JP2015182876A - 反転装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】対象物の表裏面を反転するときに対象物に加わる衝撃を抑制することができる反転装置の提供【解決手段】反転装置1は、搬送路21を所定の搬送方向に沿って移動させることによって、容器Cを搬送するベルトコンベア2と、この搬送方向における所定の位置に容器Cを静止させるブロック体3と、ブロック体3にて静止させられた容器Cの表裏面を反転させる表裏反転手段4とを備えている。表裏反転手段4は、搬送路21の載置面と平行な軸を中心として回転する回転軸41と、回転軸41に基端部を固定された一対のクランプアーム42と、各クランプアーム42の先端にそれぞれ設けられたチャック43とを備えている。反転装置1は、容器Cを静止させたと判定した場合に、各チャック43に容器Cの側面を保持させた後、回転軸41を回転させることによって、容器Cの表裏面を反転させる。【選択図】図1

Description

本発明は、対象物の表裏面を反転させる反転装置に関する。
従来、対象物の表裏面を反転させる反転装置が知られている。
例えば、特許文献1に記載された自動物品反転装置は、物品搬送装置の前方に設けられるとともに、物品(対象物)の底面後半部位を下方から上方に向かって突き上げる進出後退杆と、この進出後退杆の前方に設けられるとともに、物品搬送装置の下方に位置するネットコンベアーとを備えている。そして、この自動物品反転装置は、進出後退杆にて突き上げられた物品をネットコンベアーに落下させて受け取ることによって、物品の表裏面を反転させている。
特開2000−168941号公報
しかしながら、特許文献1に記載された自動物品反転装置は、物品の底面後半部位を下方から上方に向かって突き上げているので、物品の表裏面を反転するときに物品に大きな衝撃が加わってしまうことになる。また、この自動物品反転装置は、進出後退杆にて突き上げられた物品をネットコンベアーに落下させて受け取るので、物品の表裏面を反転するときに物品に大きな衝撃が加わってしまうことになる。
このため、例えば、化粧品などのように衝撃によって破損しやすい内容物を収容した対象物を反転する場合には、特許文献1に記載された自動物品反転装置は不向きであるという問題がある。
本発明の目的は、対象物の表裏面を反転するときに対象物に加わる衝撃を抑制することができる反転装置を提供することである。
本発明の反転装置は、対象物の表裏面を反転させる反転装置であって、対象物を載置する搬送路を有し、搬送路を所定の搬送方向に沿って移動させることによって、対象物を搬送する搬送手段と、搬送方向における所定の位置に対象物を静止させる静止手段と、静止手段にて静止させられた対象物の表裏面を反転させる表裏反転手段と、反転装置の全体を制御する制御手段とを備え、表裏反転手段は、搬送路の載置面と平行な軸を中心として回転する回転軸と、回転軸よりも搬送方向の上流側に設けられるとともに、搬送方向に沿った対象物の側面のうち、少なくともいずれか1つの側面を保持する保持機構と、回転軸および保持機構を連結する連結機構とを備え、制御手段は、静止手段にて対象物を静止させたか否かを判定する静止判定部と、静止判定部にて対象物を静止させたと判定した場合に、保持機構に対象物の側面を保持させる保持制御部と、保持機構に対象物の側面を保持させた後、回転軸を回転させることによって、保持機構に保持された対象物の表裏面を反転させる反転制御部と、反転制御部にて対象物の表裏面を反転させた後、保持機構に対象物の側面を解放させる解放制御部とを備えることを特徴とする。
このような構成によれば、反転装置は、対象物を静止させたと判定した場合に、保持機構に対象物の側面を保持させた後、回転軸を回転させることによって、保持機構に保持された対象物の表裏面を反転させる。そして、反転装置は、対象物の表裏面を反転させた後、保持機構に対象物の側面を解放させるので、対象物を突き上げたり、対象物を落下させたりすることなく、対象物の表裏面を反転させることができる。したがって、反転装置は、対象物の表裏面を反転するときに対象物に加わる衝撃を抑制することができる。
本発明では、保持機構は、回転軸と平行な軸を中心として回転自在に設けられるとともに、対象物の側面における搬送方向の上流側の部位を保持することが好ましい。
このような構成によれば、反転装置は、保持機構に対象物の側面を保持させた後、回転軸を回転させることによって、対象物の自重を利用して搬送方向の下流側に位置する対象物の端部を鉛直下方側に回転させることができる。換言すれば、表裏反転手段は、この回転の勢いを利用して対象物の表裏面を反転させることができる。したがって、反転装置は、効率よく対象物の表裏面を反転させることができる。
本発明では、静止手段は、搬送方向の下流側に位置する対象物の側面と当接することによって、対象物を静止させる静止面と、静止面の鉛直上方位置に形成されるとともに、表裏反転手段にて対象物の表裏面を反転させるときに対象物の表面に接触する高さに形成された接触部とを備えることが好ましい。
このような構成によれば、反転装置は、対象物の自重を利用して搬送方向の下流側に位置する対象物の端部を鉛直下方側に回転させた後、対象物の表面を接触部に接触させることによって、更に効率よく対象物の表裏面を反転させることができる。
本発明では、静止手段は、搬送方向の下流側に向かうにしたがって低くなるように傾斜した傾斜面を有し、傾斜面は、対象物の表面と当接するとともに、解放制御部にて保持機構から解放された対象物を搬送方向に沿って滑らせることによって、搬送路に再び載置することが好ましい。
このような構成によれば、反転装置は、解放制御部にて保持機構から解放された対象物を搬送方向に沿って滑らせることによって、搬送路に再び載置するので、保持機構に対象物の側面を保持させてから解放させるまでの回転軸の回転角度を小さくすることができる。具体的には、反転装置は、対象物の表裏面を反転させた後、対象物の表面を傾斜面に当接させることができる位置まで回転軸を回転させて保持機構に対象物の側面を解放させればよい。したがって、反転装置は、更に効率よく対象物の表裏面を反転させることができる。
本発明では、静止面は、搬送方向の上流側に向かって突出するとともに、対象物の高さよりも僅かに高い位置に設けられた突出部を備えることが好ましい。
このような構成によれば、反転装置は、保持機構に対象物の側面を保持させた後、回転軸を回転させることによって、搬送方向の下流側に位置する対象物の端部を突出部に引っ掛けることができるので、対象物の自重を利用して搬送方向の下流側に位置する対象物の端部を鉛直下方側に回転させるきっかけを作ることができる。したがって、反転装置は、更に効率よく対象物の表裏面を反転させることができる。
本発明の一実施形態に係る反転装置を上方側から見た模式図 ブロック体および表裏反転手段の断面を示す模式図 反転装置の概略構成を示す機能ブロック図 反転装置の制御方法を示すフローチャート 反転装置の初期状態を示す上面図 ブロック体の静止面に容器が当接した状態を示す断面図 ブロック体の静止面に容器が当接した状態を示す上面図 回転軸を回転させている途中の状態を示す断面図 回転軸を回転させた後の状態を示す断面図 各チャックに容器の側面を解放させた後の状態を示す断面図
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る反転装置を上方側から見た模式図である。
反転装置1は、図1に示すように、対象物としての容器Cの表裏面を反転させる装置である。この反転装置1は、所定の搬送方向(図1下方向)に沿って容器Cを搬送する搬送手段としてのベルトコンベア2と、この搬送方向における所定の位置に容器Cを静止させる静止手段としてのブロック体3と、ブロック体3にて静止させられた容器Cの表裏面を反転させる表裏反転手段4とを備えている。
なお、本実施形態では、容器Cは、化粧料を収容した皿状部と、この皿状部を開閉自在に閉塞する蓋部とを有している。また、容器Cは、表裏面および4つの側面を有し、全体として略矩形板状に形成されている。
ベルトコンベア2は、容器Cを載置する搬送路21を有し、搬送路21を所定の搬送方向に沿って移動させることによって、図中矢印方向に容器Cを搬送する。また、ベルトコンベア2は、搬送路21に載置された容器Cをブロック体3に向かって案内する一対のガイドレール22を備えている。なお、各ガイドレール22は、その幅を調整自在に構成されている。したがって、反転装置1は、各ガイドレール22の幅を調整することによって、大きさの異なる対象物をブロック体3に向かって案内することができる。
なお、ブロック体3および表裏反転手段4は、搬送路21に対して浮かせて配設されている。
図2は、ブロック体および表裏反転手段の断面を示す模式図である。具体的には、図2は、ブロック体3および表裏反転手段4をブロック体3の中心を通るように搬送方向に沿って切断した断面を示す図である。
ブロック体3は、図1および図2に示すように、搬送方向の下流側に位置する容器Cの側面(図1下方側の側面)と当接することによって、容器Cを静止させる静止面31と、搬送方向の下流側に向かうにしたがって低くなるように傾斜した傾斜面32と、静止面31の鉛直上方位置に形成された接触部33(図2参照)とを有している。
静止面31は、搬送方向の上流側に向かって突出するとともに、容器Cの高さよりも僅かに高い位置に設けられた突出部311と、突出部311の下方側に設けられるとともに、静止面31から容器Cまでの距離を検出する近接センサ312(図2参照)とを備えている。
傾斜面32は、図2に示すように、スポンジなどの緩衝材321の上面に摩擦係数の小さいテープ322を貼り付けることによって構成されている。
接触部33は、湾曲した面形状を有し、静止面31と、傾斜面32との間に形成されている。
表裏反転手段4は、図1および図2に示すように、ブロック体3を貫通するようにして設けられるとともに、搬送路21の載置面と平行な軸を中心として回転する回転軸41と、ブロック体3の両側に対象となるように配設されるとともに、回転軸41に基端部を固定された一対のクランプアーム42と、各クランプアーム42の先端にそれぞれ設けられたチャック43とを備えている。なお、図1では、説明のために表裏反転手段4の要部については断面を示している。
回転軸41は、モータ(図示略)を駆動源として回転するように構成されている。
各クランプアーム42は、図1に示すように、エアシリンダー421およびバネ422を駆動源として回転軸41に沿って進退自在に構成されている。
各チャック43は、互いに対向する面に摩擦係数の大きいゴムなどを貼り付けた円柱状の部材であり、ベアリング431を介してクランプアーム42の先端に設けられることによって、回転軸41と平行な軸を中心として回転自在に設けられている。
また、各チャック43は、図1および図2に示すように、搬送方向に沿ってクランプアーム42に形成された長穴42A(図2参照)にネジ432を介して取り付けられている。したがって、各チャック43の取り付け位置は、搬送方向に沿って調整することができる。
なお、各チャック43の中心軸は、図2に示すように、回転軸41の中心軸よりも鉛直下方側に位置している。これによれば、容器Cの厚さが薄い場合、すなわち各チャック43の位置を低く設定しなければならない場合であっても回転軸41の太さを維持することができるので、容器Cの厚さに関わらず回転軸41の強度を維持することができる。
そして、各チャック43は、各クランプアーム42を近接させることによって、容器Cを挟み込んで保持することができる。換言すれば、各チャック43は、回転軸41よりも搬送方向の上流側に設けられるとともに、搬送方向に沿った容器Cの両側面を保持する保持機構として機能する。また、各クランプアーム42は、回転軸41およびチャック43を連結する連結機構として機能する。
なお、本実施形態では、保持機構は、搬送方向に沿った対象物の両側面を保持しているが、例えば、対象物の側面を吸引して吸い付けることによって、いずれか1つの側面を保持するように構成してもよい。要するに、保持機構は、搬送方向に沿った対象物の側面のうち、少なくともいずれか1つの側面を保持すればよい。
また、各チャック43の取り付け位置は、搬送方向に沿って調整することができるので、各チャック43は、容器Cを挟み込む位置を調整することができる。本実施形態では、各チャック43は、容器Cの側面における搬送方向の上流側の部位を挟み込むように調整されている。
図3は、反転装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
反転装置1は、前述したベルトコンベア2、ブロック体3、および表裏反転手段4の他、図3に示すように、制御手段5を備えている。
制御手段5は、CPU(Central Processing Unit)や、メモリなどによって構成され、このメモリに記憶された所定のプログラムに従って情報処理を実行する。この制御手段5は、静止判定部51と、保持制御部52と、反転制御部53と、解放制御部54とを備えている。
静止判定部51は、ブロック体3にて容器Cを静止させたか否かを判定する。具体的には、静止判定部51は、近接センサ312にて検出された静止面31から容器Cまでの距離に基づいて、ブロック体3の静止面31に容器Cが当接したか否かを判定する。
保持制御部52は、静止判定部51にて容器Cを静止させたと判定した場合に、各クランプアーム42を近接させることによって、各チャック43に容器Cの側面を挟み込ませて保持させる。
反転制御部53は、各チャック43に容器Cの側面を保持させた後、回転軸41を回転させることによって、各チャック43に保持された容器Cの表裏面を反転させる。
解放制御部54は、反転制御部53にて容器Cの表裏面を反転させた後、各クランプアーム42を離間させることによって、各チャック43に容器Cの側面を解放させる。
図4は、反転装置の制御方法を示すフローチャートである。
反転装置1にて容器Cの表裏面を反転させる場合には、図4に示すように、ステップS1〜S4を実行する。
以下、反転装置1を上方側から見た模式図(上面図)と、ブロック体3および表裏反転手段4の断面を示す模式図(断面図)とを参照して反転装置1の制御方法について説明する。
図5は、反転装置の初期状態を示す上面図である。
まず、反転装置1は、図5に示すように、エアシリンダー421を駆動してシリンダシャフト421Aを伸長させることによって、バネ422を収縮させるとともに、各クランプアーム42を離間させる。そして、反転装置1は、ベルトコンベア2を駆動して搬送路21を所定の搬送方向に沿って移動させることによって、図中矢印方向に容器Cを搬送する。
図6は、ブロック体の静止面に容器が当接した状態を示す断面図である。
静止判定部51は、近接センサ312にて検出された静止面31から容器Cまでの距離に基づいて、図6に示すように、ブロック体3の静止面31に容器Cが当接したか否かを判定する(S1:静止判定ステップ)。
図7は、ブロック体の静止面に容器が当接した状態を示す上面図である。
保持制御部52は、静止判定部51にて容器Cを静止させたと判定した場合に、図7に示すように、エアシリンダー421を駆動してシリンダシャフト421Aを収縮させることによって、バネ422を伸長させるとともに、各クランプアーム42を近接させる。これによって、保持制御部52は、各チャック43に容器Cの側面を挟み込ませて保持させる(S2:保持制御ステップ)。
なお、静止判定部51は、ブロック体3の静止面31に容器Cが当接していないと判定した場合には、静止判定ステップS1を繰り返し実行する。
図8は、回転軸を回転させている途中の状態を示す断面図である。
反転制御部53は、各チャック43に容器Cの側面を保持させた後、図8に示すように、回転軸41を回転させることによって、各チャック43に保持された容器Cの表裏面を反転させる(S3:反転制御ステップ)。ここで、反転制御部53にて回転軸41を回転させると、各チャック43は、回転軸41と平行な軸を中心として回転自在に設けられているので、表裏反転手段4は、容器Cの自重を利用して搬送方向の下流側に位置する容器Cの端部を鉛直下方側に回転させることができる。換言すれば、反転制御部53にて回転軸41を回転させると、容器Cは、図中時計回りに回転する。
また、反転制御部53にて回転軸41を回転させると、搬送方向の下流側に位置する容器Cの端部は、突出部311に引っ掛かるので、表裏反転手段4は、これをきっかけとして容器Cを回転させることができる。
なお、突出部311の大きさは、容器Cの回転を妨げることなく、容器Cを回転させるきっかけを作ることができるように容器Cの形状や大きさに応じて適宜設計すればよい。
そして、反転制御部53にて回転軸41を更に回転させると、容器Cの表面は、接触部33に接触するので、表裏反転手段4は、容器Cを更に回転させることができる。
なお、図8は、反転制御部53にて回転軸41を90度ほど回転させることによって(図中矢印参照)、容器Cの表面と、接触部33とが接触した状態を示す図である。
図9は、回転軸を回転させた後の状態を示す断面図である。
解放制御部54は、反転制御部53にて容器Cの表裏面を反転させた後、エアシリンダー421を駆動して各クランプアーム42を離間させることによって、各チャック43に容器Cの側面を解放させる(S4:解放制御ステップ)。具体的には、解放制御部54は、図9に示すように、反転制御部53にて120度ほど回転軸41を回転させて容器Cの表裏面を反転させた後(図中矢印参照)、各チャック43に容器Cの側面を解放させる。
図10は、各チャックに容器の側面を解放させた後の状態を示す断面図である。
解放制御部54にて各チャック43に容器Cの側面を解放させると、図10に示すように、容器Cは、搬送方向に沿って滑っていき、搬送路21に再び載置される。換言すれば、反転装置1は、解放制御部54にて各チャック43から解放された容器Cを搬送方向に沿って滑らせることによって、搬送路21に再び載置する。
このような本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏することができる。
(1)反転装置1は、容器Cを静止させたと判定した場合に、各チャック43に容器Cの側面を保持させた後、回転軸41を回転させることによって、各チャック43に保持された容器Cの表裏面を反転させる。そして、反転装置1は、容器Cの表裏面を反転させた後、各チャック43に容器Cの側面を解放させるので、容器Cを突き上げたり、容器Cを落下させたりすることなく、容器Cの表裏面を反転させることができる。したがって、反転装置1は、容器Cの表裏面を反転するときに容器Cに加わる衝撃を抑制することができる。
(2)反転装置1は、各チャック43に容器Cの側面を保持させた後、回転軸41を回転させることによって、容器Cの自重を利用して搬送方向の下流側に位置する容器Cの端部を鉛直下方側に回転させることができる。換言すれば、表裏反転手段4は、この回転の勢いを利用して容器Cの表裏面を反転させることができる。したがって、反転装置1は、効率よく容器Cの表裏面を反転させることができる。
(3)反転装置1は、容器Cの自重を利用して搬送方向の下流側に位置する容器Cの端部を鉛直下方側に回転させた後、容器Cの表面を接触部33に接触させることによって、更に効率よく容器Cの表裏面を反転させることができる。
(4)反転装置1は、解放制御部54にて各チャック43から解放された容器Cを搬送方向に沿って滑らせることによって、搬送路21に再び載置するので、各チャック43に容器Cの側面を保持させてから解放させるまでの回転軸41の回転角度を小さくすることができる。したがって、反転装置1は、更に効率よく容器Cの表裏面を反転させることができる。
(5)反転装置1は、各チャック43に容器Cの側面を保持させた後、回転軸41を回転させることによって、搬送方向の下流側に位置する容器Cの端部を突出部311に引っ掛けることができるので、容器Cの自重を利用して搬送方向の下流側に位置する容器Cの端部を鉛直下方側に回転させるきっかけを作ることができる。したがって、反転装置1は、更に効率よく容器Cの表裏面を反転させることができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、容器Cは、表裏面および4つの側面を有し、全体として略矩形板状に形成されていたが、これとは異なる形状に形成されていてもよい。要するに、対象物は、搬送方向に沿った側面を少なくとも1つ有する形状に形成されていればよい。
前記実施形態では、搬送手段としてベルトコンベア2を採用していたが、ターンテーブルなどを採用してもよい。要するに、搬送手段は、対象物を載置する搬送路を有し、搬送路を所定の搬送方向に沿って移動させることによって、対象物を搬送することができればよい。
前記実施形態では、静止面31と、傾斜面32と、接触部33とを備えるブロック体3を静止手段として採用していた。換言すれば、静止面31、傾斜面32、および接触部33は、一体として構成されていた。これに対して、静止面、傾斜面、および接触部は、別体として構成されていてもよい。
前記実施形態では、ブロック体3は、静止面31と、傾斜面32と、接触部33とを備えていたが、これらを備えていなくてもよい。例えば、反転装置1は、搬送路21の移動を停止することによって、静止面31を設けることなく容器Cを静止させるようにしてもよい。要するに、静止手段は、搬送方向における所定の位置に対象物を静止させることができればよい。
前記実施形態では、静止面31は、搬送方向の上流側に向かって突出するとともに、容器Cの高さよりも僅かに高い位置に設けられた突出部311を備えていたが、これを備えていなくてもよい。
前記実施形態では、各チャック43は、回転軸41と平行な軸を中心として回転自在に設けられていたが、回転自在に設けられていなくてもよい。なお、この場合には、対象物の表裏面を反転するときに対象物に加わる衝撃を抑制するために、180度ほど回転軸を回転させて対象物の表裏面を反転させることが望ましい。また、この場合には、保持機構は、対象物の側面における搬送方向の上流側の部位を保持しなくてもよく、例えば、対象物の側面における搬送方向の下流側の部位を保持してもよい。
以上のように、本発明は、対象物の表裏面を反転させる反転装置に好適に利用できる。
1 反転装置
2 ベルトコンベア(搬送手段)
3 ブロック体(静止手段)
4 表裏反転手段
5 制御手段
21 搬送路
22 ガイドレール
31 静止面
32 傾斜面
33 接触部
41 回転軸
42 クランプアーム(連結機構)
42A 長穴
43 チャック(保持機構)
51 静止判定部
52 保持制御部
53 反転制御部
54 解放制御部
311 突出部
312 近接センサ
321 緩衝材
322 テープ
421 エアシリンダー
421A シリンダシャフト
422 バネ
431 ベアリング
432 ネジ
C 容器

Claims (5)

  1. 対象物の表裏面を反転させる反転装置であって、
    前記対象物を載置する搬送路を有し、前記搬送路を所定の搬送方向に沿って移動させることによって、前記対象物を搬送する搬送手段と、
    前記搬送方向における所定の位置に前記対象物を静止させる静止手段と、
    前記静止手段にて静止させられた前記対象物の表裏面を反転させる表裏反転手段と、
    前記反転装置の全体を制御する制御手段とを備え、
    前記表裏反転手段は、
    前記搬送路の載置面と平行な軸を中心として回転する回転軸と、
    前記回転軸よりも前記搬送方向の上流側に設けられるとともに、前記搬送方向に沿った前記対象物の側面のうち、少なくともいずれか1つの側面を保持する保持機構と、
    前記回転軸および前記保持機構を連結する連結機構とを備え、
    前記制御手段は、
    前記静止手段にて前記対象物を静止させたか否かを判定する静止判定部と、
    前記静止判定部にて前記対象物を静止させたと判定した場合に、前記保持機構に前記対象物の側面を保持させる保持制御部と、
    前記保持機構に前記対象物の側面を保持させた後、前記回転軸を回転させることによって、前記保持機構に保持された前記対象物の表裏面を反転させる反転制御部と、
    前記反転制御部にて前記対象物の表裏面を反転させた後、前記保持機構に前記対象物の側面を解放させる解放制御部とを備えることを特徴とする反転装置。
  2. 請求項1に記載された反転装置において、
    前記保持機構は、
    前記回転軸と平行な軸を中心として回転自在に設けられるとともに、前記対象物の側面における搬送方向の上流側の部位を保持することを特徴とする反転装置。
  3. 請求項2に記載された反転装置において、
    前記静止手段は、
    前記搬送方向の下流側に位置する対象物の側面と当接することによって、前記対象物を静止させる静止面と、
    前記静止面の鉛直上方位置に形成されるとともに、前記表裏反転手段にて前記対象物の表裏面を反転させるときに前記対象物の表面に接触する高さに形成された接触部とを備えることを特徴とする反転装置。
  4. 請求項3に記載された反転装置において、
    前記静止手段は、
    前記搬送方向の下流側に向かうにしたがって低くなるように傾斜した傾斜面を有し、
    前記傾斜面は、前記対象物の表面と当接するとともに、前記解放制御部にて前記保持機構から解放された前記対象物を前記搬送方向に沿って滑らせることによって、前記搬送路に再び載置することを特徴とする反転装置。
  5. 請求項3または請求項4に記載された反転装置において、
    前記静止面は、前記搬送方向の上流側に向かって突出するとともに、前記対象物の高さよりも僅かに高い位置に設けられた突出部を備えることを特徴とする反転装置。
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