JP2006160519A - ロータリストッパ - Google Patents

Abstract

【課題】上流側からの物品の搬送状態には制約されることなく、物品を所定の間隔で切出すことが可能なロータリストッパを提供する。また、物品側の大きさや形状の変化に対する適応性がよく、別の動作間隔のロータリストッパを用意することなく対応可能なロータリストッパを提供する。
【解決手段】２組の別個に独立して回転駆動されるストッパ部材１９とストッパ部材２１を設け、例えば物品３ａに係合している一方のストッパ部材１９ａの係合・解除動作とは別個に、他方のストッパ部材２１ｂによって、次に搬送される物品３ｂに対する係合支持可能な態勢を常にとりながら切出し動作を続行する。ストッパ部材を進退調整可能に構成することにより、物品側の大きさや形状の変化に対する適応性を向上する。
【選択図】図４

Description

本発明は、コンベヤにより搬送される容器等の物品相互間の間隔を調整して所定ピッチで下流側へ切出すロータリストッパに関する。

容器等のグルーピング装置では、物品相互間に係合部材を差込んでグルーピングを行うため、物品を間隔を開けた状態で供給する必要がある。従来は、グルーピング装置の上流側にロータリストッパを設けて所定ピッチで物品を切出すようにしている（特許文献１）。
実公平５−４４３３４号公報

しかしながら、従来技術においては、ロータリストッパによって物品を切出す際に、前工程から搬送される物品を一旦貯留して、互いに当接した押せ押せの状態にしてから、順次物品相互間にストッパ部材を係合させて制動をかけながら間隔を開けて所定ピッチで切出す方法が採用されていた。すなわち、従来技術において的確な切出し動作を得るには、ロータリストッパの上流側の物品を互いに当接した押せ押せの状態にしておく必要があった。したがって、各物品が間隔をあけた状態で上流側から供給される場合に、そのままの状態でロータリストッパにかけて順次所定ピッチで切出すことはできなかった。また、ロータリストッパの各係止爪相互間の間隔は一定であったため、物品側の大きさや形状の変化に対する適応性が低く、これに対応するためには別の間隔のロータリストッパを用意しておく必要があった。

本発明は、以上のような従来の技術的状況に鑑み、上流側からの物品の搬送状態には制約されることなく、物品を所定の間隔で切出すことが可能なロータリストッパを提供することを目的とする。また、物品側の大きさや形状の変化に対する適応性がよく、従来のように別の間隔のロータリストッパを用意することなく対応可能なロータリストッパを提供することを目的とする。

本発明では、前記課題を解決するため、ストッパ部材をコンベヤ上の物品に係合させて物品の搬送間隔を調整するロータリストッパにおいて、それぞれ周囲にストッパ部材を備えた第１回転体と第２回転体を設け、それらの第１回転体を回転させる第１駆動手段と、第２回転体を回転させる第２駆動手段を設けるとともに、前記第１駆動手段と第２駆動手段の動作を個別的に制御可能な制御手段を備え、該制御手段により、前記コンベヤにて順次搬送される物品に対して前記第１回転体のストッパ部材と前記第２回転体のストッパ部材を交互に係合させるとともに、それらの係合状態を解除するタイミングを制御することによって、物品相互間の搬送間隔を調整するという技術手段を採用した。本発明の場合には、２組のストッパ部材を設けたので、物品に係合している一方の回転体に備えられたストッパ部材の係合・解除動作とは別個独立して、他方の回転体に備えられたストッパ部材によって、常に次に搬送される物品に対する係合支持が可能な態勢をとりながら切出し動作を続行できることから、ロータリストッパの上流側の物品の状態に影響されることなく、的確な切出し動作が可能である。さらに、両回転体に備えられたストッパ部材相互間の相対的な動作間隔を調整することにより、物品側の大きさや形状の変化に柔軟に対応することができる。なお、前記ストッパ部材は進退調整可能に構成してもよい。また、前記第１回転軸と第２回転軸とは同軸的に構成してもよいし、コンベヤを挟んで両側に配設するようにしてもよい。

本発明によれば、次に搬送される物品に対する係合支持が可能な態勢をとりながら切出し動作を実行できることから、ロータリストッパの上流側の物品の状態に制約されることなく、的確な切出し動作が可能である。さらに、両回転体に備えられたストッパ部材相互間の相対的な動作間隔を調整することにより、物品側の大きさや形状の変化に柔軟に対応することも可能である。また、前記ストッパ部材を進退調整可能に構成すれば、物品側の大きさや形状の変化に対する適応能力を更に向上できる。

本発明は、コンベヤにより搬送される容器を所定ピッチで切出す場合に好適であるが、他の適宜の物品の切出しにも広く適用できる。ロータリストッパとしての具体的な構成に関しては、個別的に駆動される回転体に設けられた２組のストッパ部材により上流側から搬送される物品を係合支持し、設定したタイミングでその係合状態を解除し得るものであればよく、その駆動手段や回転体の具体的な構成、あるいはストッパ部材の具体的な形状などには制限されない。さらに、ストッパ部材を進退調整可能に構成することも可能である。また、第１回転体と第２回転体は、同軸的に組込んで別個の駆動手段により個々に駆動するように構成してもよいし、コンベヤを挟んで両側に配設するようにしてもよい。また、具体的な駆動手段に関しては、サーボモータを用いて角速度の制御により物品に対する係合・解除動作を実行するように構成することが望ましいが、適宜のモータを用いてオンオフ制御により係合・解除動作を実行するように構成することも可能である。

図１は本発明の第１実施例を示した縦断面図であり、図２はその要部拡大図である。図示のように、本実施例では回転体を同軸的に組込んだ場合を例示した。図中１はコンベヤであり、このコンベヤ１のベルト等からなる無端状走行帯２の移動によって容器３が搬送される。その搬送の際には、容器３は両側のガイド部材４，５により案内される。本実施例に係るロータリストッパ６は、機枠７上に設置している。図中８，９はそれぞれ駆動用のサーボモータで、それらのサーボモータ８，９により、減速機１０，１１、駆動ギヤ１２，１３、及び受動ギヤ１４，１５を介して、第１回転軸１６と、この第１回転軸１６に同軸的に外嵌された中空状の第２回転軸１７とを個別的に回転駆動するように構成している。そして、第１回転軸１６の上端部には第１回転体１８を設け、その周囲に適宜数、本実施例では４個のストッパ部材１９（１個のみ表示している）を備えている。同様に、第２回転軸１７の上端部には第２回転体２０を設け、その周囲に同数のストッパ部材２１（１個のみ表示している）を備えている。

図３は前記実施例の切出し機構としての要部を概略的に示した要部拡大図であり、図４はその切出し動作を示した動作説明図である。図３に示したように、本実施例では、サーボモータ８により回転駆動される第１回転体１８の周囲に備えた４個のストッパ部材１９ａ，ｃ，ｅ，ｇと、サーボモータ９により回転駆動される第２回転体２０の周囲に備えた４個のストッパ部材２１ｂ，ｄ，ｆ，ｈとの２組のストッパ部材を用いて切出し動作を行う場合について説明する。これらの２組のストッパ部材１９ａ，ｃ，ｅ，ｇと、ストッパ部材２１ｂ，ｄ，ｆ，ｈとは、それぞれ組単位で一体的に回転し、以下に説明するように、サーボモータ８とサーボモータ９の回転駆動制御を介して１回転毎に繰返される相対的な位相パターンにより、上流側の物品の搬送状態に関係なく、容器３を所定ピッチで切出すことなる。因みに、ストッパ部材の設置数に関しては場合に応じて変更が可能である。

図４中の状態Ａは、第１回転体１８に備えられたストッパ部材１９ａが、図中で垂直状態に位置する状態（説明上の基準状態）を示したもので、ストッパ部材１９ａの先端部に当回の容器３ａが係合しているとともに、その容器３ａと次回の容器３ｂとの間には第２回転体２０に備えられたストッパ部材２１ｂの先端部が挿入された状態にある。この状態Ａでは、サーボモータ８，９は共に低速回転状態にあり、ストッパ部材１９ａとストッパ部材２１ｂとは、両者間の間隔を保持しながら円弧上を低速で回動し、前記容器３ａに制動作用が付与された状態にある。

状態Ｂは、図示のようにストッパ部材１９ａが徐々に回転速度を上げながら回動して容器３ａに対する係合状態を解除する段階を示したものである。これにより、容器３ａはコンベヤ１の搬送力によって前進を開始することになる。この容器３ａに対する係合が解除された時点において、前回の容器３ｈとの間に所定ピッチが形成される。すなわち、物品相互間の所定ピッチは、各サーボモータの回転駆動制御を介して設定されるストッパ部材の係合解除動作の間隔とコンベヤの搬送速度とによって決まることになる。なお、その間、他方のストッパ２１ｂは低速の回動を継続し、先端部が当回の容器３ａの後方から追随するように更に入り込んで次回の容器３ｂの前部に係合して制動をかける。

状態Ｃは、ストッパ部材１９ａの先端部が物品３ａから離間していく途中の状態を示したもので、サーボモータ８は、更に回転速度を上げて状態Ｄへと移行する。その間、サーボモータ９の方は、回転速度を上げることなく低速回転を維持し、ストッパ部材２１ｂは、容器３ｂに係合したまま状態Ｄへと移行する。そして、状態Ｄに至ると、ストッパ部材２１ｂは、図示のように予め設定した本実施例では垂直状態の６度程度手前の位置に進む。この間に、他方の次のストッパ部材１９ｃは、サーボモータ８の高速回転によって、前記ストッパ部材２１ｂとの間に容器３ｂを遊嵌し得る、本実施例では１８度程度の間隔を開けた位置に急追することになる。すなわち、低速回転を継続するサーボモータ９と回転速度を上げて高速回転するサーボモータ８との相対的な速度差によって、次のストッパ部材１９ｃがストッパ部材２１ｂの後方に所定の間隔を開けた状態に追いつくことになる。これにより、先行するストッパ部材２１ｂが係合解除状態に至る前に、後方のストッパ部材１９ｃが、次の容器３ｃに対する係合が可能な状態に準備される。すなわち、本発明によれば、２組のストッパ部材を用いたことから、常に上流側からの物品の供給に対して係合し得る態勢を整えながら、当該物品の切出し動作が可能である。

以上のように、状態Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａ´の動作によって、第１回転体１８側に配設されたストッパ部材１９ａ，ｃ，ｅ，ｇと、第２回転体２０側に配設されたストッパ部材２１ｂ，ｄ，ｆ，ｈとの相対的な位置関係は前後逆転するが、容器３等の物品を１個切出すサイクルが完了し、以後、各ストッパ部材の前後位置関係を入替えながら以上の動作が繰返し継続されることになる。因みに、以上の動作が２サイクル繰返される毎に、各ストッパ間の相対的な前後関係も含めて、完全に元の状態に復帰されることになる。なお、図４に例示した状態Ａ〜Ｄは、切出し動作の変化に着目して選定したもので、経時的に等間隔の動作状態を示したものではない。

しかして、上流側から容器３が目的の所定ピッチで供給される場合には、ロータリストッパ６は殆ど関与せずに回転を継続することになる。上流側からの容器３が所定ピッチより短い間隔で供給された場合には、ロータリストッパ６が関与して所定ピッチに広げて切出す。また、上流側からの容器３が所定ピッチより広い間隔で供給された場合には、当該容器３がロータリストッパ６に到達次第、関与して所定ピッチのタイミングで切出すことになる。その際に当該容器３が前の容器３が切出される前に到達していれば、所定ピッチに縮小されて切出されることになる。さらに、以上の説明では、上流側から搬送される容器３が間隔を開けて供給される場合を想定して説明したが、押せ押せの状態で供給される場合にも、同様の適用が可能である。なお、次の容器３が到達しない間隔が大きい場合には、その間ロータリストッパ６が空転を継続することになるが、センサを設けて、容器３の不到達が所定時間を超えて継続する場合にはサーボモータ８，９を停止して、次の容器３の到達があるまでの間、ロータリストッパ６の運転を休止するように構成することも可能である。

図５は本発明の第２実施例を示した要部拡大図であり、前記第１実施例と共通する構成部分には同じ符号を付した。本実施例では、上流側から物品が互いに接触した押せ押せの状態で供給される場合に好適な例を示した。図示のように、本実施例に係るロータリストッパ２２は、レール２３を介してコンベヤ１の方向へ進退可能に支持された状態にあり、容器等の対象物品の大きさや形状の変化に応じてロータリストッパ２２を最適な位置に調整し得るように構成している。さらに、本実施例では、昇降機構２４を介してロータリストッパ２２の高さに関しても調整し得るように構成している。図６はロータリストッパ２２の部分を拡大して示した部分拡大図であり、図７はその平面図、図８はストッパ部材の進退調整機構に関する説明図である。本実施例の場合においても、前記第１実施例と同様の駆動系を経由して、別個のサーボモータにより、第１回転軸１６と、同軸的に外嵌された中空状の第２回転軸１７とを個別的に回転駆動し得るように構成している。そして、第１回転軸１６の上端部には第１回転体２５を設けて、その周囲に適宜数、本実施例では４個のストッパ部材２６（１個のみ表示している）を放射状に進退調整可能に設置している。同様に、第２回転軸１７の上端部には第２回転体２７を設けて、その周囲に同数のストッパ部材２８（１個のみ表示している）を放射状に進退調整可能に設置している（なお、図６では、それらのストッパ部材２６とストッパ部材２８とが便宜的に同じ方向に位置するものとして表示している）。

次に、前記ストッパ部材２６，２８の進退調整機構に関して説明する。ストッパ部材２６の進退調整機構とストッパ部材２８の進退調整機構とは上下方向が逆転した状態に配設されるが、基本的な機構において異なるところはないので、以下では第１回転体２５のストッパ部材２６の進退調整機構について説明し、第２回転体２７のストッパ部材２８に関しては説明を省略する。図６に示したように、第１回転体２５は、第１回転軸１６に固着された支持部材２９に支持された下部回転板３０と、その下部回転板３０に一体的に固着された上部回転板３１と、それらの上下の回転板３０，３１間に回転可能に配設された進退調整板３２とから構成される。下部回転板３０には放射方向の案内溝が４個形成されており、それらの各案内溝にストッパ部材２６が半径方向に進退可能に嵌合している。

上部回転板３１は、外周部において下部回転板３０と互いに固着されており、中央部の内周縁には、図８にも示したように固定ギヤ３３を設けている。また、適宜位置には図７に示したように円弧状長孔３４が形成されており、この円弧状長孔３４を介して、ロックレバー３５のネジ軸部が貫通され、進退調整板３２側に形成された雌ネジ部に螺合している。このロックレバー３５を緩めることにより、円弧状長孔３４の範囲内で進退調整板３２が上下の回転板３０，３１に対して相対的に回転可能な状態となる。この状態で進退調整板３２を回転調整した後、ロックレバー３５を締付ければ、進退調整板３２が上下の回転板３０，３１と一体化され、一緒に回転するようになる。

図８に示したように、進退調整板３２にはストッパ部材２６の設置数に対応した４個の円弧状案内孔３６が傾斜した状態に形成されており、それらの各円弧状案内孔３６に対してそれぞれ対応するストッパ部材２６に設けられた係合ピン３７を挿通することにより、進退調整板３２の回転角に応じて各ストッパ部材２６が一斉に進退するように構成されている。一方、前記支持部材２９の外周部に太陽ギヤ３８を回転可能に設けるとともに、その太陽ギヤ３８と前記固定ギヤ３３の間に、進退調整板３２に設置された支軸３９に回転可能に支持された遊星ギヤ４０を円周方向に等間隔に３個配設している。なお、太陽ギヤ３８には、図６に示したように回転操作用のハンドル４１が付設されている。

しかして、ストッパ部材２６の突出量、すなわちストッパ部材２６の先端部の位置を調整する場合には、ロックレバー３５を緩めた上で、ハンドル４１によって太陽ギヤ３８を回転操作することにより調整可能である。太陽ギヤ３８が回転操作されると、この太陽ギヤ３８に歯合している３個の遊星ギヤ４０が自転しつつ固定ギヤ３３の内周に沿って公転する。その各遊星ギヤ４０の公転によって、支軸３９を介して進退調整板３２が上下の回転板３０，３１に対して相対的に回転する。この進退調整板３２の回転に応じて、円弧状案内孔３６に挿通された係合ピン３７を介して、各ストッパ部材２６が下部回転板３０に放射方向に形成された各案内溝に沿って半径方向に進退することになる。したがって、ハンドル４１を介して太陽ギヤ３８を回転操作すれば、各ストッパ部材２６が一斉に進退し、ストッパ部材２６の先端部の位置を同時に調整することが可能である。以上のように、本実施例では、太陽ギヤ３８、遊星ギヤ４０及び固定ギヤ３３を介して、進退調整板３２を上下の回転板３０，３１に対して相対的に回転し得るように構成したので、大きな操作力を必要とすることなく、簡便かつスムーズに各ストッパ部材の位置調整を行うことができる。

次に、本実施例における物品の切出し動作に関して説明する。図９は物品の切出し動作制御に関するタイムチャートを例示したものである。この図９中の折線Ａは、前記第１回転体２５に設置した４個のうちの一つのストッパ部材２６に着目して回転角制御の時間的経過を代表的に示したものである。また、折線Ｂは、前記第２回転体２７に設置した４個のうちの一つのストッパ部材２８に着目して回転角制御の時間的過程を代表的に示したものである。図示のように、それらの折線Ａ，Ｂは同じ制御パターンから構成され、第１回転体２５及び第２回転体２７に対して、位相が１／８周期すなわち４５度ずれた状態において、同じ制御パターンを繰返し実行することになる。図中のαは、切出し動作領域における第１回転体２５側のストッパ部材２６と、次にくる第２回転体２７側のストッパ部材２８との間の角度を示したものである。また、βは切出し動作領域における等速区間を示したものであり、この角度βは例えば前記角度αの１．５倍程度に設定する。図示のように、切出し動作領域では、ストッパ部材２６とストッパ部材２８との位相のずれの間に、ストッパ部材２６が前記角度α分前進するように、第１回転体２５の角度速度が設定される。なお、等速区間である角度βは、前記角度αより大きく設定されることから、後続のストッパ部材２８が切出し動作領域に差掛かった時点で、早めに第２回転体２７に対して同様の回転角制御を実行する余裕ができるので、ストッパ部材２８による後続の物品に対する係止動作をよりスムーズに行うことが可能である。以上の動作制御により、切出し動作領域において、第１回転体２５側のストッパ部材２６と第２回転体２７側のストッパ部材２８とを交互に連続供給される物品に対して的確かつスムーズに係止させることができ、各物品を所定間隔に順次切出す、所期の切出し動作が可能となる。

図１０〜図１２は上述の切出し動作制御を適用した場合の切出し領域における動作状態を示した動作説明図である。それぞれ、図１０では断面形状が円形からなる容器４２、図１１では断面形状が円形からなり直径が容器４２より大きい容器４３、図１２では断面形状が角形からなる容器４４に対するロータリストッパとして適用した場合を示したものである。これらの適用例においては、前記角度α及び角度βがそれぞれ定っていることから、対象物品としての容器４２〜４４の大きさや形状に応じて、第１回転体２５の各ストッパ部材２６及び第２回転体２７の各ストッパ部材２８の突出量を前述の進退調整機構を構成する進退調整板３２を回転して調整することにより、それらの回転半径をそれぞれＲａ〜Ｒｃに設定し、切出し領域において第１回転体２５側のストッパ部材２６と隣接する第２回転体２７側のストッパ部材２８との間に当該容器４２〜４４が丁度収るように設定する。この場合、それらの回転半径Ｒａ〜Ｒｃに応じて、ロータリストッパ２２自体をレール２３に沿って進退調整し、ストッパ部材２６，２８の先端部の位置を当該容器４２〜４４のスムーズな切出し動作に適合する位置に位置決めする。因みに、図９に示した原点位置に関しては、図１０〜図１２に適用する際に、切出し動作がスムーズに実行できるように切出し領域内の適当な位置に設定する。

以上のように、本実施例によれば、前記進退調整板３２の回転調整によりストッパ部材２６，２８の突出量を調整することによって、それらの先端部の位置を調整したり、ロータリストッパ２２自体をレール２３に沿って進退調整することにより、ストッパ部材２６，２８相互間の動作間隔を、大きさや形状の異なる容器４２〜４４に容易に適応させることができる。したがって、切出し動作領域に押せ押せの状態で連続供給される、それらの大きさや形状の異なる容器４２〜４４に対して、別の間隔のロータリストッパを用意することなく、前記第１回転体２５側のストッパ部材２６と第２回転体２７側のストッパ部材２８との間の動作間隔を調整して交互に係止させることにより、簡便に各容器を所定間隔に切出すことが可能である。なお、以上の適用例では、角度αを一定とした場合について説明したが、図９の動作制御パターンにおいて、前記角度αの大きさを物品の大きさや形状に応じて適当な大きさに選定するようにすれば、上述のストッパ部材２６、２８の先端部の位置調整との組合わせにより、適応能力を更に大幅に拡大することができる。

本発明の第１実施例を示した縦断面図である。 図１の要部拡大図である。 本発明の実施例の切出し機構としての要部を概略的に示した要部拡大図である。 同実施例の切出し動作を示した動作説明図である。 本発明の第２実施例を示した要部拡大図である。 ロータリストッパの部分を拡大して示した部分拡大図である。 同ロータリストッパの部分を示した平面図である。 ストッパ部材の進退調整機構に関する説明図である。 物品の切出し動作制御を示したタイムチャートである。 同切出し動作制御の適用例を示した動作説明図である。 同切出し動作制御の他の適用例を示した動作説明図である。 同切出し動作制御の他の適用例を示した動作説明図である。

符号の説明

１…コンベヤ、２…無端状走行帯、３…容器、４，５…ガイド部材、６…ロータリストッパ、７…機枠、８，９…サーボモータ、１０，１１…減速機、１２，１３…駆動ギヤ、１４，１５…受動ギヤ、１６…第１回転軸、１７…第２回転軸、１８…第１回転体、１９…ストッパ部材、２０…第２回転体、２１…ストッパ部材、２２…ロータリストッパ、２３…レール、２４…昇降機構、２５…第１回転体、２６…ストッパ部材、２７…第２回転体、２８…ストッパ部材、２９…支持部材、３０…下部回転板、３１…上部回転板、３２…進退調整板、３３…固定ギヤ、３４…円弧状長孔、３５…ロックレバー、３６…円弧状案内孔、３７…係合ピン、３８…太陽ギヤ、３９…支軸、４０…遊星ギヤ、４１…ハンドル、４２〜４４…容器

Claims (4)

1. 容器等の物品が搬送されるコンベヤ上に突出可能なストッパ部材を備え、該ストッパ部材をコンベヤ上の物品に係合させて物品の搬送間隔を調整するロータリストッパにおいて、それぞれ周囲にストッパ部材を備えた第１回転体と第２回転体を設け、それらの第１回転体を回転させる第１駆動手段と、第２回転体を回転させる第２駆動手段を設けるとともに、前記第１駆動手段と第２駆動手段の動作を個別的に制御可能な制御手段を備え、該制御手段により、前記コンベヤにて順次搬送される物品に対して前記第１回転体のストッパ部材と前記第２回転体のストッパ部材を交互に係合させるとともに、それらの係合状態を解除するタイミングを制御することによって、物品相互間の搬送間隔を調整するように構成したことを特徴とするロータリストッパ。
2. 前記第１回転体のストッパ部材と前記第２回転体のストッパ部材を進退調整可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載のロータリストッパ。
3. 前記第１回転軸と第２回転軸を同軸的に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリストッパ。
4. 前記第１回転軸と第２回転軸をコンベヤを挟んで両側に配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリストッパ。
   
   

Images