JP2015107823A - 容器供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器供給装置において、昇降駆動される部分の構成を簡単かつ軽量化して製造コストを抑える。【解決手段】案内経路Ａの下端に容器分離機構６１を設ける。フォーク部材３６は容器を支持する支持部３６ｂを有する。フォーク部材３６は支持部３６ｂが案内経路Ａ内に位置する係合状態または案内経路Ａ外に位置する退避状態に定められる。フォーク部材３６は案内経路Ａに沿って昇降する。受け取り位置においてフォーク部材３６に所要数の容器を支持させ、フォーク部材を案内経路Ａ下方の排出位置まで移動させる。そしてフォーク部材を退避状態に定めて、容器を落下させ、容器分離機構６１に供給する。第１プッシャ機構３７は受け取り位置の近傍に設けられ、フォーク部材３６を係合状態に定める。第２プッシャ機構３９は排出位置の近傍に設けられ、フォーク部材３６を退避状態に定める。【選択図】図１

Description

本発明は紙製やプラスチック製の複数の容器を積み重ねた状態で供給する容器供給装置に関する。

このような容器供給装置では、積み重ねられた容器の数が多過ぎると、いわゆる嵌め詰りが生じて、重合状態の容器から１つずつ容器を分離する処理が困難になる。これに対して特許文献１に開示された容器供給装置では、嵌め詰りが生じないように容器を所定の個数ずつの容器群に分けて、後工程に供給するように構成されている。具体的には、容器群を保持して移送する保持部は、容器群を保持するためのテーブルおよびホルダと、これらを水平方向に進退させるリニアアクチュエータとを備え、テーブルとホルダとリニアアクチュエータは昇降装置によって昇降駆動される。

特開２００７−３０２３０５号公報

上述した容器供給装置では、テーブルとホルダとリニアアクチュエータが昇降するように構成されているので、昇降装置であるモータの負荷が大きい。したがってモータを大型化する必要があり、このために容器供給装置の製造コストが高くなるという問題がある。

本発明は、容器供給装置において、昇降駆動される部分の構成を簡単かつ軽量化して製造コストを抑えることを目的としている。

本発明に係る容器供給装置は、上下方向に延伸したガイド部材によって囲まれた案内経路に沿って容器を案内する案内手段と、案内手段の下端に設けられ、積み重ねた状態の複数の容器を支持するとともに、支持した複数の容器から少なくとも１つの容器を分離する容器分離手段と、容器を支持する支持部を有する支持部材と、支持部材が支持部を案内経路内に位置させた係合状態と案内経路外に位置させた退避状態を有するように、支持部材を案内手段の案内経路と交差する方向に移動させる支持部材移動手段と、支持部材を案内経路に沿って昇降させる支持部材昇降手段とを備え、案内経路上方の受け取り位置で係合状態とした支持部材に所要数の容器を支持させ、支持部材を案内経路下方の排出位置まで移動させた後、排出位置で支持部材を退避状態とすることにより、支持部材によって支持した容器を落下させて容器分離手段に容器を供給する。この容器供給装置において、支持部材移動手段は、受け取り位置の近傍に設けられ、支持部材を係合状態に定める第１移動手段と、排出位置の近傍に設けられ、支持部材を退避状態に定める第２移動手段とを有する。

容器供給装置は、案内経路の下方に、容器分離手段が支持する容器の減少を検知する検知手段をさらに備えていてもよい。この場合、支持部材昇降手段は、検知手段によって容器の減少が検知されるまでの間、支持部材を受け取り位置と排出位置の間に設定した待機位置で停止させる。

本発明によれば、容器供給装置において、昇降駆動される部分の構成を簡単かつ軽量化して製造コストを抑えることができる。

本発明の一実施形態である容器供給装置を示す側面図である。

本発明の一実施形態である容器供給装置を、図面を参照して説明する。
この容器供給装置は、紙製やプラスチック製の容器Ｃを搬送コンベヤ１１に供給するものである。搬送コンベヤ１１は公知の構成を有し、水平方向（図の左右方向）に延びる一対のチェーン１２の間に設けられた多数のリテーナ１３によって、容器Ｃを次の工程まで搬送する。各リテーナ１３は紙面に垂直な方向に延び、この方向に沿って整列された例えば４つの保持穴（図示せず）を有し、各保持穴に容器Ｃが１つずつ嵌合して保持される。

搬送コンベヤ１１の上方には、容器Ｃを案内するための第１、第２、および第３容器ガイド（案内手段）２１、２２、２３が設けられる。これらの容器ガイド２１、２２、２３は上下方向に整列して配置される。最も下方に位置する第１容器ガイド２１は、支持板２４の上面から上方に延びる８本（図では４本のみ示される）のガイド部材２１ａを有する。各ガイド部材２１ａの上端部は外方に折曲され、上方から供給される容器群Ｇを確実に受け入れることができるように構成されている。

第２容器ガイド２２は第１容器ガイド２１の上方に位置し、第１容器ガイド２１と同様に、上下方向に延伸した８本のガイド部材２２ａを有する。ガイド部材２２ａの下側先端は、第１容器ガイド２１のガイド部材２１ａの上側先端よりも下まで延びている。各ガイド部材２２ａの上端は、搬送コンベヤ１１が設置された階よりも上層の階の床面３１から上側へ突出し、またガイド部材２１ａと同様に外方に折曲されている。

第３容器ガイド２３は第２容器ガイド２２の上方に位置し、第２容器ガイド２２と同様に、上下方向に延伸した８本のガイド部材２３ａを有する。これらのガイド部材２３ａのうち、図の左方に位置する４本のガイド部材２３ａは相対的に短く、図の右方に位置する４本のガイド部材２３ａは相対的に長い。ガイド部材２３ａの下側先端は、第２容器ガイド２２のガイド部材２２ａの上側端部よりも上側に位置する。

ガイド部材２１ａ、２２ａ、２３ａによって囲まれた領域は案内経路Ａである。複数の容器Ｃを相互に嵌合させて成る容器群Ｇは、フォーク部材（支持部材）３６の支持部３６ａに載置された状態で案内経路Ａに沿って案内される。すなわち容器群Ｇは、第３容器ガイド２３の上側部分に対応する受け取り位置から、第２容器ガイド２２の中間部分に対応する待機位置を経て、第１容器ガイド２１の上端部分に対応する排出位置まで移送される。

第１、第２および第３容器ガイド２１、２２、２３に平行に、ガイドレール３２が設けられる。ガイドレール３２は、床面３１に設けられた支持台３３よりも上方から、搬送コンベヤ１１の近傍に設けられた支持台３４の上方まで延びる。ガイドレール３２にはスライダ３５が昇降自在に支持される。スライダ３５にはフォーク部材３６が取り付けられ、フォーク部材３６はスライダ３５に対して水平方向に変位自在である。

支持台３３の第１支持面３３ａには第１プッシャ機構３７が設けられ、第２支持面３３ｂにはストッパ機構３８が設けられる。支持台３４には第２プッシャ機構３９が設けられる。ガイドレール３２の上端部分は第１プッシャ機構３７とストッパ機構３８の間に位置し、ガイドレール３２の下端部分は第２プッシャ機構３９の真上まで延びる。

フォーク部材３６の先端には、容器Ｃの下面を支持するための支持部３６ａが設けられる。フォーク部材３６の後端はスライダ３５から突出して、その突出端には当接部材３６ｂが設けられる。後述するように、フォーク部材３６の支持部３６ａが案内経路Ａの外に位置しているとき、当接部材３６ｂが第１プッシャ機構３７に押されることにより、支持部３６ａが前進して案内経路Ａの中に移動する。

第１プッシャ機構３７はシリンダ装置によって構成され、シリンダ本体３７ａと、シリンダ装置のピストンであるプッシャ３７ｂとを有する。シリンダ本体３７ａは第１支持面３３ａに載置され、プッシャ３７ｂはフォーク部材３６の当接部材３６ｂに当接可能である。プッシャ３７ｂは、支持部３６ａが案内経路Ａから退避しているとき、当接部材３６ｂを押して支持部３６ａを案内経路Ａ内まで変位させることができる。一方ストッパ機構３８もシリンダ装置であり、シリンダ本体３８ａと、シリンダ装置のピストンに取り付けられた板状のストッパ３８ｂとを有する。ストッパ３８ｂは前進することにより案内経路Ａ内に位置し、後退することにより案内経路Ａから退避する。

第２プッシャ機構３９は第１プッシャ機構３７と同様にシリンダ装置によって構成され、シリンダ本体３９ａと、シリンダ装置のピストンであるプッシャ３９ｂとを有する。第１プッシャ機構３７と異なる点は、スライダ３５が最下点まで下降しているとき、当接部材３６ｂの前面に係合して、フォーク部材３６の支持部３６ａを後退方向すなわち案内経路Ａから退避する方向へ移動させることである。このように第１プッシャ機構３７と第２プッシャ機構３９は、フォーク部材３６を案内経路Ａと交差する方向に移動させ、フォーク部材３６が支持部３６ａを案内経路Ａ内に位置させた係合状態と、案内経路Ａ外に位置させた退避状態とに定めることができる支持部材移動手段である。

支持台３３の第１支持面３３ａには支柱４１が立設され、支柱４１から水平方向に延びるアーム４２には昇降用サーボモータ４３が取り付けられる。一方、支持台３４の上面であって昇降用サーボモータ４３の直下に位置する支柱４４にはプーリ４５が枢着される。プーリ４５と昇降用サーボモータ４３の出力軸のプーリにはチェーン４６が掛け回される。チェーン４６には、スライダ３５の背面に固定された連結部４７が連結される。すなわちサーボモータ４３が起動されるとチェーン４６が回動し、スライダ３５とフォーク部材３６がガイドレール３２すなわち案内経路Ａに沿って昇降され、昇降用サーボモータ４３とプーリ４５とチェーン４６は支持部材昇降手段を構成する。

支持台３３の第２支持面３３ｂに立設された支柱５１、５２には、在荷検出センサ５３の発光部と受光部がそれぞれ設けられる。発光部はガイドレール３２の上端部の近傍に位置し、受光部はストッパ機構３８の近傍に位置する。発光部から照射される光は受光部によって検知され、これにより容器Ｃの有無が検出される。すなわち、案内経路Ａ内に位置する支持部３６ａの上に容器Ｃが載置されているとき、光が容器Ｃによって遮断されることにより、案内経路Ａに容器Ｃが存在することが検知される。

支持台３４と第１容器ガイド２１には、容器減少検知センサ５４の発光部と受光部がそれぞれ取り付けられる。発光部が第２プッシャ機構３９の近傍に位置するとともに、受光部が第１容器ガイド２１を挟んで発光部に対向するように配置される。すなわち発光部から照射される光が受光部に検知されることによって容器Ｃの有無が検出され、容器減少検知センサ５４は、後述する容器分離機構が支持して案内経路Ａ内に存在する容器Ｃの数が所定量よりも減少したことを検知する検知手段である。

第１容器ガイド２１の下部の近傍、すなわち案内経路Ａの下側には、積み重ねた状態の複数の容器Ｃを支持するとともに、支持した複数の容器Ｃから少なくとも１つの容器Ｃを分離する容器分離機構（容器分離手段）６１が設けられる。容器分離機構６１は公知の構成を有する。すなわち、空のリテーナ１３が案内経路Ａの下側に位置する状態において、支持板２４によって支持される容器群Ｇのうち最下部にある容器Ｃの下面を吸着して下方へ引き出し、リテーナ１３の保持穴に嵌入させる。

次に、本実施形態の作用を説明する。
作業者が容器供給装置に容器Ｃを供給する受け取り位置は、案内経路Ａの上方部分に位置する。作業者による供給作業は、ストッパ３８ｂが案内経路Ａにあるときに行われ、所要数（例えば５０個）の容器Ｃを積み重ねて成る容器群Ｇがストッパ３８ｂの上面に供給される。なお、ストッパ３８ｂが案内経路Ａ内に位置している間に第１プッシャ機構３７が駆動され、支持部３６ａがストッパ３８ｂの下方に定められる。

在荷検出センサ５３が容器群Ｇの供給を検知すると、ストッパ機構３８が駆動され、ストッパ３８ｂが案内経路Ａから抜き取られる。これにより容器群Ｇは支持部３６ａの上面に移される。その後、昇降用サーボモータ４３が駆動され、容器群Ｇを支持した状態で、フォーク部材３６は下方へ移動される。

第１容器ガイド２１に所定量以上の容器Ｃが保持されているとき、フォーク部材３６は第２容器ガイド２２の途中において停止する。すなわちフォーク部材３６は排出位置まで移送されるのではなく、受け取り位置と排出位置の間に設定された待機位置で停止する。この停止状態は、容器減少検知センサ５４によって、第１容器ガイド２１内に保持されている容器Ｃの数が所定量よりも減少したことが検知されるまでの間、維持される。また、この間に受け取り位置では、ストッパ機構３８が駆動されてストッパ３８ｂが案内経路Ａ内に定められ、作業者は次の容器群Ｇを供給することが可能になる。

容器減少検知センサ５４によって容器Ｃの減少が検知されると、昇降用サーボモータ４３が駆動されてフォーク部材３６は排出位置まで下降し、第２プッシャ機構３９の直上において停止する。次いで第２プッシャ機構３９のプッシャ３９ｂが当接部材３６ｂの前面に係合して、フォーク部材３６を後退させて退避状態とすることにより、支持部３６ａは案内経路Ａから外れる。これにより、支持部３６ａによって支持されていた容器群Ｇは落下し、支持板２４に供給される。

この後、フォーク部材３６は退避状態に維持されたまま、昇降用サーボモータ４３によって上方へ移動され、第１プッシャ機構３７が設けられた位置、すなわち受け取り位置に定められる。そしてフォーク部材３６は前進し、支持部３６ａがストッパ３８ｂの下側に定められて、上述した動作が繰り返される。

上述した支持部材移動手段は第１プッシャ機構３７と第２プッシャ機構３９を含むが、第１プッシャ機構３７は受け取り位置の近傍に設けられ、フォーク部材３６を係合状態に定める第１移動手段を構成し、第２プッシャ機構３９は排出位置の近傍に設けられ、フォーク部材３６を退避状態に定める第２移動手段を構成する。

以上のように本実施形態によれば、受け取り位置と排出位置の間において往復動する部材はスライダ３５とフォーク部材３６であり、フォーク部材３６を水平方向に変位させるための第１および第２プッシャ機構３７、３９はそれぞれ受け取り位置の近傍と排出位置の近傍に固定されている。したがって受け取り位置と排出位置の間を昇降させる部材の構成が簡単かつ軽量化され、容器供給装置の製造コストを抑えることが可能になる。

また排出位置では、支持板２４に支持された容器Ｃが減少したことが容器減少検知センサ５４によって検知された後に、フォーク部材３６が排出位置へ下降し、後退することにより、容器群Ｇが支持板２４に供給される。したがって、フォーク部材３６によって支持されていた容器群Ｇが落下して、支持板２４に支持されている容器群Ｇの一番上の容器Ｃに嵌合するまでの距離を極力小さくすることができる。これにより、落下した容器群Ｇと下側の容器群Ｇとの間に嵌め詰りが生じることはない。

なお、容器分離機構６１は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、支持板２４により支持される容器群Ｇの最下端にある容器Ｃを、分離爪によって把持して下方へ引き出すように構成されていてもよい。

２１ 第１容器ガイド（案内手段）
２１ａ ガイド部材
２２ 第２容器ガイド（案内手段）
２２ａ ガイド部材
２３ 第３容器ガイド（案内手段）
２３ａ ガイド部材
３６ フォーク部材（支持部材）
３６ａ 支持部
３７ 第１プッシャ機構（支持部材移動手段、第１移動手段）
３９ 第２プッシャ機構（支持部材移動手段、第２移動手段）
４３ 昇降用サーボモータ（支持部材昇降手段）
４５ プーリ（支持部材昇降手段）
４６ チェーン（支持部材昇降手段）
６１ 容器分離機構（容器分離手段）
Ａ 案内経路
Ｃ 容器
Ｇ 容器群

Claims (2)

1. 上下方向に延伸したガイド部材によって囲まれた案内経路に沿って容器を案内する案内手段と、
   前記案内手段の下端に設けられ、積み重ねた状態の複数の容器を支持するとともに、支持した複数の容器から少なくとも１つの容器を分離する容器分離手段と、
   容器を支持する支持部を有する支持部材と、
   前記支持部材が前記支持部を前記案内経路内に位置させた係合状態と前記案内経路外に位置させた退避状態を有するように、前記支持部材を前記案内手段の案内経路と交差する方向に移動させる支持部材移動手段と、
   当該支持部材を前記案内経路に沿って昇降させる支持部材昇降手段とを備え、
   前記案内経路上方の受け取り位置で係合状態とした前記支持部材に所要数の容器を支持させ、当該支持部材を前記案内経路下方の排出位置まで移動させた後、当該排出位置で前記支持部材を退避状態とすることにより、前記支持部材によって支持した容器を落下させて前記容器分離手段に容器を供給する容器供給装置において、
   前記支持部材移動手段は、前記受け取り位置の近傍に設けられ、前記支持部材を係合状態に定める第１移動手段と、前記排出位置の近傍に設けられ、前記支持部材を退避状態に定める第２移動手段とを有する
   ことを特徴とする容器供給装置。
2. 前記案内経路の下方に、前記容器分離手段が支持する容器の減少を検知する検知手段をさらに備え、
   前記支持部材昇降手段は、前記検知手段によって容器の減少が検知されるまでの間、前記支持部材を前記受け取り位置と排出位置の間に設定した待機位置で停止させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の容器供給装置。

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