JP2015048243A - 物品搬送装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 物品１を搬送方向と平行となる平行状態で搬送する物品供給手段２と、この物品供給手段から供給される平行状態の物品をそれぞれ受け取って同方向に搬送する複数の物品保持手段５と、各物品保持手段の姿勢を、物品の搬送方向と平行な平行位置と物品の搬送方向と直交する直交位置とに変換する第１姿勢変換手段２２とを備えている。制御装置は、各物品保持手段の姿勢が平行位置となっている状態で、物品供給手段から供給される物品に同期させて各物品保持手段を作動させて物品を受け取らせる。その後、姿勢変換手段により物品保持手段の姿勢が直交位置となったら各物品保持手段の間隔を狭めて搬送するようになる。【効果】 物品保持手段は物品供給手段から供給される平行状態の物品をそれぞれ受け取って同方向に搬送するようになっているため、円滑かつ確実に物品供給手段から供給される物品を受け取ることができる。【選択図】 図１

Description

本発明は物品搬送装置に関し、より詳しくは、搬送方向と平行となる平行状態で搬送されてきた物品を、搬送方向と直交となる直交状態に変換して搬送できるようにした物品搬送装置に関する。

従来、搬送方向と平行となる平行状態で搬送されてきた物品を、搬送方向と直交となる直交状態に変換して搬送できるようにした物品搬送装置は、既に公知である（特許文献１）。
上記物品搬送装置は、物品を搬送方向と平行となる平行状態で搬送する供給コンベヤと、この供給コンベヤの先端部にこれと直交する方向に配置されたバケットコンベヤとを備えており、上記供給コンベヤによって搬送されてきた物品を該供給コンベヤの先端部から送り出させるとともに、該供給コンベヤの先端部から送り出されて落下されてきた物品を上記バケットコンベヤの各バケットで受け取らせるようにしている。
上記物品搬送装置によれば、搬送方向と平行となる平行状態で搬送されてきた物品を、搬送方向と直交となる直交状態に変換してバケットコンベヤにて搬送することができる。

特許第４８３０３９６号公報

しかしながら、上記物品搬送装置では、供給コンベヤとバケットコンベヤとが直交する方向に配置されていたため、供給コンベヤから送り出される物品をバケットで確実に受けることができずに、バケットから飛び出してしまう危険性があった。これは特に、物品搬送装置を高速化しようとしたときに、顕著となっていた。
本発明はそのような事情に鑑み、物品搬送装置を高速化しても確実に物品の方向を変換することができる物品搬送装置を提供するものである。

すなわち本発明は、物品を搬送方向と平行となる平行状態で搬送する物品供給手段と、この物品供給手段から供給される平行状態の物品をそれぞれ受け取って同方向に搬送する複数の物品保持手段と、上記各物品保持手段を無端状の移動軌跡に沿って循環案内する循環通路と、上記各物品保持手段に設けた永久磁石と電磁コイルとのいずれか一方と、上記循環通路に沿って配置した上記永久磁石と電磁コイルとのいずれか他方と、上記電磁コイルに電流を供給して各物品保持手段の移動を制御する制御装置と、上記各物品保持手段の姿勢を、物品の搬送方向と平行な平行位置と物品の搬送方向と直交する直交位置とに変換する第１姿勢変換手段とを備え、
上記制御装置は、各物品保持手段の姿勢が平行位置となっている状態では各物品保持手段が相互に当接しないように各物品保持手段の間隔を広く維持するとともに、この状態で上記物品供給手段から供給される物品に同期させて各物品保持手段を作動させて物品を受け取らせ、上記姿勢変換手段により物品保持手段の姿勢が直交位置となったら各物品保持手段の間隔を狭めて搬送することを特徴とするものである。

上記構成によれば、物品保持手段は物品供給手段から供給される平行状態の物品をそれぞれ受け取って同方向に搬送するようになっているため、従来装置のように供給コンベヤとバケットコンベヤとを直交する方向に配置して物品を受け渡すようにした場合に比較して、円滑かつ確実に物品供給手段から供給される物品を受け渡すことができる。したがって、高速化に対応することも容易である。
また上記制御装置は、各物品保持手段の姿勢が平行位置となっている状態では各物品保持手段が相互に当接しないように各物品保持手段の間隔を広く維持しており、姿勢変換手段により物品保持手段の姿勢が直交位置となったら各物品保持手段の間隔を狭めて搬送するので、下流側の機器に物品の間隔を狭めた状態で受け渡すことが可能となる。

本発明の実施例を示す平面図。 図１の正面図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。 図１のＶ−Ｖ線に沿う断面図。 図１の要部の拡大平面図。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１、図２において、本実施例の物品１は、縦長の軟質チューブ容器１ａの口部をキャップ１ｂによって封止し、さらにこの容器１ａを透明の袋１ｃ内に収容して密封したものである。上記物品１を搬送する物品供給手段２は、物品１の長手方向が搬送方向と平行となる転倒した平行状態で、かつ上記キャップ１ｂが搬送方向前方側となるようにして連続して搬送するようになっており、該物品供給手段２の先端部２ａから順次物品１を転倒した状態のまま送り出すことができるようになっている。
本実施例では２台の物品供給手段２が左右に平行に配置されており、それぞれ転倒状態の物品１をランダムに一列で搬送するようになっている。つまり２台の物品供給手段２は、それぞれキャップ１ｂが搬送方向前方となるようにして物品１を連続して搬送するようになっているが、各物品１の位置は左右の物品供給手段２で揃って搬送されるわけではない。したがって、各物品供給手段２の先端部２ａから送り出される物品１の送り出しのタイミングもランダムとなる。
そのために、各物品供給手段２の先端部２ａには、ここから送り出される物品１の有無を検出するセンサ７が設けられている。

上記各物品供給手段２の先端部２ａの下方には、それぞれリニア搬送手段３が設けられている。つまりリニア搬送手段３も、２台の物品供給手段２と同様に左右に平行に２台が配置されている。各リニア搬送手段３は、それぞれ鉛直面内で長い楕円状に形成された無端状の循環通路４（図２参照）を備えており、各循環通路４は上記物品供給手段２よりも僅かに低い位置で、各物品供給手段２の長手方向と一直線上となるように配置されている。
上記各循環通路４にはそれぞれ複数の物品保持手段５が設けられており、各物品保持手段５はそれぞれ上記循環通路４に沿って一方向に循環案内されるようになっている。各物品保持手段５は箱型に形成された物品保持ケース６をそれぞれ備えており、各ケース６は、転倒した物品１の底面（側面）を保持する支持板６ａと、物品１の両側を保持する２枚の側板６ｂと、物品１を正立させた際の該物品１の底部を保持する底板６ｃとを備えている。
つまり各ケース６は、正立させた状態の物品１の底部を底面６ｃで、３方の側面を支持板６ａと２枚の側板６ｂとで支持することができるようになっているが、該物品１の四方の側面のうちの１面は開放されており、また上面も開放されている。

図３ないし図５に示すように、上記各物品保持手段５はそれぞれ台車１１を備えており、各台車１１は循環通路４の外周に設けたガイドレール１２に脱落することがないように取り付けてある。
各台車１１にはブラケット１３を設けてあり、各ブラケット１３に回転自在に回転軸１４を軸支し、各回転軸１４の下端部に第１カムフォロワ１５を設けるとともに、上端部に回転プレート１６をそれぞれ取り付けている。そして各回転プレート１６の先端部に上記物品保持ケース６をそれぞれ揺動可能に連結し、かつその連結部分のケース６側に第２カムフォロワ１７を設けている。

上記各リニア搬送手段３は、図３に示すように、上記各物品保持手段５を構成する台車１１に設けた永久磁石１８を備えており、他方ガイドレール１２にはその長手方向に沿って多数の電磁コイル１９を設けてある。図示しない制御装置は、各電磁コイル１９への電流の供給を制御できるようになっており、それによって全ての物品保持手段５の移動をそれぞれ別個に制御することができるようになっている。
なお、上記実施例とは逆に、ガイドレール１２側にその長手方向に沿って永久磁石１８を設けるとともに、台車１１側に電磁コイル１９を設け、各電磁コイル１９への電流の供給を制御することによって全ての物品保持手段５の移動をそれぞれ制御することも可能である。

上記第１カムフォロワ１５は第１カムレール２１に係合しており、該第１カムレール２１はその形状に従って第１カムフォロワ１５を介して回転軸１４を往復回転させ、該回転軸１４を回転させることによって回転プレート１６および物品保持ケース６をそれぞれ往復回転させることができるようになっている（図３および図４参照）。
そして本実施例では、上記第１カムフォロワ１５と第１カムレール２１とからなるカム機構によって、物品保持手段５の物品保持ケース６を、図６に示すように、物品１の搬送方向と平行な平行位置と物品の搬送方向と直交する直交位置とに変換する第１姿勢変換手段２２を構成している。

上記第１カムレール２１はガイドレール１２に沿って無端状に設けてあり、図１、図２、図６に示すように、物品保持手段５が物品供給手段２の先端部２ａから送り出される物品１を受け取る位置では、物品保持ケース６が物品１の搬送方向と平行な平行位置となるように第１カムレール２１の形状を設定してある。これにより確実に物品保持ケース６で物品供給手段２の先端部２ａから送り出される物品１を受け取ることができるようにしてある。
他方、物品保持ケース６が物品１を保持して前進した際には、物品保持ケース６が物品１の搬送方向と直交する直交位置となるように第１カムレール２１の形状を設定してある（図６参照）。

なお、図１に示すように、２台のリニア搬送手段３のうち図１で上方となるリニア搬送手段３においては、上記第１姿勢変換手段２２は物品保持手段５のケース６の姿勢を、物品１の搬送方向と平行な平行位置から物品の搬送方向と直交する直交位置へ反時計方向に回転させてその姿勢を変換するようになっている。
他方、２台のリニア搬送手段３のうち図１で下方となるリニア搬送手段３においては、上記第１姿勢変換手段２２は物品保持手段５のケース６の姿勢を、物品１の搬送方向と平行な平行位置から物品の搬送方向と直交する直交位置へ時計方向に回転させてその姿勢を変換するようになっている。
その結果、各ケース６によって保持された物品１は、それぞれの底部が互いに向き合う方向に整列されるようになる。

また、上記第２カムフォロワ１７は第２カムレール２３に係合しており、該第２カムレール２３はその形状に従って第２カムフォロワ１７を介して、上記第１姿勢変換手段２２によって物品１の搬送方向と直交する直交位置へ変換された物品保持ケース６を、物品１が正立状態となる正立位置に変換することができるようになっている（図４および図５参照）。
したがって本実施例では、上記第２カムフォロワ１７と第２カムレール２３とからなるカム機構によって、物品保持手段５の物品保持ケース６を、物品１の搬送方向と直交する直交位置から物品１が正立状態となる正立位置に変換する第２姿勢変換手段２４を構成している。
そして上記物品保持ケース６が正立位置となった際に、該ケース６から物品１ケース６の前方に脱落しないように、図１に示すように、物品１の前方側面を支持する固定ガイド２５を設けてある。

図２に示すように、上記第２姿勢変換手段２４の前方位置にはロボット３１を設けてあり、図示実施例ではロボット３１は１列８本の物品１を２列同時に把持できるようになっている。そして図１に示すように、上記第２姿勢変換手段２４の前方位置には箱搬送コンベヤ３２を設けてあり、上記ロボット３１は、把持した物品１を箱搬送コンベヤ３２によって搬送されてきた箱３３内に収納させることができるようになっている。

以上の構成において、上記物品保持手段５は各物品供給手段２の先端部２ａよりも搬送方向手前となる待機位置で、例えば図２で示すように楕円状の循環通路４における左側の円弧状部分の手前となる待機位置Ｐで待機して停止している。この際には、各物品保持手段５の物品保持ケース６は該物品保持ケース６によって上記物品供給手段２の先端部２ａから送り出される物品１を受け取るために、物品１の搬送方向と平行な平行位置となっている。
この状態から物品供給手段２によって物品１がランダムの状態で搬送されてきて、該物品１がセンサ７によって検出されると、物品供給手段２の先端部２ａから送り出される物品１に同期して物品保持手段５が前進されるようになり、それによって物品１は物品保持ケース６に円滑に落下収納されるようになる。
物品１を物品保持ケース６に収納した物品保持手段５は、図示しない制御装置により連続して同方向に前進され、第１姿勢変換手段２２によって物品保持ケース６は物品１の搬送方向と平行な平行位置から物品１の搬送方向と直交する直交位置に水平回転されてその姿勢が変換されるようになる。
この際、すなわち物品保持ケース６が物品１の搬送方向と平行な平行位置から物品１の搬送方向と直交する直交位置に水平回転される際には、前後の物品保持手段５は、その水平回転を阻害することがない間隔に保持されていることは勿論である。

上記第１姿勢変換手段２２によって物品保持ケース６の姿勢が直交位置に変換されると、制御装置は当該物品保持手段５の前進速度を遅くし、それによって隣接する物品保持手段５間の間隔を詰めるようになる。
そして次に、各物品保持手段５の物品保持ケース６は第２姿勢変換手段２４によって、上記第１姿勢変換手段２２によって直交位置に変換された物品保持ケース６を、物品１が正立状態となる正立位置に変換するようになる。この際には、前述したように固定ガイド２５によって正立されたケース６から物品１が前方に脱落しないように保持されている。
第２姿勢変換手段２４によって、全ての物品保持ケース６が正立状態となったら、上記制御装置は、各物品保持手段５の間隔を狭めて搬送する際に物品保持手段５を所要数ずつに、図示実施例では４個ずつにグルーピングする。そして制御装置は、４個ずつ２列２組にグルーピングした合計１６個の物品保持手段５を間欠的に搬送してロボット３１の前面位置でそれらを停止させるようになる。するとロボット３１は、物品保持手段５に保持されていた２列８個の物品１のキャップ１ｂを袋１ｃごと把持し、それまでに箱搬送コンベヤ３２によって間欠的に供給されて停止されている２つの箱３３内に上記物品１を２列４個ずつ収納する。
なお、必ずしもグルーピングした物品保持手段５をロボット３１の前面位置で停止させる必要はなく、微速で前進させながらロボット３１によって把持させることも可能である。

上記ロボット３１が物品保持手段５の物品保持ケース６から物品１を把持して取り出したら、各物品保持手段５は元の物品供給手段２の先端部２ａ位置に向けて循環搬送されるようになる。この間、各物品保持ケース６の姿勢は、先ず第２姿勢変換手段２４によって正立位置から直交位置に変換され、次に、制御装置によって物品保持手段５の間隔が広げられて各物品保持手段５が相互に当接しないように広く維持されたら、上記第１姿勢変換手段２２によって直交位置から平行位置に変換されるようになる。
そして上記広い間隔が維持されたまま、順次物品供給手段２の先端部２ａ位置に移動されて待機されるようになり、以後、上述した作動が繰り返されるようになる。

なお、上記第１姿勢変換手段２２によって直交位置に変換された物品保持ケース６内の物品１をロボット３１によって取り出すようにした場合には、上記第２姿勢変換手段２４を省略できることは勿論である。
また上記実施例では姿勢変換手段２２、２４にカム機構を用いているがこれに限定されるものではなく、例えばモータを用いてもよい。特にモータを用いて物品保持ケース６の回転方向を自由に制御できる場合には、物品供給手段２によってキャップ１ｂの向きが搬送方向前後に向いていても、それらのキャップ１ｂの向きを同一の方向にそろえることができる。
さらに第２姿勢変換手段２４は、ロボット３１とほぼ平行な位置で物品保持手段５を揺動させて起立させてもよい。

１ 物品 ２ 物品供給手段
２ａ 先端部 ３ リニア搬送手段
４ 循環通路 ５ 物品保持手段
６ 物品保持ケース １１ 台車
１２ ガイドレール １５ 第１カムフォロワ
１６ 回転プレート １７ 第２カムフォロワ
１８ 永久磁石 １９ 電磁コイル
２１ 第１カムレール ２２ 第１姿勢変換手段
２３ 第２カムレール ２４ 第２姿勢変換手段
３１ ロボット ３２ 箱搬送コンベヤ
３３ 箱

Claims (3)

1. 物品を搬送方向と平行となる平行状態で搬送する物品供給手段と、この物品供給手段から供給される平行状態の物品をそれぞれ受け取って同方向に搬送する複数の物品保持手段と、上記各物品保持手段を無端状の移動軌跡に沿って循環案内する循環通路と、上記各物品保持手段に設けた永久磁石と電磁コイルとのいずれか一方と、上記循環通路に沿って配置した上記永久磁石と電磁コイルとのいずれか他方と、上記電磁コイルに電流を供給して各物品保持手段の移動を制御する制御装置と、上記各物品保持手段の姿勢を、物品の搬送方向と平行な平行位置と物品の搬送方向と直交する直交位置とに変換する第１姿勢変換手段とを備え、
   上記制御装置は、各物品保持手段の姿勢が平行位置となっている状態では各物品保持手段が相互に当接しないように各物品保持手段の間隔を広く維持するとともに、この状態で上記物品供給手段から供給される物品に同期させて各物品保持手段を作動させて物品を受け取らせ、上記第１姿勢変換手段により物品保持手段の姿勢が直交位置となったら各物品保持手段の間隔を狭めて搬送することを特徴とする物品搬送装置。
2. 上記第１姿勢変換手段の下流側に、該第１姿勢変換手段によって直交位置に変換された物品保持手段を、物品が正立状態となる正立位置に変換する第２姿勢変換手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の物品搬送装置。
3. 上記第２姿勢変換手段の下流側に各物品保持手段の物品を保持するロボットが設けられており、上記制御装置は、各物品保持手段の間隔を狭めて搬送する際に物品保持手段を所要数ずつにグルーピングし、かつ上記ロボットが各物品保持手段の物品を保持する際には、グルーピングした各物品保持手段の移動を停止させ又は微速で前進させることを特徴とする請求項２に記載の物品搬送装置。

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