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公開番号2025012266
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114986
出願日2023-07-13
発明の名称蓋閉め適性判定プログラム、蓋閉め適性判定装置、蓋閉め適性判定方法および蓋閉め方法
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B65B 7/28 20060101AFI20250117BHJP(運搬;包装;貯蔵;薄板状または線条材料の取扱い)
要約【課題】蓋閉め治具による蓋閉め作業の適性を的確に判定できる蓋閉め適性判定プログラム、蓋閉め治具による蓋閉め作業の適性を的確に判定できる蓋閉め適性判定装置および蓋閉め適性判定方法、ならびに、蓋閉め作業の成功率が高い蓋閉め方法を提供すること。
【解決手段】容器本体に蓋体を嵌合させて嵌合体を得る蓋閉め作業を、蓋閉め治具を備える自動機に行わせるとき、蓋閉め作業の成否をコンピューターに判定させる蓋閉め適性判定プログラムであって、コンピューターに、判定用パラメーターとして、蓋体、容器本体および嵌合体の各機械的特性、ならびに、事前試験で実測された蓋閉め治具の変位の実測値uと蓋閉め治具が受ける荷重の実測値Fとの関係、を取得するパラメーター取得処理と、判定用パラメーターに基づいて、蓋閉め作業の成否を判定する成否判定処理と、を行わせる蓋閉め適性判定プログラム。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
蓋体から容器本体に向かう押圧方向に前記蓋体を押圧し、前記容器本体に前記蓋体を嵌合させて嵌合体を得る蓋閉め作業を、蓋閉め治具を備える自動機に行わせるとき、前記蓋閉め作業の成否をコンピューターに判定させる蓋閉め適性判定プログラムであって、
コンピューターに、
判定用パラメーターとして、前記蓋体、前記容器本体および前記嵌合体の各機械的特性、ならびに、前記蓋閉め作業の事前試験で実測された前記蓋閉め治具の変位の実測値ｕと前記蓋閉め治具が受ける荷重の実測値Ｆとの関係、を取得するパラメーター取得処理と、
前記判定用パラメーターに基づいて、前記蓋閉め作業の成否を判定する成否判定処理と、
を行わせることを特徴とする蓋閉め適性判定プログラム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記パラメーター取得処理は、前記蓋閉め作業が完了したときの前記実測値ｕ、前記実測値Ｆ、および、前記蓋閉め作業で印加されたエネルギーの実測値Ｅを取得させる処理を含む請求項１に記載の蓋閉め適性判定プログラム。
【請求項３】
前記成否判定処理は、前記蓋体、前記容器本体および前記嵌合体をそれぞれ弾性体とみなす計算モデル、ならびに、嵌合前の前記計算モデルに与えたエネルギーと嵌合後の前記計算モデルで蓄積および消費されたエネルギーとが等しくなる力学的エネルギー保存則、に基づいて導出された演算式に対し、前記判定用パラメーターを入力し、前記演算式の解を算出するとともに、前記演算式の解と前記判定用パラメーターとの比較処理の結果に基づいて、前記蓋閉め作業の成否を判定する処理を含む請求項２に記載の蓋閉め適性判定プログラム。
【請求項４】
前記コンピューターに、
前記パラメーター取得処理よりも前に、前記事前試験において前記蓋閉め治具が前記蓋体を所定位置よりも押し込むときの押し込み量を受け付ける押し込み量受付処理を行わせる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蓋閉め適性判定プログラム。
【請求項５】
前記コンピューターに、
前記事前試験で用いる前記蓋閉め治具の種類を受け付ける治具種類受付処理を行わせる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蓋閉め適性判定プログラム。
【請求項６】
前記コンピューターに、
前記成否判定処理の判定結果を表示部に表示する表示処理を行わせる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蓋閉め適性判定プログラム。
【請求項７】
前記表示処理は、前記判定結果が成功である場合に、成功条件に対する被判定値の余裕度を表示させる処理を含む請求項６に記載の蓋閉め適性判定プログラム。
【請求項８】
前記コンピューターに、
前記成否判定処理の判定結果が成功である場合に、前記自動機を作動させる制御信号を出力する制御信号出力処理を行わせる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蓋閉め適性判定プログラム。
【請求項９】
前記自動機は、前記蓋閉め治具の位置を検出するエンコーダー、および、前記蓋閉め治具に加わる力を検出する力覚センサー、を備え、
前記パラメーター取得処理は、前記エンコーダーの検出結果および前記力覚センサーの検出結果を、前記実測値ｕと前記実測値Ｆとの関係として取得させる処理を含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蓋閉め適性判定プログラム。
【請求項１０】
蓋体から容器本体に向かう押圧方向に前記蓋体を押圧し、前記容器本体に前記蓋体を嵌合させて嵌合体を得る蓋閉め作業を、蓋閉め治具を備える自動機に行わせるとき、前記蓋閉め作業の成否を判定する蓋閉め適性判定装置であって、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蓋閉め適性判定プログラムを実行する前記コンピューターを含み、前記成否判定処理の判定結果を出力する判定制御部と、
前記判定用パラメーターの入力を受け付け、入力結果を前記判定制御部に伝送する入力部と、
前記判定制御部から出力された前記判定結果を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする蓋閉め適性判定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓋閉め適性判定プログラム、蓋閉め適性判定装置、蓋閉め適性判定方法および蓋閉め方法に関するものである。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、各種の生産現場においてロボットの導入が検討されているが、その一例として、弁当箱のような箱状の容器に対し、蓋閉めを行う蓋閉め装置が用いられている。食品等を収容する容器では、容器本体の開口部に対して蓋体を被せ、嵌合させる態様が一般的である。
【０００３】
例えば、特許文献１には、容器本体に蓋を内嵌合させることにより、容器本体の開口を閉塞する蓋閉装置が開示されている。この蓋閉装置は、容器本体を下方から支持する支持部材と、蓋を搬送する蓋搬送部と、容器本体を囲む枠体と、枠体の内壁面から出没する複数の爪と、を備える。そして、蓋搬送部によって容器本体の開口に対面する位置に蓋を搬送した後、複数の爪で蓋面の外周にある溝部を押圧することにより、蓋を容器本体に圧入する。これにより、蓋が容器本体に嵌合し、蓋閉めがなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１００４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の蓋閉装置では、蓋の形や大きさが変更になった場合、それに応じて蓋搬送部や枠体も変更する必要がある。ところが、嵌合には、蓋や容器本体の変形を伴うことから、蓋を押圧する位置のずれ等があった場合、嵌合できずに蓋閉めが失敗することがある。このため、蓋や容器本体と、蓋を押圧する治具（蓋閉め治具）と、の適性について的確に判定し、蓋閉め作業の成功率を高めることが課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の適用例に係る蓋閉め適性判定プログラムは、
蓋体から容器本体に向かう押圧方向に前記蓋体を押圧し、前記容器本体に前記蓋体を嵌合させて嵌合体を得る蓋閉め作業を、蓋閉め治具を備える自動機に行わせるとき、前記蓋閉め作業の成否をコンピューターに判定させる蓋閉め適性判定プログラムであって、
コンピューターに、
判定用パラメーターとして、前記蓋体、前記容器本体および前記嵌合体の各機械的特性、ならびに、前記蓋閉め作業の事前試験で実測された前記蓋閉め治具の変位の実測値ｕと前記蓋閉め治具が受ける荷重の実測値Ｆとの関係、を取得するパラメーター取得処理と、
前記判定用パラメーターに基づいて、前記蓋閉め作業の成否を判定する成否判定処理と、
を行わせる。
【０００７】
本発明の適用例に係る蓋閉め適性判定装置は、
蓋体から容器本体に向かう押圧方向に前記蓋体を押圧し、前記容器本体に前記蓋体を嵌合させて嵌合体を得る蓋閉め作業を、蓋閉め治具を備える自動機に行わせるとき、前記蓋閉め作業の成否を判定する蓋閉め適性判定装置であって、
本発明の適用例に係る蓋閉め適性判定プログラムを実行する前記コンピューターを含み、前記成否判定処理の判定結果を出力する判定制御部と、
前記判定用パラメーターの入力を受け付け、入力結果を前記判定制御部に伝送する入力部と、
前記判定制御部から出力された前記判定結果を表示する表示部と、
を備える。
【０００８】
本発明の適用例に係る蓋閉め適性判定方法は、
蓋体から容器本体に向かう押圧方向に前記蓋体を押圧し、前記容器本体に前記蓋体を嵌合させて嵌合体を得る蓋閉め作業を、蓋閉め治具を備える自動機に行わせるとき、前記蓋閉め作業の成否を判定する蓋閉め適性判定方法であって、
判定用パラメーターとして、前記蓋体、前記容器本体および前記嵌合体の各機械的特性、ならびに、前記蓋閉め作業の事前試験で実測された前記蓋閉め治具の変位の実測値ｕと前記蓋閉め治具が受ける荷重の実測値Ｆとの関係、を取得するパラメーター取得ステップと、
前記判定用パラメーターに基づいて、前記蓋閉め作業の成否を判定する成否判定ステップと、
を有する。
【０００９】
本発明の適用例に係る蓋閉め方法は、
蓋体から容器本体に向かう押圧方向に前記蓋体を押圧し、前記容器本体に前記蓋体を嵌合させて嵌合体を得る蓋閉め作業を、蓋閉め治具を備える自動機を用いて行う蓋閉め方法であって、
本発明の適用例に係る蓋閉め適性判定プログラムを前記コンピューターに実行させる蓋閉め適性判定ステップと、
前記成否判定処理の判定結果が成功である場合に、前記自動機を用いて前記蓋閉め作業を行う蓋閉め作業ステップと、
を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る蓋閉め適性判定装置を備える蓋閉め装置を示す機能ブロック図である。
図１に示す蓋閉め装置が適用される容器本体および蓋体の一例、ならびに、図１に示すロボットの概略図である。
図２に示す蓋体、容器本体および嵌合体を示す断面図である。
押圧部の数が８個である蓋閉め治具、および、押圧部の数が４個である蓋閉め治具について、それぞれ、押圧部と蓋体との位置関係の例をＺ軸上から見たときの平面図である。
図１の蓋閉め適性判定装置が備える各機能部の機能を実現するハードウェア構成例を示す図である。
実施形態に係る蓋閉め適性判定方法の構成を示すフローチャートである。
表示部に表示される初期設定値入力画面の一例を示す図である。
表示部に表示される判定用パラメーター入力画面の一例を示す図である。
容器本体の単体の機械的特性を測定する方法の一例を示す断面図である。
蓋体の単体の機械的特性を測定する方法の一例を示す断面図である。
嵌合体の機械的特性を測定する方法の一例を示す断面図である。
蓋閉め作業を説明するための断面図である。
蓋閉め作業を説明するための断面図である。
蓋閉め作業を説明するための断面図である。
事前試験で取得した、蓋閉め治具の変位の実測値ｕに対する蓋閉め治具が受ける荷重の実測値Ｆの変化を表すグラフである。
容器本体と蓋体とが重なった状態を、直列に接続された２つのバネ要素で模した計算モデルを示す概念図である。
表示部に表示される適性判定実行画面および判定結果表示画面の一例を示す図である。
実施形態に係る蓋閉め方法の構成を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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