JP2006206275A - 搬送・仕分けシステム - Google Patents

Abstract

【課題】原流側コンベアにより搬送されてくる搬送ワークを支流側コンベアに移したり、あるいは移さなかったりする場合に、低騒音で、機械的摩擦や衝撃が少なく、高速で搬送・仕分けが可能なシステムを提供する。
【解決手段】搬送・仕分けシステム１０は、原流側コンベア１２と支流側コンベア１４との交差部近傍に設けられた仕分け装置１８からなり、この仕分け装置１８は、支流側コンベア１４に移載する搬送ワーク１６を、搬送凹部２８に取り込んだときに、吸着装置２２の吸着口２６によって吸着して、仕分けロータ２０と共に支流側コンベア１４上にまで回転移動させ、ここで負圧を解除して、搬送ワーク１６を支流側コンベア１４に移載する。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送・仕分けシステムに係るものであり、特に、搬送ワークを停止させることなく高速で仕分けしつつ搬送することができる搬送・仕分けシステムに関する。

例えば、搬送ワークが検査用の血液等を入れた試験管を搬送するための試験管ホルダの場合、特許文献１に記載されるように、原流側コンベアと支流側コンベアとの分岐位置に配設される回転体と、この回転体に、中心から放射方向に延びるように円周方向等間隔に取付けられた複数のワーク分離アームと、隣接する２つのワーク分離アーム間に配置され、試験管ホルダに係合可能なワーク係合部材と、を有する分岐ユニットを設け、原流側コンベアによって連続的に搬送されてくる試験管ホルダをワーク分離アームで分離すると同時に、所定の搬送ワークをワーク係合部材に選択的に係合させて支流側コンベアに導くようにしたものがある。

上記のような分岐ユニットは、ワーク係合部材を試験管ホルダに係合したり解放したりするので、機械的な摩擦や衝撃が発生し易く、騒音、試験管ホルダの破損が増大してしまうという問題点がある。

特開平６−３２１３４５号公報

この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、低騒音で、且つ機械的な接触や摩擦が少なく、搬送ワークを高速で仕分けすることができる搬送・仕分けシステムを提供することを課題とする。

以下の本発明によって、上記課題を解決することができる。

（１）原流側コンベアと、これから分岐された支流側コンベアと、前記原流側コンベアから支流側コンベアへの分岐位置近傍に配置され、原流側コンベアにより搬送されてくる搬送ワークを、支流側コンベアに導くか、又は、原流側コンベアによりそのまま搬送させるかの仕分けをする仕分け装置とを有してなり、前記仕分け装置は、仕分けロータ、吸着装置及び制御装置を含む構成であり、前記仕分けロータは、外周部が、前記原流側コンベア及び支流側コンベア上を通る大きさであって、前記原流側コンベアから支流側コンベア方向に回転するようにされ、前記吸着装置は、前記仕分けロータの外周近傍に、円周方向等角度間隔に配置され、且つ、仕分けロータと一体的に回転する複数の吸着口を供え、各吸着口は、独立して前記原流側コンベア上の搬送ワークを吸着、解放可能とされ、前記制御装置は、前記吸着装置の吸着口に負圧を印加し、又は解放させ、前記搬送ワークの吸着、解放を制御するようにされ、前記吸着口により吸着した搬送ワークを前記支流側コンベア上に仕分けすることを特徴とする搬送・仕分けシステム。

（２）前記搬送ワークは予めＩＤ情報が付与されていて、前記制御装置は、前記原流側コンベア上の搬送ワークのＩＤ情報を読み取るＩＤ検出装置を有してなり、前記ＩＤ検出装置により検出されたＩＤ情報に基づいて、前記吸着装置を制御するようにされたことを特徴とする（１）に記載の搬送・仕分けシステム。

（３）前記吸着装置は、前記ＩＤ検出装置による読み取り位置での搬送ワークを吸着可能な位置に、前記複数の吸着口の一つが位置するように構成され、前記制御装置は、前記ＩＤ検出装置が搬送ワークのＩＤ情報を読み取ったときに、その搬送ワークを吸着するように吸着装置を制御可能とされたことを特徴とする（２）に記載の搬送・仕分け装置。

（４）前記制御装置は、前記仕分けローラの回転角度を検出するロータリーエンコーダを有し、且つ、ロータリーエンコーダの出力信号に基づいて、吸着装置により吸着された搬送ワークが、支流側コンベア上に移動したときに、前記吸着装置に、搬送ワークを解放させるように構成されたことを特徴とする（２）又は（３）に記載の搬送・仕分け装置。

（５）前記仕分けロータは、その外周端面に、円周方向等角度間隔に、前記搬送ワークの外周形状の一部と略一致する切欠状の搬送凹部を有し、前記吸着口は、前記搬送凹部の仕分けロータ回転中心側に近接した位置に配置され、吸着口に吸着された搬送ワークの外周の一部が、前記搬送凹部の内周面に接触するようにされたことを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の搬送・仕分けシステム。

（６）前記吸着装置は、前記仕分けロータの回転中心部に設けられた負圧供給用のロータリージョイントと、このロータリージョイントから放射方向に、且つ、円周方向等角度間隔に延在された負圧パイプと、これらの負圧パイプの先端に設けられた前記吸着口と、を有してなることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の搬送・仕分けシステム。

（７）前記吸着口は、一定範囲で伸縮自在の吸着パットにより構成されたことを特徴とする（６）に記載の搬送・仕分けシステム。

（８）前記仕分けロータの外周の接線に沿って、前記支流側コンベアよりも、ロータ回転方向先方側に、少なくとも１つの後方支流側コンベアを設け、前記原流側コンベア上で吸着された搬送ワークを前記仕分けロータの回転に従って、吸着状態のまま、前記支流側コンベア上を搬送され、目的の後方支流側コンベア上で解放可能となるように構成されたことを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の搬送・仕分けシステム。

（９）前記搬送ワークは、コンベア上に載置可能な円盤状の基部と、この基部の中心に立設された、基部よりも小径の円筒部と、を有してなり、前記仕分けロータは、前記基部の外周及び円筒部の外周のうち少なくとも円筒部に接触する高さに設けられ、前記吸着装置は、前記吸着口が前記基部の外周を吸着可能な高さに設けられたことを特徴とする（１）乃至（８）のいずれかに記載の搬送・仕分けシステム。

この発明における搬送・仕分けシステムは、原流側コンベアから支流側コンベアへ導くべき搬送ワークを負圧によって吸着し、これを、仕分けロータによって支流側コンベア上まで搬送し、ここで解放するので、支流側コンベアに導くべき搬送ワークと仕分けロータとの間の機械的な摩擦、衝撃が少なく、低騒音で且つ殆ど衝撃が無く搬送ワークを搬送・仕分けすることができる。

最良の形態に係る搬送・仕分けシステムは、原流側コンベアから支流側コンベアへの分岐位置に、切欠状の搬送凹部を円周方向等角度間隔に有する仕分けロータを設けるとともに、仕分けロータと一体に回転する吸着装置を設け、支流側コンベアに搬送すべき搬送ワークを、吸着装置によって吸着して前記搬送凹部に保持して、仕分けロータにより支流側コンベア上まで搬送して、ここで負圧を解放することによって、搬送ワークを支流側コンベアに移載する構成である。

以下図１〜図５を参照して、本発明の実施例１に係る搬送・仕分けシステム１０について詳細に説明する。

この搬送・仕分けシステム１０は、原流側コンベア１２と、これから分岐された支流側コンベア１４と、前記原流側コンベア１２から支流側コンベア１４への分岐位置近傍に配置され、原流側コンベア１２により搬送されてくる搬送ワーク１６を、支流側コンベア１４に導くか、又は原流側コンベア１２によりそのまま搬送させるかの仕分けをする仕分け装置１８とを有して構成されている。

前記仕分け装置１８は、仕分けロータ２０、吸着装置２２、及び、制御装置２４を含んで構成されている。

前記仕分けロータ２０は、外周部が前記原流側コンベア１２及び支流側コンベア１４上を通る大きさであって、図１において時計方向に回転され、前記原流側コンベア１２から支流側コンベア１４方向にその外周が移動するようにされている。

前記吸着装置２２は、前記仕分けロータ２０の外周近傍に、且つ図２に示されるように仕分けロータ２０の下側位置において、円周方向等角度間隔に配置され、且つ、仕分けロータ２０と一体的に回転する１２個の吸着口２６を備えている。

前記吸着口２６は、各々独立して、前記原流側コンベア１２上の搬送ワーク１６を吸着、解放可能とされ、前記制御装置２４が、前記吸着装置２２の吸着口２６に選択的に負圧を印加し、又は解放させ、前記搬送ワーク１６の吸着、解放を制御するようにされている（詳細後述）。

前記搬送ワーク１６は、図２に示されるように、コンベア上に載置可能な円盤状の基部１６Ａと、この基部１６Ａの中心に立設された、基部１６Ａよりも小径の円筒部１６Ｂとから構成されている。この実施例１においては、搬送ワーク１６は、試験管ホルダであって、円筒部１６Ｂには、上方から、試験管１７が挿入され、ここに支持されるようになっている。

前記仕分けロータ２０は、その平面形状が、図１に示されるように、外周に切欠状の搬送凹部２８Ａ〜２８Ｌが、円周方向等角度間隔に１２箇所形成された、丸鋸形状とされている。又、前記各搬送凹部２８間の突出部は、原流側コンベア１２上を連続的に搬送される搬送ワーク１６間に入り込んで、これを分離する分離突起３０とされている。

前記仕分けロータ２０は、その回転中心軸の軸線方向には、原流側コンベア１２上の搬送ワーク１６における、基部１６Ａ近傍での前記円筒部１６Ｂの外周に接触する高さ位置となるようにされている。又、前記搬送凹部２８は、前記搬送ワーク１６の円筒部１６Ｂの外周が仕分けロータ２０の半径方向に入り込むことができるように、円筒部１６Ｂの外周の一部と略一致する形状とされている。

更に、前記仕分けロータ２０は、ロータリージョイント３２の上端においてその中心が支持され、このロータリージョイント３２の回転部３２Ａを介して、図２に示される仕分けロータ回転用モータ３４の出力軸に連結され、これによって図１において時計方向に回転駆動されるようになっている。

図２において、符号３６はロータリーエンコーダを示し、このロータリーエンコーダ３６は、タイミングベルト３７を介して前記ロータリージョイント３２と共に回転し、その回転数あるいは回転角度を検出することができるようにされている。又、符号３２Ｂは、前記ロータリージョイント３２の下側の固定部を示す。

前記吸着装置２２は、前記ロータリージョイント３２と、このロータリージョイント３２から放射方向に、且つ、円周方向等角度間隔に延在された１２本の負圧パイプ３８Ａ〜３８Ｌと、これらの負圧パイプ３８Ａ〜３８Ｌの先端の各々に設けられた前記吸着口２６と、を有して構成されている。

前記負圧パイプ３８Ａ〜３８Ｌの各々の先端に設けられた前記吸着口２６は、一定範囲で伸縮自在の、蛇腹状の軟質樹脂からなる吸着パッドにより構成されている。

前記ロータリージョイント３２は、負圧源４０からの１２本の負圧管路４２Ａ〜４２Ｌを、仕分けロータ２０と共に回転する前記負圧パイプ３８Ａ〜３８Ｌに各々供給できるようにされている。

前記負圧管路４２Ａ〜４２Ｌの途中には、それぞれ、電磁バルブ４４Ａ〜４４Ｌが配置され、負圧管路４２Ａ〜４２Ｌに、選択的に負圧を導入したり、あるいは負圧を解除して大気解放とすることができるようにされている。

前記電磁バルブ４４Ａ〜４４Ｌは、前記制御装置２４によって、負圧の導入、解放が制御されるようになっている。

図１及び図４において符号４６は噛み込み防止用ローラを示す。この噛み込み防止用ローラ４６は、前記原流側コンベア１２によって搬送される搬送ワーク１６が、前記仕分けロータ２０の外周に接触を開始する位置において、仕分けロータ２０との間に、搬送ワーク１６を挟み込む位置に配置され、図１において時計方向に回転されることによって、仕分けロータ２０の外周との間で挟み込まれようとする搬送ワーク１６を、原流側コンベア１２による搬送方向と逆方向に戻すようにされている。

又、この噛み込み防止用ローラ４６は、モータ４７によりばねカップリング４８を介して回転駆動され、仕分けロータ２０との間に挟み込まれた搬送ワーク１６からの反力が生じたとき、この搬送ワーク１６から離間する方向に弾力的に変位できるようにされている。

前記搬送ワーク１６における円盤状の基部１６Ａには、該搬送ワーク１６によって搬送される試験管１７内の検体の個別の特性（ＩＤ）の情報が書き込まれているＩＣチップ等のデータキャリア５０が取付けられている。

又、前記搬送ワーク１６の基部１６Ａには、その外周又は内周に沿って、電源コイル５２が設けられ、リーダライタ５４から供給される電源用電磁波によって電力が発生するように構成されている。

前記リーダライタ５４は、図１及び図５に示されるように、原流側コンベア１２の搬送方向の直線が仕分けロータ２０の外接線となる位置で、原流側コンベア１２を間にして、前記仕分けロータ２０の反対側に配置されていて、このリーダライタ５４と仕分けロータ２０の間に搬送されてきた搬送ワーク１６に対して、電力を供給すると同時に、データキャリア５０に記録されているＩＤ情報を読み取ることができるようにされている。

前記制御装置２４は、前記リーダライタ５４と、前記電磁バルブ４４Ａ〜４４Ｌと、前記リーダライタ５４からの読み取り信号に基づいて、支流側コンベア１４に仕分けすべき搬送ワーク１６が、リーダライタ５４に検出されたとき、検出と同時に、対応する電磁バルブ４４Ａ〜４４Ｌのいずれか１つを駆動して、負圧を導入するようにされたＣＰＵ５６と、前記ロータリーエンコーダ３６とを備えて構成されている。

次に、上記実施例１に係る搬送・仕分けシステム１０によって、搬送ワーク１６を搬送・仕分けする過程について説明する。

図１に示されるように、図において左方向から右方向に原流側コンベア１２によって搬送ワーク１６を連続的に搬送する。

このとき、搬送ワーク１６の、前記データキャリア５０には、例えば搬送する試験管１７内の検体のＩＤ情報が予め記録されている。

前記仕分けロータ２０及び噛み込み防止用ローラ４６は、共に、図において時計方向に回転される。搬送ワーク１６が原流側コンベア１２上を送られ、回転する仕分けロータ２０の前記搬送凹部２８に捕捉されたときは、そのまま、仕分けロータ２０の回転に従って原流側コンベア１２上を移動する。

一方、搬送ワーク１６が、仕分けロータ２０の分離突起３０の先端近傍の外周位置に接触したとき、該分離突起３０によって、搬送ワーク１６は仕分けロータ２０の中心から離間する方向に押されるが、これによって、前記噛み込み防止用ローラ４６と接触し、搬送ワーク１６は例えば図１の実線で示される位置から噛み込み防止用ローラ４６によって撥ねられて、前記分離突起３０の回転方向反対側に隣接する搬送凹部２８内に入り込む。

これによって、搬送ワーク１６は、仕分けロータ２０の分離突起３０と、原流側コンベア１２の側壁（図示省略）との間で挟み込まれたりすることが防止されるとともに、連続的に接触して原流側コンベア１２上を搬送されてくる複数の搬送ワーク１６の間に分離突起３０が入り込んで、各搬送ワーク１６間を定間隔に分離できることになる。

前記仕分けロータ２０の搬送凹部２８に入り込んだ搬送ワーク１６は、前記リーダライタ５４の位置で、予め記録されているＩＤ情報が、該リーダライタ５４によって読み取られる。

リーダライタ５４によって読み取られたＩＤ情報は、前記ＣＰＵ５６に出力され、ＣＰＵ５６は、その読み取り情報によって、搬送ワーク１６を原流側コンベア１２あるいは支流側コンベア１４のいずれに仕分けするか判定して、支流側コンベア１４に搬送する場合は、対応する負圧管路、図３の例では負圧管路４２Ａの電磁バルブ４４Ａを開いて、負圧源４０からの負圧を負圧管路４２Ａを経て、対応する負圧パイプ３８Ａの先端の吸着口２６に供給する。原流側コンベア１２によりそのまま搬送すべき搬送ワーク１６の場合は、吸着口２６に負圧が印加されない。

前記の負圧の印加によって、負圧パイプ３８Ａの吸着口２６は搬送ワーク１６の基部１６Ａの外周を吸引し、この吸引によって、吸着パッド形状の吸着口２６は基部１６Ａに接触するまで延びて、これを吸着することになる。

なお、前記負圧パイプ３８Ａ〜３８Ｌの回転方向の位置はロータリーエンコーダ３６によって常時検知されている。

前記負圧パイプ３８Ａの吸着口２６によって吸着された搬送ワーク１６は、仕分けロータ２０の回転と共に移動して、支流側コンベア１４上に至る。

この支流側コンベア１４上に到達したとき、即ち負圧パイプ３８Ａがリーダライタ５４と対向する位置から時計方向に９０°回転したタイミングは、ロータリーエンコーダ３６によって検知され、これによって、ＣＰＵ５６は電磁バルブ４４Ａを大気開放に切替え、吸着されていた搬送ワーク１６は支流側コンベア１４上に解放されることになる。

実施例２に係る搬送・仕分けシステム６０は、前記支流側コンベア１４の他に、第２の支流側コンベア６２を、前記原流側コンベア１２と平行且つ反対向きに、支流側コンベア１４と直交するように設けたものである。

他の構成は、図１におけると同一であるので、同一構成部分には同一符号を付することにより説明を省略するものとする。

この実施例２は、１本の原流側コンベアに対して、支流側コンベア１４と第２の支流側コンベア６２とを設けて、３方向に搬送ワーク１６を仕分けすることができる。

なお、支流側コンベアは、原流側コンベアとの交差角度を変えて、３以上設けるようにしてもよい。
また、上記実施例１及び実施例２における搬送ワーク１６は、試験管１７載置用のものであるが、本発明はこれに限定されるものでなく、各種の搬送ワークの搬送・仕分けに用いることができる。

更に、上記実施例１、２において、搬送ワーク１６は、リーダライタ５４によってＩＤ情報が読み取られると同時に吸着装置２２によって吸着されたり、あるいはされなかったりする構成であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、リーダライタは、図１の位置よりも、原流側コンベア１２の上流側に設けるようにしてもよい。又、仕分け装置２２は、搬送ワークのＩＤ情報によることなく、搬送ワークの形状等の他の情報に基づいて仕分けするものであってもよい。

本発明の実施例１に係る搬送・仕分けシステムを示す平面図 図１のII−II線に沿う断面図 同搬送・仕分けシステムの負圧回路を示す管路図 図１のIV−IV線に沿う断面図 図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図 本発明の実施例２に係る搬送・仕分けシステムを示す平面図

符号の説明

１０、６０…搬送・仕分けシステム
１２…原流側コンベア
１４…支流側コンベア
１６…搬送ワーク
１６Ａ…茎部
１６Ｂ…円筒部
１８…仕分け装置
２０…仕分けロータ
２２…吸着装置
２４…制御装置
２６…吸着口
２８…搬送凹部
３０…分離突起
３２…ロータリージョイント
３６…ロータリーエンコーダ
３８Ａ〜３８Ｌ…負圧パイプ
４０…負圧源
４４Ａ〜４４Ｌ…電磁バルブ
５０…データキャリア
５４…リーダライタ
６２…第２の支流側コンベア

Claims (9)

1. 原流側コンベアと、これから分岐された支流側コンベアと、前記原流側コンベアから支流側コンベアへの分岐位置近傍に配置され、原流側コンベアにより搬送されてくる搬送ワークを、支流側コンベアに導くか、又は、原流側コンベアによりそのまま搬送させるかの仕分けをする仕分け装置とを有してなり、
   前記仕分け装置は、仕分けロータ、吸着装置及び制御装置を含む構成であり、
   前記仕分けロータは、外周部が、前記原流側コンベア及び支流側コンベア上を通る大きさであって、前記原流側コンベアから支流側コンベア方向に回転するようにされ、
   前記吸着装置は、前記仕分けロータの外周近傍に、円周方向等角度間隔に配置され、且つ、仕分けロータと一体的に回転する複数の吸着口を供え、各吸着口は、独立して前記原流側コンベア上の搬送ワークを吸着、解放可能とされ、
   前記制御装置は、前記吸着装置の吸着口に負圧を印加し、又は解放させ、前記搬送ワークの吸着、解放を制御するようにされ、前記吸着口により吸着した搬送ワークを前記支流側コンベア上に仕分けすることを特徴とする搬送・仕分けシステム。
2. 請求項１において、
   前記搬送ワークは予めＩＤ情報が付与されていて、前記制御装置は、前記原流側コンベア上の搬送ワークのＩＤ情報を読み取るＩＤ検出装置を有してなり、前記ＩＤ検出装置により検出されたＩＤ情報に基づいて、前記吸着装置を制御するようにされたことを特徴とする搬送・仕分けシステム。
3. 請求項２において、
   前記吸着装置は、前記ＩＤ検出装置による読み取り位置での搬送ワークを吸着可能な位置に、前記複数の吸着口の一つが位置するように構成され、前記制御装置は、前記ＩＤ検出装置が搬送ワークのＩＤ情報を読み取ったときに、その搬送ワークを吸着するように吸着装置を制御可能とされたことを特徴とする搬送・仕分け装置。
4. 請求項２又は３において、
   前記制御装置は、前記仕分けローラの回転角度を検出するロータリーエンコーダを有し、且つ、ロータリーエンコーダの出力信号に基づいて、吸着装置により吸着された搬送ワークが、支流側コンベア上に移動したときに、前記吸着装置に、搬送ワークを解放させるように構成されたことを特徴とする搬送・仕分け装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記仕分けロータは、その外周端面に、円周方向等角度間隔に、前記搬送ワークの外周形状の一部と略一致する切欠状の搬送凹部を有し、前記吸着口は、前記搬送凹部の仕分けロータ回転中心側に近接した位置に配置され、吸着口に吸着された搬送ワークの外周の一部が、前記搬送凹部の内周面に接触するようにされたことを特徴とする搬送・仕分けシステム。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記吸着装置は、前記仕分けロータの回転中心部に設けられた負圧供給用のロータリージョイントと、このロータリージョイントから放射方向に、且つ、円周方向等角度間隔に延在された負圧パイプと、これらの負圧パイプの先端に設けられた前記吸着口と、を有してなることを特徴とする搬送・仕分けシステム。
7. 請求項６において、
   前記吸着口は、一定範囲で伸縮自在の吸着パットにより構成されたことを特徴とする搬送・仕分けシステム。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記仕分けロータの外周の接線に沿って、前記支流側コンベアよりも、ロータ回転方向先方側に、少なくとも１つの後方支流側コンベアを設け、
   前記原流側コンベア上で吸着された搬送ワークを前記仕分けロータの回転に従って、吸着状態のまま、前記支流側コンベア上を搬送され、目的の後方支流側コンベア上で解放可能となるように構成されたことを特徴とする搬送・仕分けシステム。
9. 請求項１乃至８のいずれかにおいて、
   前記搬送ワークは、コンベア上に載置可能な円盤状の基部と、この基部の中心に立設された、基部よりも小径の円筒部と、を有してなり、
   前記仕分けロータは、前記基部の外周及び円筒部の外周のうち少なくとも円筒部に接触する高さに設けられ、前記吸着装置は、前記吸着口が前記基部の外周を吸着可能な高さに設けられたことを特徴とする搬送・仕分けシステム。

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