JP2006256744A - 容器整列装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 天地整列装置１１は、櫛歯状をした一対の支持部材３１，３１’を備えており、これらの突出部３１Ａ，３１Ａ’に吸着パッド２４，２４’を設けている。
両支持部材３１，３１’が相互に係合して６個の吸着パッド２４，２４’が同じ高さで一直線上にあるときに保持手段１５側の吸着パッド１８から横転状態の容器２が各吸着パッド２４、２４’に受け渡される。
その後、支持部材３１’が先ず後退され、少し遅れて他方の支持部材３１が前進されつつ下降される。このようにして容器２が移送される過程において、底部が中間ステーション５側に位置した容器２を保持した吸着パッド２４（２４’）が水平面において１８０度回転される。
【効果】 隣りあう容器２の干渉を防止して確実に容器２の天地を揃えることができる。
【選択図】 図５

Description

本発明は容器整列装置に関し、より詳しくは、横転状態の多数の容器を整列するに当って、それらの口部が全て同じ側に位置するように向きを揃えるようにした容器整列装置に関する。

従来、横転状態の容器を正立させて縦一列に整列するようにした容器整列装置は知られている（例えば特許文献１〜特許文献３）。
上記特許文献１の装置においては、容器を移送するシュートの途中に容器の表裏を検出する検出機構と容器を回転させる回転機構を設けており、上記シュートによって移送された後の容器の表裏を揃えるようにしている。
また、特許文献２の容器整列装置は、搬送中の容器をカメラで撮影し、そのカメラで撮影したデータを基にして容器の表裏を検出して、容器の表裏の状態に応じてロボットによって容器を把持してから起立手段に受け渡すようにしている。
さらに、特許文献３においては、容器を受け取るための治具を複数配置して、上記治具へ容器を受け渡しながら各容器の表裏と方向を揃えるようにしている。この特許文献３の装置においては、ロボットハンドによって容器の向きを揃えてから第２治具によって容器の表裏を揃えるようにしてあり、それによって種類が異なる容器に対しても支障なく表裏の整列を行うことができるようになっている。
特公平５−５０４１０号公報 特許第３２５５２０７号公報 特開２００２−２７４６４１号公報

ところで、上記従来の容器整列装置においてはそれぞれ次のような欠点があった。すなわち、特許文献１の装置においては、各シュートごとに容器の表裏を検出する表裏検出手段と回転機構とを設ける必要があるので、容器整列装置の構成が複雑になる。
また、特許文献２の容器整列装置は、ロボットから起立装置へ容器を受け渡した際に容器が起立装置側で弾んでしまうため、隣り合う辺の長さが大きく異なるような偏平した容器なら問題ないが、隣り合う辺の長さに差がないような偏平が小さい容器や断面が丸に近い楕円形の容器であると弾んだ際に、容器の整列方向が変わってしまう虞があった。
さらに、特許文献３の容器整列装置においては、ロボットハンドによって容器を把持して横転状態の容器の方向を揃えるようにしているが、容器を１個づつ把持して天地を揃えるようにしている。そのため、単位時間あたりの処理数が少なく、処理能力が低いという欠点があった。なお、一度に複数の容器をロボットハンドで把持して、一斉に方向を揃えることができれば、単位時間あたりの処理数を増加させることができる。しかしながら、ロボットハンドに保持した隣りあう容器を水平面において回転させる場合には、隣りあう容器が干渉しないように把持手段のピッチを大きくする必要があり、そのような構成にすると、ロボットハンドが大型化することになる。

上述した事情に鑑み、請求項１に記載した本発明は、それぞれが横転状態の容器を保持する複数の保持部材と、上記各保持部材を各々単独で回転させる回転機構と、隣り合う保持部材の高さを異ならせる昇降機構と、上記回転機構および昇降機構の作動を制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、容器を保持した状態の隣りあう保持部材を上記昇降機構によって高さを異ならせてから所要の容器を保持した保持部材を回転させて、各保持部材に保持した容器の口部が全て長手方向の一方側に揃うように方向を揃えるようにした容器整列装置を提供するものである。
また、請求項２に記載した本発明は、それぞれが横転状態の容器を長手方向が平行となるように保持する複数の保持部材と、上記各保持部を各々単独で回転させる回転機構と、隣りあう保持部材の水平面における間隔を変更させる進退動機構と、上記回転機構および進退動機構の作動を制御する制御装置とを備えて、上記制御装置は、容器を保持した隣りあう位置の保持部材の間隔を上記進退動機構によって容器の長手方向に沿って広げてから所要の容器を保持した保持部材を回転機構により回転させて、各保持部材に保持した容器の口部が全て長手方向の一方側に揃うように方向を揃えるようにした容器整列装置を提供するものである。
さらに、請求項３に記載した本発明は、櫛歯状に形成されて相互に係合可能に配置された一対の支持部材と、上記各支持部材の各突出部毎に設けられて横転状態の容器を保持する保持部材と、各保持部材を回転させる回転機構と、少なくとも一方の支持部材を昇降させる昇降機構と、少なくとも一方の支持部材を水平方向に移動させて両方の支持部材を水平方向において離隔させる往復動機構と、上記回転機構、昇降機構および往復動機構の作動を制御する制御装置とを備えて、上記制御装置は、各保持部材に横転状態の容器を保持した状態で、少なくとも一方の支持部材を昇降機構によって昇降させるとともに、少なくとも一方の支持部材を往復動機構により容器の長手方向に沿って水平方向に移動させることにより、所要の容器を保持した保持部材を水平面で回転させて、各保持部材に保持した容器を、その口部が全て長手方向の一方側に位置するように方向を揃えるようにした容器整列装置を提供するものである。

上述した本発明においては、隣りあう保持部材に保持した容器を回転させる際には、それらは高さが異なるか、或いは水平方向において離隔しているので、容器同士が相互に干渉することなく回転することができる。
そのため、上述した本発明によれば、複数の保持手段に保持した容器を一斉に、かつ確実に方向を揃えることができる。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１において１は横転状態の容器２の方向と表裏を揃える容器整列システムである。
図２に示すように、容器整列システム１による処理対象となる容器２は、扁平な筒状をした胴部２Ａと、この胴部２Ａの軸方向の一端となる平坦な底部２Ｂと、胴部２Ａにおける軸方向の他端側の中央に位置する口部２Ｃとを備えている。胴部２Ａの正面の中央にラベルＬが貼付された容器２が供給コンベヤ３上に横転状態で多数供給されるようになっている。

容器整列システム１は、横転状態で供給される容器２を下流側へ搬送する供給コンベヤ３と、この供給コンベヤ３の搬送方向の一側に設けた第１ロボット４と、供給コンベヤ３を挟んで第１ロボット４の反対側に配置されて水平な載置台５Ａを有する中間ステーション５と、上記供給コンベヤ３の搬送過程の上方に配置されて、供給コンベヤ３によって搬送される容器２の載置状態を撮影するカメラ６とを備えている。このカメラ６によって撮影された容器２の画像は、制御装置７に伝達されるようになっており、制御装置７はカメラ６から伝達される容器２の画像を基にして上記第１ロボット４の作動を制御するとともに、後述する天地整列装置１１、表裏整列装置１２および第２ロボット１４の作動を制御するようになっている。

供給コンベヤ３の載置面には、搬送方向の等間隔ごとに搬送方向と直交させて多数の仕切板８を取り付けてあり、相前後する２枚の仕切板８の間に横転状態の容器２を収容可能な収容部９を形成している。そして、供給コンベヤ３が矢印方向に走行されている状態において、供給コンベヤ３における上流側の各収容部９内に容器２が順次供給されるようになっている。したがって、供給コンベヤ３が矢印方向に走行されることに伴って、各収容部９内の容器２は、搬送方向とほぼ直交した横転状態において下流側へ搬送されるようになっている。
各収容部９の幅（隣り合う仕切板８の間隔）は容器２の胴部２Ａの最大幅よりも大きな寸法に設定されている。そのため、各収容部９に収容されている容器２は、その口部２Ｃが搬送方向における左右いずれかに向いた横転状態で収容部９に収容されているが、収容部９内でその姿勢が斜めになったり、まっすぐになったりしたものが混在しており、また、ラベルＬを貼付した胴部２Ａの正面あるいはラベルＬが貼付されていない裏面のいずれかが上方に向けられた状態となっている。
この状態で各収容部９内に収容された容器２は、上記カメラ６によって撮影されるようになっており、カメラ６の位置を通過した容器２の画像は制御装置７に伝達されるようになっている。これにより、制御装置７はカメラ６の位置を通過した各容器２に関して、収容部９内における位置と口部２Ｃの方向及び胴部２Aの正面或いは裏面の何れが上方を向けているかを認識できるようになっている。
なお、各収容部９の幅を容器２の胴部２Ａとほぼ同じ寸法に設定して、容器２が各収容部９内で搬送方向と直交した方向で収容することもできる。

第１ロボット４は図示しない３個の吸着パッドを備えたハンドが設けられるとともに、制御装置７によって作動を制御されるようになっており、供給コンベヤ３上における３つの収容部９内の容器２を順次吸着保持できるようになっている。また、第１ロボット４はハンドを水平方向に回転可能としており、収容部９内で容器２が傾いたとしても修正して、保持する容器２の長手方向が平行となるように３個の容器２を保持するようにしている。
なお、第１ロボット４は必ずしも容器２を長手方向が平行となるように保持する必要はなく、収容部９内で収容された状態のまま後述する天地整列装置１１へ受け渡し、天地整列装置１１で整列させることも可能である。
また、何らかの原因により収容部９内に容器２が収容されていない場合には、第１ロボット４は後続の収容部９に収容されている容器２を保持するようになっている。
第１ロボット４は、供給コンベヤ３上で３個の容器２を吸着保持すると、その保持した容器２を中間ステーション５の載置台５Ａ上まで移送し、そこで保持状態を解放するようになっている。
このようにして、第１ロボット４は、一度に３個の容器２を保持して供給コンベヤ３上と中間ステーション５上とを２度にわたって往復移動することで、中間ステーション５の載置台５Ａ上に合計６個の容器２を受け渡すようになっている。
第１ロボット４は、供給コンベヤ３上の容器２を中間ステーション５上に平行移動させてから受け渡しているので、中間ステーション５上に受け渡された合計６個の容器２は、供給コンベヤ３の搬送方向と直交する横転状態で載置台５Ａ上に載置されている。しかしながら、各容器２における口部２Ｃの位置は同じ側に揃っておらず、また、胴部２Ａの正面（ラベルＬの位置）の位置も同じ側に揃っていない。

そこで、本実施例においては、後述する天地整列装置１１によって６個の容器２の口部２Ｃが全て同じ側となるように容器２の天地を揃えるようにしてあり、その後で、表裏整列装置１２によって各容器２の胴部の正面（ラベルＬ）が全て同じ側となるように容器２の向きを揃えるようにしている。
すなわち、本実施例の容器整列システム１は、上記中間ステーション５の隣接位置となる天地整列エリアＡ内に天地整列装置１１を備えるとともに、この天地整列装置１１の隣接位置となる表裏整列エリアＢ内に表裏整列装置１２を備えている。さらに、容器整列システム１は、表裏整列装置１２の隣接位置に容器２を搬送する排出コンベヤ１３を備えるとともに、この排出コンベヤ１３を挟んで表裏整列装置１２の反対側に容器２を排出コンベヤ１３上に受け渡す第２ロボット１４とを備えている。これら天地整列装置１１、表裏整列装置１２および第２ロボット１４の作動は、上記カメラ６による容器２の画像を基にして上記制御装置７によって制御されるようになっている。

図１、図３、図４および図５に示すように、天地整列装置１１は、中間ステーション５上の６個の容器２を一度に吸着保持して天地整列エリアＡ内に搬送する保持手段１５と、天地整列エリアＡ内において各容器２を口部２Ｃが同じ側となるように天地を揃える一対の整列手段１６、１６’とを備えている。
図１および図７に示すように、上記保持手段１５は図示しないガイドフレームに取り付けた駆動手段１７と連動させてあり、この駆動手段１７は上記制御装置７によって作動を制御されるようになっている。制御装置７は、駆動手段１７の作動を制御して上記保持手段１５を中間ステーション５上と天地整列エリアＡとに交互に往復移動させるとともに所要量だけ保持手段１５を昇降させることができるようになっている。

保持手段１５は、搬送コンベヤ３の搬送方向と平行な一直線上に等間隔で配置した６個の吸着パッド１８を備えており、導管２１を介して負圧源２２からこれらの吸着パッド１８に負圧を作用させるようになっている。導管２１の途中には開閉弁２３を設けてあり、上記制御装置７によって開閉弁２３が開放されると、上記吸着パッド１８に負圧が作用して該吸着パッド１８によって容器２の胴部２Ａを吸着保持できるようになっている。他方、吸着パッド１８が容器２を保持した状態において、制御装置７によって開閉弁２３が閉鎖されると、吸着パッド１８に負圧が作用しなくなるので該吸着パッド１８による容器２の保持状態が解放されるようになっている。

上記第１ロボット４が供給コンベヤ３から順次３個の容器２を中間ステーション５に受け渡す際には、上記保持手段１５は中間ステーション５上からずれた隣接位置の天地整列エリアＡ内に停止している。そして、上述したように第１ロボット４によって合計６個の容器２が中間ステーション５上に載置されると、制御装置７によって駆動手段１７が作動されて上記保持手段１５を中間ステーション５の上方まで移動させるとともに、該保持手段１５を所要量だけ下降させるようになっている。
このときには、制御装置７は開閉弁２３を開放させているので、下降される保持手段１５の６本の吸着パッド１８によって、中間ステーション５上の６個の容器２の胴部２Ａが上方から吸着保持されるようになっている。

この後、制御装置７は駆動手段１７の作動を制御して保持手段１５を上昇させた後に中間ステーション５上から天地整列エリアＡまで保持手段１５を移動させるので６個の容器２が天地整列エリアＡ内に搬送される。その後、制御装置７は駆動手段１７を介して保持手段１５を下降させるとともに上記開閉弁２３を閉鎖させる。
この時点では、天地整列エリアＡに整列手段１６、１６’が備える合計６個の吸着パッド２４、２４’が一直線上で同じ高さで待機している（図３参照）。そのため保持手段１５の吸着パッド１８によって保持状態を解放された６個の容器２は、下方側に待機している各吸着パッド２４、２４’によって胴部２Ａを吸着保持されるようになっている。
このように、保持手段１５は中間ステーション５上と天地整列エリアＡとにわたって往復移動されることで、中間ステーション５に載置された６個の容器２を同時に保持して、それらの容器２の方向を変えることなく平行移動させて搬送して天地整列エリアＡの吸着パッド２４、２４’に受け渡すようになっている。

次に図１〜図５に示すように、天地整列装置１１は、天地整列エリアＡにおける中間ステーション５側と表裏整列エリアＢ側とに相互に対向させて配置した一対の整列手段１６、１６’を備えている。
中間ステーション５側の整列手段１６は、上記供給コンベヤ３の搬送方向と直交させて固定台２５上に配置した一対のガイドレール２６、２６と、底部に形成した左右一対のガイド溝２７Ａ、２７Ａを上記一対のガイドレール２６、２６に摺動自在に係合させた可動台２７と、この可動台２７上に鉛直上方を向けて取り付けた昇降シリンダ２８と、この昇降シリンダ２８のピストン２８Ａの上端に水平に、かつ長手方向がガイドレール２６と直交するように取り付けた板状の支持部材３１とを備えている。

この支持部材３１はＥ形の櫛歯状に形成されており、これにより支持部材３１は等間隔で３箇所の突出部３１Ａを形成するとともに、それらの間に２箇所の切欠き部３１Ｂを形成している。そして、支持部材３１における３箇所の突出部３１Ａの先端部にモータ３２を鉛直上方に向けて取り付けている。これらのモータ３２の駆動軸に鉛直上方へ向けてパイプを接続してあり、そのパイプの上端に吸着パッド２４を取り付けている。これら３箇所の吸着パッド２４は、上記供給コンベヤ３の搬送方向と平行な一直線上に配置してあり、また、これら３箇所の吸着パッド２４は同じ高さに位置させている。さらに、隣りあう吸着パッド２４の間隔は、それらに保持された容器２が水平面で回転されても容器２同士が干渉しないような寸法に設定されている。また、これら隣りあう吸着パッド２４の間隔は、上記保持手段１５側の隣りあう吸着パッド１８の間隔（ピッチ）の２倍の寸法に設定している。また、他方の支持部材３１’における隣りあう吸着パッド２４’の間隔も上記支持部材３１側の隣りあう吸着パッド２４の間隔と同じ寸法に設定している。
そのため、上述したように、上記保持手段１５が整列エリアＡ内で下降される際には、この保持手段１５が備える６個の吸着パッド１８の直下位置に整列手段１６，１６’の合計６個の吸着パッド２４，２４’が待機できるようになっている。
上記各吸着パッド２４には、図１に示した導管３３を介して上記負圧源２２から負圧を導入できるようになっており、上記導管３３の途中には開閉弁３４を設けている。制御装置７によって開閉弁３４の作動を制御することによって吸着パッド２４に負圧を作用させて、容器２の胴部２Ａにおける下方側に位置した正面又は裏面を下方側から吸着保持できるようになっている。
また、各吸着パッド２４と連動した各モータ３２は、制御装置７によって独立して作動を制御されるようになっており、制御装置７は各モータ３２の作動を制御することで各吸着パッド２４を１８０度（半回転）正逆に回転させることができるようになっている。後に詳述するが、各モータ３２を介して所要の吸着パッド２４を１８０度回転させることで、該吸着パッド２４に保持した横転状態の容器２を水平面で１８０度回転させることができる。これにより、各吸着パッド２４に横転状態で保持した容器２の天地を揃えることができるようになっている。

上記支持部材３１およびそれに設けた吸着パッド２４は昇降シリンダ２８を介して可動台２７上に支持してあるので、制御装置７は昇降シリンダ２８を介して支持部材３１およびそれに設けた３個の吸着パッド２４を上昇端と下降端とに昇降させることができる。
本実施例においては、図６に示すように支持部材３１が中間ステーション５に近接する後退端に停止している時と、図８に示すように支持部材３１が表裏整列装置１２に近接する前進端に停止している時には、制御装置７がエアシリンダ２８を介して支持部材３１および吸着パッド２４を上昇端位置に位置させるようになっている。そして、図７に示すように、支持部材３１が後退端から前進端に移動する際には、制御装置７はエアシリンダ２８によって先ず支持部材３１を下降端まで下降させてから再度上昇端まで上昇させるようにしている。
固定台２５の上面には駆動源としてのモータ３５を配置してあり、このモータ３５の駆動軸は、上記両ガイドレール２６、２６と平行に配置している。上記モータ３５の駆動軸にガイドレール２６と平行にボールねじ３６を連結している。このボールねじ３６は、上記可動台２７の底部に設けたナット部材３７に螺合させて貫通させている。
モータ３５の作動は制御装置７によって制御されるようになっており、制御装置７は所要時にモータ３５を所要量だけ正逆に回転させることで上記可動台２７全体を進退動させて、上記支持部材３１を上述した前進端と後退端と進退動させるようになっている。

本実施例においては、制御装置７は、モータ３５、エアシリンダ２８および各モータ３２の作動を制御することで、支持部材３１および吸着パッド２４をガイドレール２６に沿って進退動させるとともに所要量だけ昇降させ、さらに各吸着パッド２４を１８０度回転させて該吸着パッド２４に保持した容器２を水平面において半回転させることができる。
他方の整列手段１６’は、上述した一方の整列手段１６からエアシリンダ２８を省略したものと同じ構成にしてあり、上記整列手段１６と対応する構成部材にはそれぞれ’を付して示している。エアシリンダ２８を省略しているので、この整列手段１６’は、可動台２７’の上面に直接櫛歯状の支持部材３１’を水平に固定している。
上記一方の整列手段１６の支持部材３１とこの整列手段１６’の支持部材３１’は、相互に対向させて、かつそれらの突出部３１（３１’）が対向位置の切欠き部３１Ｂ（３１Ｂ’）に係合できるように配置されている。
この整列手段１６’の支持部材３１’における３箇所の突出部３１’の先端に上記支持部材３１と同様にモータ３２’とパイプを介して吸着パッド２４’を取り付けている。この整列手段１６’におけるこの他の構成は、上記一方の整列手段１６のものと同じであり、詳細な説明は省略する。

そして、制御装置７によってモータ３５’が正逆に所定量だけ回転されると、支持部材３１’とそれに設けた吸着パッド２４’が対向位置の支持部材３１に向けて進退移動できるようになっている。
モータ３５’の作動も制御装置７によって制御されるようになっており、制御装置７は所要時にモータ３５を所要量だけ正逆に回転させることで上記可動台２７’全体を進退動させて、上記支持部材３１’を図６に示した前進端の位置と図８に示した後退端の位置とに進退動させるようになっている。
そして、図６に示すように支持部材３１が後端端にあるときには、他方の支持部材３１’が前進端に位置するようになっており、そのときには各支持部材３１、３１’の突出部３１Ａ、３１Ａ’が相手部材の切欠き部３１Ｂ、３１Ｂ’に係合するので、合計６個の吸着パッド２４，２４’が一直線上に位置し、かつ同じ高さに維持されるようになている。また、図８に示すように、支持部材３１が前進端にあるときには、他方の支持部材３１’が後退端に位置するようになっており、そのときには各支持部材３１、３１’の突出部３１Ａ、３１Ａ’が相手部材の切欠き部３１Ｂ、３１Ｂ’に係合するので、合計６個の吸着パッド２４，２４’が一直線上に位置し、かつ同じ高さに維持されるようになっている。
そして、制御装置７は、両支持部材３１，３１’が図６に示す中間ステーション５側の移動端から図８に示す表裏整列エリアＢへ移動される過程において、エアシリンダ２８によって支持部材３１を下降端まで下降させてから各吸着ヘッド２４，２４’における所要のものをモータ３２、３２’を１８０度（半回転）されるようになっている。
また、制御装置７がモータ３２’を正逆に回転させることで、吸着パッド２４’は水平面において１８０度（半回転）されるようになっている。

以上のように構成した天地整列装置１１の作動を説明すると、先ず、制御装置７は、整列手段１６、１６’におけるモータ３５、３５’を所要量だけ正逆に回転させることで、一方の支持部材３１を後退端に位置させるとともに、他方の支持部材３１’を前進端に位置させる（図６）。このときには中間ステーション５の近接位置に両支持部材３１、３１’が停止しており、それらの突出部３１Ａ（３１Ａ’）が他方の部材の切欠き部３１Ｂ（３１Ｂ’）に係合している。また、このときには、一方の整列部材１６の３個の吸着パッド２４は上昇端に位置している。
したがって、図６に示す状態では、両支持部材３１、３１’に設けた合計６個の吸着パッド２４（２４’）が一直線上に位置し、かつ同じ高さに維持されている。また、このときには制御装置７は各吸着パッド２４（２４’）に負圧を作用させている。
このように中間ステーション５に隣接する天地整列エリアＡ内で６個の吸着パッド２４（２４’）が待機した状態において、上述したように制御装置７は駆動手段１７を介して保持手段１５を移動させて、中間ステーション５において横転状態の６個の容器２を吸着保持してから上記整列エリアＡで待機状態の吸着パッド２４（２４’）に受け渡す。

このように６個の吸着パッド２４（２４’）に胴部２Ａを保持された容器２は、横転状態であって、長手方向には相互に平行になっている。しかしながら、各容器２の口部２Ｃは一方側に揃っておらず（天地は揃っておらず）、また胴部２Ａの正面と裏面は上下いずれかに位置して表裏が揃っていない。
この状態から制御装置７は、先ず整列手段１６’のモータ３５’を逆転させて支持部材３１’全体を上記前進端から後退端にむけて後退させる。
一方、制御装置７は、中間ステーション５側の支持部材３１のモータ３５を、上記支持部材３１’側のモータ３５’の逆転作動よりも少し遅らせて正転させるので、支持部材３１が後退端から前進端に向けて前進されるとともに、制御装置７は昇降シリンダ２８を介して支持部材３１を下降端まで下降させる。
これにより、先ず支持部材３１’が後退端にむけて先に後退していくので両支持部材３１，３１’の係合状態が解除されてそれらの部材は水平方向に離隔し、それに伴って一方の吸着パッド２４に保持された３個の容器２と他方の吸着パッド２４’に保持された３個の容器２が天地整列エリアＡ内を搬送されつつ水平面において離隔し、かつ一方の吸着パッド２４に保持された３個の容器２は他方の吸着パッド２４’に保持された３個の容器２よりも高さが低くなって搬送されることになる（図７参照）。

この搬送過程において、制御装置７は、上記カメラ６から既に伝達されている各容器２の横転状態の画像を元にして、６本の吸着ヘッド２４（２４’）のうちで口部２Ｃを表裏整列エリアＢ側に位置した容器２を保持した吸着パッド２４（２４’）について、それに連動するモータ３２（３２’）を作動させて吸着パッド２４（２４’）を１８０度（半回転）回転させる（図５参照）。
ここで、各支持部材３１，３１’に設けた隣りあう吸着パッド２４、２４’の間隔は、それらに保持した容器２が水平面で回転されても相互に干渉しないような寸法に設定してあり、しかも支持部材３１の吸着パッド２４と他方の支持部材３１’の吸着パッド２４’は干渉しない高さに保持されている。したがって、制御装置７が天地を揃えるべき所要の容器２を保持した吸着パッド２４（２４’）を水平面で半回転させたとしても、隣りあう容器２同士が干渉することはない。
そのため、上述したように制御装置７が天地を揃えるべき特定の吸着パッド２４（２４’）を水平面で回転させることにより、各支持部材３１、（３１’）の吸着パッド２４（２４’）に保持された合計６本の容器２は、その口部２Ｃが中間ステーション５側に位置するように、換言すると底部２Ｂが表裏整列装置１２側に位置するように天地を揃えられるようになっている。また、制御装置７は一方の支持部材３１の吸着パッド２４を半回転させた直後に支持部材３１側の昇降シリンダ２８を上昇端位置まで上昇させる。

これにより、６本の吸着パッド２４（２４’）に保持された容器２の天地が揃えられたことになり、その後、一方の支持部材３１’が後退端に位置するとともにそれよりも少し遅れて他方の支持部材３１が前進端に位置する（図８）。
これにより、両支持部材３１、３１’が再度相互に係合するとともに、合計６本の吸着ヘッド２４（２４’）は一直線上に位置して同じ高さに支持される。したがって、それら６本の吸着ヘッド２４（２４’）に保持された６個の容器２は、横転状態で相互に平行に保持され、かつ天地も揃えられて同じ高さに支持されている。
本実施例においては、このように一対の整列手段１６，１６’の合計６個の吸着パッド２４（２４’）によって横転状態の容器２を天地整列エリアＡ内で時間差を付けて搬送しながら、各支持部材３１，３１’の吸着パッド２４，２４’に保持した３個づつ２グループの容器２に分離させ、かつ搬送される各グループの容器２の高さを異ならせた状態において、各グループにおける特定の容器２を水平面において半回転させることで、合計６本の容器２の天地を揃えるようになっている。
以上のようにして、天地整列装置１１によって６本の容器２の天地を揃えるようにしているが、このようにして底部２Ｂが表裏整列装置１２を向くように天地を揃えられた６本の容器２は、後述する表裏整列装置１２のグリッパ４４によって底部２Ｂ側から胴部２Ａの表裏を把持されるようになっている。そして、この時点では、容器２の表面と裏面は上下いずれかに位置して、表裏が揃っていないので、表裏整列装置１２によって表裏を揃えるようにしている。

すなわち、図１、図９および図１０に示すように、表裏整列装置１２は、一対のガイドレール４１、４１に沿って供給コンベヤ３の搬送方向と直交方向に往復移動可能な可動台４２と、この可動台４２における天地整列エリアＡ側の側面に取り付けた揺動部材４３と、この揺動部材４３の長手方向に等ピッチで配置した合計６個のグリッパ４４を備えている。
両ガイドレール４１，４１と平行にモータ４５を配置してあり、このモータ４５の駆動軸にねじ軸４６を連結している。このねじ軸４６は可動台４２の底部に設けた図示しないナット部材に螺合させて貫通させている。モータ４５の作動は上記制御装置７に制御されるようになっており、制御装置７はモータ４５を所要量だけ正逆に回転させることにより、上記可動台４２、揺動部材４３および上記６個のグリッパ４４を所定量だけ進退動させるようになっている。

揺動部材４３はガイドレール４１と直交方向の回転軸を中心として正逆に回転できるようになっており、左右一対のロータリーアクチュエータ４７，４７に連動して鉛直方向と水平方向とに交互に移動されるようになっている（図５、図１０参照）。
揺動部材４３の前面には、長手方向において等ピッチで合計６個のロータリーアクチュエータ４８を平行に取り付けてあり、さらにこれら各ロータリーアクチュエータ４８の前面にシリンダ５１を取り付けている。そして、各シリンダ５１の前面に左右一対の把持部材からなるグリッパ４４を取り付けている。
上記各ロータリーアクチュエータ４７、４８および各シリンダ５１の作動は制御装置７によって制御されるようになっている。つまり、制御装置７がシリンダ５１を進退動させることでグリッパ４４を開閉させることができ、また、制御装置７は各ロータリーアクチュエータ４８を回転させることで、上記グリッパ４４を揺動部材４３の長手方向と直交する方向を回転中心として１８０度回転させるようになっている。また、制御装置７は左右一対のロータリーアクチュエータ４７を同期して正逆に回転させることで、揺動部材４３全体をグリッパ４４が水平となる水平位置とグリッパ４４が鉛直方向を向けた鉛直位置とに移動させることができる。

以上の構成に基づく表裏整列装置１２の作動を説明すると、先ず制御装置７は、上述した天地整列装置１１による容器２の天地の整列作動の開始前において、モータ４５を介して可動台４２を図１０に示した前進端に位置させる。このときには、揺動部材４３は水平に支持されている。そして、合計６個のグリッパ４４は天地整列エリアＡ内で水平に支持され、かつ各グリッパ４４は開放されて、その把持部材は上下位置に離隔した状態となっている。
このように表裏整列装置１２の合計６個のグリッパ４４が天地整列エリアＡ内で水平に維持された待機状態において、上述したように天地整列装置１１によって天地を揃えられた合計６個の容器２が、その底部２Ｂおよび表裏が上下いずれかに位置した胴部２Ａが待機状態のグリッパ４４内に挿入される。
すると、制御装置７は、各グリッパ４４に連動する全てのシリンダ５１を介して各グリッパ４４を閉鎖させる。これにより、各グリッパ４４における一対の把持部材によって各容器２の胴部２Ａの表裏が上下方向から把持される。
このあと、制御装置７は、モータ４５を逆転させることで可動台４２が後退するので、グリッパ４４とそれに把持された容器２は天地整列エリアＡから表裏整列エリアＢ内へ移動し、その過程で上記吸着パッド２４，２４’による容器２の保持状態も解除される。

この後、制御装置７は、上記カメラ６から伝達されている容器２の画像を元にして、６個の容器２の内でラベルＬが付してある正面を上方に位置させた容器２について、それを保持したグリッパ４４に連動するロータリーアクチュエータ４８を１８０度回転させる。また、これと同時に制御装置７は、ロータリーアクチュエータ４７を作動させて、揺動部材４３を水平位置から鉛直位置に向けて揺動させる。これにより、ラベルＬが上方側に向けられていた特定の容器２は１８０度回転されて、ラベルＬが下方側に向けられることになり、したがって、合計６個のグリッパ４４に把持された容器２は全てラベルＬを付した正面が下方を向けるように方向を揃えられるとともに、揺動部材４３が水平位置から鉛直位置まで揺動されることともなって各容器２も口部２Ｃが鉛直上方に向けるように正立されるようになっている（図１０）。

このようにして、表裏整列装置１２によって６個の容器２は、そのラベルＬを付した正面が全て同じ側となるように表裏を揃えられ、かつ正立されるようになっている。
この後、制御装置７はシリンダ５１を介して全てのグリッパ４４による把持状態を解放させるので、各容器２は単に揺動部材４３上に正立して載置された状態となる。
このようにして、天地整列装置１１による天地の方向整列と表裏整列装置１２による表裏の方向整列が終了する。そして、揺動部材４３上に鉛直方向に支持された各容器２は、制御装置７によって作動を制御される第２ロボット１４によって１本づつ把持されてから排出コンベヤ１３上へ平行移動されて受け渡されるようになっている。この排出コンベヤ１３の載置面には、搬送方向の等間隔位置にグリッパ１１Ａを設けてあり、第２ロボット１４から受け渡される各容器２はグリッパ１１Ａによって胴部２Aを把持されるようになっている。これにより、排出コンベヤ１１上の容器２は転倒することなく次の工程に向けて搬送されるようになっている。
なお、上記実施例においては、グリッパ４４に把持した容器２を１８０度回転させることで表裏を一定方向に揃えるようにしているが、グリッパ４４を正逆に９０度回転させるようにすれば、容器２をその楕円形の断面の長軸が相互に平行となるように短手方向に整列することもできる。

以上のように本実施例によれば、上記天地整列装置１１によって容器２の天地を揃えるに際して、支持部材３１の吸着パッド２４と他方の支持部材３１’の吸着パッド２４’を搬送方向である水平面において一旦離隔させ、かつ高さを異ならせるようにしている。そのため、容器２を水平面で回転させるにも拘らず、隣りあう容器２同士が干渉することが無く、しかも、天地整列エリアAの設置スペースをできるだけ小さく抑制して、合計６個の容器２の天地を同時に揃えることができる。
したがって、上述した従来の装置と比較して、処理能力が高い天地整列装置１１を提供することができる。
また、制御装置７によって上記天地整列装置１１の構成部材の作動を制御するにあたって、上記カメラ６から制御装置７に伝達された容器２の画像を元にして各容器２の天地の整列を行うことができる。また、天地整列装置１１は、天地整列エリアA内で容器２を吸着パッド１８、２４（２４’）によって吸着保持するようにしているので、胴部２Ａを吸着保持可能な容器２であればどのような形状の容器で２であっても、上記天地整列装置１１によって天地を揃えることができる。したがって、従来と比較して汎用性が高い天地整列装置１１を提供することができる。

また、上記実施例の表裏整列装置においても、上記各容器２をグリッパ４４によって把持した状態において、特定の容器２を把持したグリッパ４４を回転させることで、容器２の表裏を一定方向に揃えることができる。したがって、上記実施例によれば、単独で自立できない形状の容器２であっても支障なく天地と表裏を揃えることができる。そして、上記実施例によれば、容器２を自立させて搬送するためのキャリア無しで容器２の天地と表裏を整列することができるので、単独で自立できない容器２を整列するためにキャリアを用いないで容器２を搬送しながら、該容器２の天地と表裏を整列する処理装置に、本実施例を適用することができる。
また、上記実施例においては、口部２Ｃの中心と胴部２Ａの中心とが一致する容器２を処理する場合を前提としているが、口部２Ｃの中心が容器２の胴部２Ａの中心からずれたような変形容器であっても支障なく天地の整列と表裏の整列を行うことができる。
なお、容器２の天地を整列するための処理速度を上げるためには、一対の支持部材３１，３１’が備える機能を保持手段１５に持たせるようにすればよい。つまり、保持手段１５送手段が備える６個の吸着パッド１８で容器２を吸着保持して搬送する過程において、特定の吸着パッド１８を１８０度回転させることで、容器２の天地を整列するようにすれば、天地を整列する際の処理速度を速くすることが可能である。
また、上記実施例においては、中間ステーション５の載置台５Ａに単に６個の容器２を載置するようにしていたが、載置台５Ａ上に長手方向における所定間隔位置に合計６個の吸着パッドを設けて、第１ロボット４から受け渡される容器２を載置台５Ａ側の吸着パッドにより下方側から保持するようにしても良い。

本発明の一実施例を示す全体の平面図。 上記図１に示した容器整列システムによって処理する容器２の斜視図。 図１の要部を示す平面図。 図３のＩＶ―ＩＶ線に沿う要部の断面図。 図１に示した天地整列装置による処理工程の一部を示す斜視図。 図１に示した天地整列装置による処理工程を示す図。 図１に示した天地整列装置による処理工程を示す図。 図１に示した天地整列装置による処理工程を示す図。 図１に示した要部の平面図。 図９の左側面図。

符号の説明

２…容器 ２Ａ…胴部
２Ｃ…口部 ７…制御装置
１１…天地整列装置 ２４、２４’…吸着パッド（保持部材）
２８…昇降シリンダ（昇降機構） ３１、３１’…支持部材
３２、３２’…モータ（回転機構）
３５、３５’…モータ（往復動機構） ３６…ボールねじ（往復動機構）
３７…ナット部材（往復動機構）

Claims (5)

1. それぞれが横転状態の容器を保持する複数の保持部材と、上記各保持部材を各々単独で回転させる回転機構と、隣り合う保持部材の高さを異ならせる昇降機構と、上記回転機構および昇降機構の作動を制御する制御装置とを備え、
   上記制御装置は、容器を保持した状態の隣りあう保持部材を上記昇降機構によって高さを異ならせてから所要の容器を保持した保持部材を回転させて、各保持部材に保持した容器の口部が全て長手方向の一方側に揃うように方向を揃えることを特徴とする容器整列装置。
2. それぞれが横転状態の容器を長手方向が平行となるように保持する複数の保持部材と、上記各保持部を各々単独で回転させる回転機構と、隣りあう保持部材の水平面における間隔を変更させる進退動機構と、上記回転機構および進退動機構の作動を制御する制御装置とを備えて、
   上記制御装置は、容器を保持した隣りあう位置の保持部材の間隔を上記進退動機構によって容器の長手方向に沿って広げてから所要の容器を保持した保持部材を回転機構により回転させて、各保持部材に保持した容器の口部が全て長手方向の一方側に揃うように方向を揃えることを特徴とする容器整列装置。
3. 櫛歯状に形成されて相互に係合可能に配置された一対の支持部材と、上記各支持部材の各突出部毎に設けられて横転状態の容器を保持する保持部材と、各保持部材を回転させる回転機構と、少なくとも一方の支持部材を昇降させる昇降機構と、少なくとも一方の支持部材を水平方向に移動させて両方の支持部材を水平方向において離隔させる往復動機構と、上記回転機構、昇降機構および往復動機構の作動を制御する制御装置とを備えて、
   上記制御装置は、各保持部材に横転状態の容器を保持した状態で、少なくとも一方の支持部材を昇降機構によって昇降させるとともに、少なくとも一方の支持部材を往復動機構により容器の長手方向に沿って水平方向に移動させることにより、所要の容器を保持した保持部材を水平面で回転させて、各保持部材に保持した容器を、その口部が全て長手方向の一方側に位置するように方向を揃えることを特徴とする容器整列装置。
4. 容器の横転状態は予めカメラによって撮影されてから上記制御装置に伝達されるようになっており、上記制御装置は、カメラで撮影した各容器の横転状態に応じて上記各機構の作動を制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の容器整列装置。
5. 容器の表裏を揃える表裏整列装置を備え、制御装置は表裏整列装置の作動を制御して、上記各機構によって方向が揃った各容器を全て表裏が一方に揃うように整列させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の容器整列装置。
   

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