を一時的に配置せずに、そのままプールホッパ３Ｔへの物品投入がなされる。よって、保持部６ａの無駄な待機を抑制し、効率よい物品投入を実現することが可能となる。

組合せ計量装置１及び物品供給装置２０では、待機位置Ｗは、保持開始位置Ｓよりも物品投入口３ａに近い位置である。よって、例えば保持開始位置Ｓないし保持開始位置Ｓよりも物品投入口３ａから離れた位置で保持部６ａが待機する場合に比べて、上述のタイムラグを抑えることができ、効率よい物品投入を維持することができる。

組合せ計量装置１及び物品供給装置２０では、待機位置Ｗは、上方から見て物品投入口３ａと隣接する領域に設定されている。この構成では、上述のタイムラグを一層抑えることができ、効率よい物品投入を実現することが可能となる。

組合せ計量装置１及び物品供給装置２０では、待機位置Ｗの下方には、保持部６ａから落下した物品Ｂを受け取る回収用コンベア９が配置されている。この構成では、待機位置Ｗで待機中の保持部６ａから滑り落ちた物品Ｂを回収用コンベア９により回収することが可能となる。なお、回収用コンベア９で回収されて回収ボックス１０に貯留された物品Ｂについては、滞留部２へ自動又は手作業で戻すことが可能である。例えば回収した物品Ｂを滞留部２へ自動で戻す場合、物品Ｂを回収ボックス１０から滞留部２へ搬送させる循環搬送コンベアを設けてもよい。

組合せ計量装置１及び物品供給装置２０では、待機位置Ｗは、物品投入口３ａよりも高い高さ位置であって、上方から見て滞留部２と物品投入口３ａとの間に設定されていてもよい。この構成では、上述のタイムラグを一層抑えることができ、効率よい物品投入を実現することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

上記実施形態では、計量ホッパ４のゲート４ｂが開いたことをトリガーとして保持制御を開始し、その計量ホッパ４の直上のプールホッパ３を投入目標として物品Ｂを投入する例を説明したが、これに限定されない。例えば、待機投入制御又は直行投入制御の完了をトリガーとして保持制御を開始（つまり、連続的な物品投入の実行）してもよい。或いは、待機投入制御又は直行投入制御の完了後に一定時間経過したことをトリガーとして保持制御を開始してもよい。また例えば、複数のプールホッパ３の任意の何れかを投入目標として物品Ｂを投入してもよい。或いは、保持開始位置Ｓに近いプールホッパ３を投入目標としてもよい。或いは、複数のプールホッパ３の中からランダムに選択された何れかを投入目標としてもよい。或いは、空のプールホッパ３が存在する場合、空のプールホッパ３を優先して投入目標としてもよい。

上記実施形態は、保持部６ａで保持した物品Ｂが滞留部２の載置面２ａから離れていること（載置面２ａに触れていないこと）を検出するセンサを更に備えていてもよい。この構成では、例えば物品Ｂが長尺物である場合において、載置面２ａから物品Ｂが切り離されていることを確認する上で、特に有効である。

上記実施形態では、ロボットハンド６の数は限定されず、複数のロボットハンド６が設けられていてもよい。上記実施形態では、ロボットハンド６でプールホッパ３に物品Ｂを投入したが、例えば組合せ計量装置１がプールホッパ３を備えていない場合には、ロボットハンド６で計量ホッパ４に物品Ｂを投入してもよい。上記実施形態では、滞留部上軌跡Ｌに沿って保持部６ａを移動させたが、保持部６ａを移動させる軌跡は特に限定されない。待機位置Ｗ又は物品投入口３ａの直上位置まで保持部６ａを移動できれば、あらゆる軌跡で保持部６ａを移動させてもよい。

上記実施形態では、ロボットハンド６に計量機能を搭載してもよい。つまり、計量部５に代えてもしくは加えて、ロボットハンド６の保持部６ａが保持中の物品Ｂを計量する計量部を備えていてもよい。上記実施形態では、保持部６ａが物品Ｂを把持する構成を有しているが、保持部６ａの構成は特に限定されない。保持部６ａは、物品Ｂを把持する構成に代えてもしくは加えて、物品Ｂをすくう構成を有していてもよいし、吸着する構成を有していてもよいし、下から支持する構成を有していてもよいし、これらの組み合わせた構成を有していてもよい。

上記実施形態では、待機位置Ｗは特に限定されず、物品投入口３ａの直上位置とは異なり且つ保持開始位置Ｓよりも物品投入口３ａに近い位置に設定されていればよい。上記実施形態では、待機位置Ｗがプールホッパ３の数と同数設定されているが、複数のプールホッパ３に対して１つの待機位置Ｗが設定されていてもよいし、１つのプールホッパ３に対して複数の待機位置Ｗが設定されていてもよい。

上記実施形態では、滞留部２は、載置面２ａを有するものに限られず、任意の形状であってよい。例えば、滞留部２は、収容容器内に物品が堆積されるものであってもよい。上記実施形態では、滞留部２に物品Ｂが残留しないように、滞留部２の載置面２ａが水平面に対して傾斜していてもよい。上記実施形態では、滞留部２に物品Ｂが残留しないように、滞留部２が揺動してもよい。

上記実施形態では、回収用コンベア９を回収部として待機位置Ｗの下方に配置したが、回収部は回収用コンベア９に限定されない。例えば、滞留部２上に待機位置Ｗを設定した場合、滞留部２により保持部６ａから落下した物品Ｂを受け取ることができるため、この場合には、滞留部２が回収部を構成する。

上記実施形態では、物品Ｂを保持部６ａで保持した直後に、投入目標となるプールホッパ３Ｔに対して物品Ｂを投入可能か否か判定したが、当該判定は、物品Ｂを保持した直後に実行されることに限られず、物品Ｂを保持した後に実行されればよい。例えば、複数のロボットハンド６を複数備えている物品供給装置２０では、あるロボットハンド６で物品Ｂを保持した場合、当該物品Ｂがプールホッパ３Ｔに投入可能か否かの判定を、他のロボットハンド６が物品Ｂを保持、移動ないし投入している間の任意のタイミングにて実行してもよい。

上記実施形態では、物品供給装置２０を組合せ計量装置１に適用したが、その他の種々の組合せ計量装置に適用してもよいし、組合せ計量装置以外の装置にも適用してもよい。上記実施形態は、物品供給方法又は組合せ計量方法についての実施形態とみなすこともできる。

１…組合せ計量装置、２…滞留部、３…プールホッパ（ホッパ，容器）、３ａ…物品投入口、５…計量部、６…ロボットハンド、６ａ…保持部、８…制御部、９…回収用コンベア（回収部）、２０…物品供給装置、Ｂ…物品、Ｓ…保持開始位置（保持の開始位置）、Ｗ…待機位置。

Claims (6)

1. 投入対象の物品が滞留する滞留部と、
   前記滞留部に滞留した前記物品を容器に投入するロボットハンドと、
   前記ロボットハンドの動作を制御する制御部と、を備え、
   前記ロボットハンドは、前記物品を保持する保持部を有し、
   前記制御部は、
   前記滞留部に滞留した前記物品を前記保持部で保持させる保持制御を実行し、
   前記保持制御により前記物品を前記保持部で保持させた後に、前記容器に対して前記物品を投入可能か否か判定し、
   前記物品を前記容器に投入不可能と判定した場合には、前記物品を前記保持部で保持させた状態で、前記容器における物品投入口の直上位置とは異なり且つ前記保持制御による当該保持の開始位置から前記直上位置までの移動経路上に設定された待機位置に前記保持部を一時的に配置させ、その後、前記物品を前記容器に投入可能と判定した場合に前記保持部を前記直上位置まで移動させ、前記物品投入口を介して前記物品を前記容器に投入させる待機投入制御を実行し、
   前記物品を前記容器に投入可能と判定した場合には、前記待機位置に前記保持部を一時的に配置せずに直ちに前記直上位置まで移動させ、前記物品投入口を介して前記物品を前記容器に投入させる直行投入制御を実行する、物品供給装置。
2. 前記待機位置は、前記保持制御による当該保持の開始位置よりも前記物品投入口に近い位置に設定されている、請求項１に記載の物品供給装置。
3. 前記待機位置は、上方から見て前記物品投入口と隣接する領域に設定されている、請求項１又は２に記載の物品供給装置。
4. 前記待機位置の下方には、前記保持部から落下した前記物品を受け取る回収部が配置されている、請求項１〜３の何れか一項に記載の物品供給装置。
5. 前記待機位置は、前記物品投入口よりも高い高さ位置であって、上方から見て前記滞留部と前記物品投入口との間に設定されている、請求項１〜４の何れか一項に記載の物品供給装置。
6. 投入対象の物品が滞留する滞留部と、
   前記物品が投入され、当該物品を一時的に滞留させる複数のホッパと、
   複数の前記ホッパに滞留させた複数の前記物品それぞれを計量する計量部と、
   前記滞留部に滞留した前記物品を前記ホッパに投入するロボットハンドと、
   前記ロボットハンドの動作を制御すると共に、前記計量部で計量した複数の前記物品の中から、その計量値の合計が予め設定された目標質量値となる複数の前記物品を選択し、選択した複数の前記物品を前記ホッパから排出させる制御部と、を備え、
   前記ロボットハンドは、前記物品を保持する保持部を有し、
   前記制御部は、
   前記滞留部に滞留した前記物品を前記保持部で保持させる保持制御と、
   前記保持制御により前記物品を前記保持部で保持させた状態で、前記ホッパにおける物品投入口の直上位置とは異なり且つ当該保持制御による保持の開始位置よりも前記物品投入口に近い位置に設定された待機位置に前記保持部を一時的に配置させ、その後、前記物品を前記ホッパに投入可能と判定した場合に前記物品投入口を介して前記物品を前記ホッパに投入させる待機投入制御と、を実行する、組合せ計量装置。

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