JP2016037332A - 物品移載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多数の物品を散けさせることなく一括して移載可能であるとともに、物品の汚損の可能性が低くメンテナンス、稼働コストの低い移載装置を提供する。【解決手段】第１コンベヤ１１Ａから第２コンベヤ１１Ｂに搬送された実トレイ１４を、第２コンベヤ１１Ｂごとリフタ１５を用いて、移載装置１３直下の取り上げ位置にまで持ち上げる。一対のすくい上げガイド１３Ｇをトレイ１４内に敷き詰められた棒状物品Ａの両側から挿入し、物品Ａをすくい上げる。リフタ１５により空トレイ１４と第２コンベヤ１１Ｂを搬送位置まで下降させる。ワーク排出コンベヤ１２を退避位置から、移載装置１３下の受け取り位置に延伸し、すくい上げガイド１３Ｇをすくい上げ動作とは逆に駆動し、すくい上げた物品Ａをワーク排出コンベヤ１２上に排出する。ワーク排出コンベヤ１２を駆動し物品ＡをＹ軸方向に排出する。【選択図】図１

Description

本発明は、トレイなどに収容された多数の物品を他の場所へ受け渡すための移載装置に関する。

例えば、レトルト釜で処理されたレトルトパウチをトレイから取り出して次の工程へ移すアンローダとして、真空吸引を利用する移載装置が知られている。しかし真空吸引を利用する方法では、取り出しミスにより一部のレトルトパウチがトレイ内に取り残されることがある。そのため従来、反転装置を利用してアンロード後のトレイを反転させ、トレイ内に残留するレトルトパウチを回収している（特許文献１）。

特開２００５−１３２５５３号公報

しかし、トレイを反転させるための機構やその駆動機構は複雑になり、洗浄作業においてもその取扱いが難しい。そのため、メンテナンス費用、稼働コストの問題、取扱い物品の汚損の問題等が発生する。特に取扱い物品が魚肉ソーセージ（棒状物品）などのように、その表面が曲率半径の小さい曲面のみで構成される場合、真空吸引を利用するアンローダの利用自体も難しく、新たな方式の移載装置の開発が望まれている。

本発明は、多数の物品を散けさせることなく一括して移載可能であるとともに、物品の汚損の可能性が低くメンテナンス、稼働コストの低い移載装置を提供することを課題としている。

本発明の物品移載装置は、互いに接近および離隔する方向および上下方向に移動可能に設けられた一対のベース部材と、前記一対のベース部材を移動させるベース部材移動手段と、物品支持面を有する板状部材からなり、前記物品支持面の後縁側で前記各ベース部材に軸支されて前記各ベース部材に対して揺動可能に設けられた一対のすくい上げガイドと、前記一対のすくい上げガイドを揺動させるすくい上げガイド揺動手段と、前記ベース部材移動手段および前記すくい上げガイド揺動手段とを制御して、前記一対の物品支持面を、互いの物品支持面が所定距離だけ離間して向かい合った初期姿勢から、各物品支持面が上方を向き、かつ前記各物品支持面の前縁同士を突き合わせた支持姿勢に変更する制御手段とを備え、前記物品を収容した収容凹部に、前記初期姿勢とした一対の物品支持面の前縁を挿入した後、前記支持姿勢へと前記物品支持面の姿勢を変更することによって、前記収容凹部に収容された前記物品をすくい上げて前記物品支持面上で支持することを特徴としている。

前記収容凹部は、底面と対向する一対の側壁で囲まれる領域に、長手方向が側壁に沿って横臥した複数の棒状物品を収容しており、前記制御手段は、前記初期姿勢とした前記物品支持面を前記一対の側壁に対応する間隔に離間させ、その状態で各物品支持面の前縁がそれぞれ前記各側壁に沿って底面近傍に達するまで下降させ、その後、前記各物品支持面の前縁を前記底面に沿って移動させながら前記支持姿勢に変更することにより、前記収容凹部に収容される物品を一括して前記物品支持面上にすくい上げることが好ましい。

前記すくい上げガイドは、前記物品支持面の前縁から後縁にかけて前記物品支持面に交差するように設けられ、支持姿勢とされた物品支持面から物品が落下することを防止する落下防止面を有することが好ましい。

本発明によれば、多数の物品を散けさせることなく一括して移載可能であるとともに、物品の汚損の可能性が低くメンテナンス、稼働コストの低い移載装置を提供することができる。

本発明の一実施形態の移載装置を用いた搬送システムの部分的な斜視図である。 図１の移載装置の拡大斜視図である。 すくい上げ動作の開始状態を示す模式図である。 すくい上げ動作によりトレイ上の物品のすくい上げが開始された直後の状態を示す模式図である。 すくい上げ動作によりトレイ上の物品の約半分がすく上げられた状態を示す模式図である。 すくい上げ動作によりトレイ上の物品全てがすくい上げられた状態を示す模式図である。 第２コンベヤがトレイ搬送位置まで下降された状態を示す模式図である。 ワーク排出コンベヤが受け取り位置にまで延伸された状態を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態の移載装置を用いた搬送システムの部分的な斜視図である。なお、図１では移載装置の片側の駆動系のみが描かれている。

本実施形態の搬送システム１０は、トレイ搬送コンベヤ１１とワーク排出コンベヤ１２を備える。トレイ搬送コンベヤ１１とワーク排出コンベヤ１２の間には、両コンベヤ間で物品Ａの受け渡しを行う本実施形態の移載装置１３が装備される。ワーク排出コンベヤ１２の搬送面は、トレイ搬送コンベヤ１１の搬送面よりも高い位置に配置され、両コンベヤ１１、１２は、その搬送方向が互いに直交するように配置される。

トレイ搬送コンベヤ１１は、例えば個別に駆動制御可能な第１コンベヤ１１Ａ、第２コンベヤ１１Ｂ、第３コンベヤ１１Ｃの３台のローラコンベヤを備える。本実施形態において、第１〜第３コンベヤ１１Ａ〜１１Ｃは、この順番でＸ軸方向に沿って直線的に配列される。トレイ搬送コンベヤ１１は、多数の物品Ａが収容されるトレイ（収容凹部）１４を搬送するコンベヤであり、トレイ１４は図中、Ｘ軸方向（水平方向）に搬送される。

トレイ１４に収容される物品Ａは例えば魚肉ソーセージ（棒状物品）であり、第１コンベヤ１１Ａの上流側には例えばレトルト釜（図示せず）が接続され、第１コンベヤ１１Ａは、レトルト釜で茹で上げられた魚肉ソーセージＡが収容されたトレイ１４をレトルト釜から第２コンベヤ１１Ｂへと搬送する。一方、第２コンベヤ１１Ｂは、その全体がリフタ１５（破線）の昇降部１５Ａにより支持され、例えば図のＺ軸方向（鉛直方向）に沿って昇降自在であり、第１コンベヤ１１Ａから物品Ａが敷き詰められた実トレイ１４が供給されるとトレイ１４ごと取り上げ位置にまで上昇される。そして、後述するように、移載装置１３により、すくい上げガイド１３Ｇを用いてトレイ１４内の全ての物品Ａが一括してワーク排出コンベヤ１２へと受け渡される。

トレイ１４が空にされるとリフタ１５は下降され、空になったトレイ１４は、第３コンベヤ１１Ｃを介して第１コンベヤ１１Ａの上流側へと回送される。なお、図１には、第１、第３コンベヤ１１Ａ、１１Ｃと同じ高さ（トレイ搬送位置）にまで下降された第２コンベヤ１１Ｂ上に置かれた空トレイ１４が図示され、第３コンベヤ１１Ｃ上には、参考のため同コンベヤ上に移動された空トレイ１４が破線で描かれる。

ワーク排出コンベヤ１２は、例えばＸ、Ｚ軸方向に直交するＹ軸方向に物品Ａを搬送するベルトコンベヤであり、その上流側端部１２Ｅは、Ｙ軸に沿って進退自在である。第２コンベヤ１１Ｂ上のトレイ１４がリフタ１５により上昇される際、上流側端部１２Ｅは搬送方向下流側（Ｙ軸方向）に移動され、第２コンベヤ１１Ｂは図中破線で示される退避位置に配置される。すなわち第２コンベヤ１１Ｂが退避されることで、移載装置１３は、リフタ１５で持ち上げられて取り上げ位置に配置された実トレイ１４から物品Ａをすくい上げガイド１３Ｇを用いてすくい取ることができる。

トレイ１４上の物品Ａがすくい上げガイド１３Ｇにより全てすくい取られると、空となったトレイ１４を載せた第２コンベヤ１１Ｂはリフタ１５により下降される。そして、上流側端部１２Ｅが搬送方向上流側へ向けて延伸され、ワーク排出コンベヤ１２は図中実線で示される受け取り位置に配置される。すなわち、ワーク排出コンベヤ１２は、移載装置１３の下方であって、第２コンベヤ１１Ｂの上方に配置される。その後、後述するように、移載装置１３に保持された物品Ａがワーク排出コンベヤ１２上に下ろされ、物品Ａはワーク排出コンベヤ１２によりＹ軸方向へ搬送され、例えば不図示のケーサへと排出される。

次に図１、図２を参照して、本実施形態の移載装置１３のより詳細な構成について説明する。図２は、図１の移載装置１３の拡大図である。

移載装置１３は、ＺＹ平面に略対称であり、対称に配置される一対のすくい上げガイド１３Ｇを用いてトレイ１４上の物品を両側からすくい取る。本実施形態のトレイ１４では、矩形板からなる底面１４Ｂの４辺を側壁１４Ｓで取り囲んで収容凹部が形成される。収容凹部は例えば３枚の桟１４ＲによってＹ軸方向に４つのエリアに区画されており、それぞれのエリアの底面１４Ｂ上には、魚肉ソーセージである棒状の物品Ａが敷き詰められる。本実施形態において、棒状物品Ａはその長手方向が桟１４Ｒに垂直な一対の側壁１４Ｓに平行になるように各エリアに載置され、桟１４Ｒに沿って一列に敷き詰められる。すくい上げガイド１３Ｇは４つのエリアに対応する４対の小ガイド１６を備える。各小ガイド１６は、物品Ａを支持する略矩形板状の物品支持面１６Ｂを備える。物品支持面１６Ｂは、物品Ａをすくい上げる前縁（先端）１６Ｌを除き、その後縁（基端）１６Ｔおよび両側縁が側壁１６Ｓによって囲まれ、物品Ａの落下やズレが防止される。すなわち側壁１６Ｓは、物品の落下防止面としての役割を果たす。なお、図１、図２の斜視図では、手前側のすくい上げガイド１３Ｇの駆動機構が省略されているが、図示された側の駆動機構と同様の構成を備える。

片側のすくい上げガイド１３Ｇを構成する４つの小ガイド１６は一体的に組み付けられ、Ｙ軸に沿った揺動軸１７を介してガイド基部（ベース部材）１８により軸支される。ガイド基部１８は、Ｚ軸方向（鉛直方向）に延在する一対のＺ軸方向レール１９Ｒを介してプレート１９に昇降自在に保持され、プレート１９は、プレート基台２０に固定・保持される。またプレート基台２０は、一対のＸ軸方向スライダ２０Ｓを備え、Ｘ軸方向スライダ２０Ｓは、固定フレーム（基台）２１に設けられ、Ｘ軸方向に延在する一対のＸ軸方向レール２１Ｒに滑動自在に係合される。

プレート基台２０には、図示しない水平駆動用モータが内蔵されており、このモータの動力によりすくい上げガイド１３Ｇ、ガイド基部１８、プレート１９と一体的にＸ軸方向レール２１Ｒ上をＸ軸に沿って水平方向に移動可能である。プレート１９の上部には、昇降用モータ２２が設けられ、昇降用モータ２２は、クランク機構２３を介してガイド基部１８に連結される。すなわち、昇降用モータ２２を回転させると、ガイド基部１８は、すくい上げガイド１３Ｇと一体的にＺ軸方向レール１９Ｒに沿って昇降される。

また、揺動軸１７には、揺動用モータ２４により駆動されるリンク機構２５が連結され、揺動用モータ２４の回転に連動して揺動軸１７が回転される。これにより揺動軸１７と一体的に構成されたすくい上げガイド１３Ｇを揺動軸１７周りに揺動させる。なお揺動用モータ２４はガイド基部１８に固定され、ガイド基部１８と一体的に昇降される。

本実施形態では、図示されるようにプレート１９の略中央であって、Ｚ軸方向レール１９Ｒの間に開口１９Ａが設けられる。そして、ガイド基部１８の開口１９Ａと重なる位置には開口１８Ａが設けられる。揺動用モータ２４は、すくい上げガイド１３Ｇに対してガイド基部１８の反対側に配置され、リンク機構２５は開口１８Ａ、１９Ａを通して揺動用モータ２４と揺動軸１７とを連結する。また、プレート基台２０に内蔵された図示しない水平駆動用モータ、昇降用モータ２２、揺動用モータ２４、更にリフタ１５およびワーク排出コンベヤ１２の上流側端部１２Ｅを進退させる駆動機構（図示せず）は、図示しない制御部により連動して駆動され、以下に説明するトレイ搬送コンベヤ１１からワーク排出コンベヤ１２への物品Ａの移載動作が実行される。

図３〜図８は、本実施形態の移載動作の各工程を示す模式図である。以下図１、図３〜図８を参照して本実施形態の移載装置を用いた物品の移載動作について説明する。

図３には、ワーク排出コンベヤ１２の上流側端部１２Ｅが退避位置に退避され、リフタ１５により第２コンベヤ１１Ｂ上の実トレイ１４が、取り上げ位置にまで上昇された状態が示される。揺動用モータ２４により左右の小ガイド１６（すくい上げガイド１３Ｇ）は、垂直下向きに向けられ、両小ガイド１６（すくい上げガイド１３Ｇ）の物品支持面１６Ｂは、所定距離（例えばトレイ１４の側壁１４Ｓ間距離）を隔てて向かい合った状態（初期姿勢）に維持される。すなわちガイド基部１８は、小ガイド１６の前縁１６Ｌ（すくい上げガイド１３Ｇの前縁）がそれぞれトレイ１４の対向する一対の側壁１４Ｓ（外枠）の内壁に沿うように、そのＸ軸方向位置が調整されている。その後、昇降用モータ２２が駆動され、小ガイド１６（すくい上げガイド１３Ｇ）が下降され、トレイ１４の側壁１４Ｓとトレイ１４上に並べられた物品Ａの間に、小ガイド１６の前縁１６Ｌ（すくい上げガイド１３Ｇの前縁）がトレイ１４の底面１４Ｂの近傍に達するまで挿入される。

なお、ここで「底面１４Ｂの近傍」とは、底面１４Ｂ上に横臥された物品Ａの高さをＨ、底面１４Ｂからの距離をＬとするとき、０≦Ｌ／Ｈ≦１／２を満たす距離Ｌの範囲である（前縁１６Ｌが底面１４Ｂに接触する場合も含む）。例えば物品Ａの断面形状が魚肉ソーセージのように円形の場合、「底面１４Ｂの近傍」とは直径の１／２の高さまでである。ただし円形断面の場合、直径の１／３の高さまで前縁１６Ｌを挿入すると、小ガイド１６の前縁１６Ｌがトレイ１４の底面１４Ｂに接触することなく、かつ、より確実に物品Ａを取り上げることができる。また、物品Ａの断面形状が四角形の場合、物品Ａの高さの１／４の高さまでの前縁１６Ｌを挿入することで同様の効果が得られ好ましい。

なお、すくい上げガイド１３Ｇにおいて、左右の小ガイド１６はそれぞれ一体的に作動するので、以下の図４〜図８の動作説明において、小ガイド１６の動作は、すくい上げガイド１３Ｇの動作と略同義である。したがって以下の説明では小ガイド１６の動作についてのみ説明する。

図４に示されるように、左右のガイド基部１８がＸ軸方向に沿って左右に拡げられながら、小ガイド１６が揺動軸１７周りにそれぞれ内側に回転される。そして、小ガイド前縁１６Ｌがトレイ１４の底面１４Ｂから一定の距離を維持するようにガイド基部１８は更に下降される。これにより、トレイ１４上に並べられた物品Ａは、トレイ１４の側壁１４Ｓ側から小ガイド１６によりすくい上げられる。そして図５に示されるように、左右のガイド基部１８は更に下降されるとともに、小ガイド１６を揺動軸１７周りに更に回転しながら内側に向けてＸ軸方向に移動され、トレイ１４上に並べられた物品Ａをトレイ１４の外枠（側壁１４Ｓ）側から順次すくい上げていく。この動作は、図６に示されるように、左右の小ガイド１６の前縁１６Ｌがトレイ１４の中央で付き合わせられ（支持姿勢）、トレイ１４上の物品Ａが全て左右の小ガイド１６によりすくい上げられるまで続けられる。なお、この間各駆動部は、小ガイド１６の前縁１６Ｌがトレイ１４の底面１４Ｂから所定距離を維持するとともに、小ガイド１６がトレイ１４の側壁１４Ｓに当たらないように制御される。

小ガイド１６によるトレイ１４からの物品のすくい上げが終了すると、図７に示されるように、リフタ１５により空になったトレイ１４が第２コンベヤ１１Ｂとともにトレイ搬送位置にまで下降される。そして図８に示されるように、ワーク排出コンベヤ１２の上流側先端１２Ｅが退避位置から受け取り位置にまで延伸され、ワーク排出コンベヤ１２の搬送面が小ガイド１６のすぐ下に配置される。なお、図７、図８では説明の便宜上、ワーク排出コンベヤ１２がＸ軸に沿って描かれているが、図１、図２の実施形態でのワーク排出コンベヤ１２は、Ｙ軸に沿って配置されており、これは図７、図８では紙面垂直方向に対応する。

この後、移載装置１３の各駆動部は、図３〜図６を参照して説明した物品Ａのすくい上げ動作とは逆に小ガイド１６を動作させ（図６〜図３の順）、すくい上げられていた物品Ａをワーク排出コンベヤ１２の搬送面に順次排出する。そして、小ガイド１６が図３の状態にまで戻ると、ワーク排出コンベヤ１２が駆動され、ワーク排出コンベヤ１２に排出された物品Ａが図１のＹ軸方向へと搬送・排出され、ワーク排出コンベヤ１２の上流側端部１２Ｅは、退避位置へと戻される。なお、この間トレイ搬送位置にまで下降された第２コンベヤ１１Ｂからは、空トレイ１４が第３コンベヤ１１Ｃへと排出され、第１コンベヤ１１Ａから物品Ａが敷き詰められた新たな実トレイ１４が受け取られる。

以上のように、本実施形態によれば、トレイ内に向きを揃えて敷き詰められた多数の棒状物品をその両脇から平板状の小ガイド（すくい上げガイド）ですくい上げ、すくい上げ動作とは逆に小ガイドを作動することでワーク排出コンベヤ上に物品を排出し、物品を散けさせることなく一括して移載することを可能にしている。また、物品に触れるのは、駆動系から離れた板状のすくい上げガイドのみなので、その洗浄が簡単であり、物品の汚損の可能性が低くメンテナンス費用や稼働コストを抑えることが可能である。

なお本実施形態では、物品として魚肉ソーセージを例に説明を行ったが、搬送される物品は、魚肉ソーセージに限定されるものではない。

１０ 搬送システム
１１ トレイ搬送コンベヤ
１１Ａ 第１コンベヤ
１１Ｂ 第２コンベヤ
１１Ｃ 第３コンベヤ
１２ ワーク排出コンベヤ
１２Ｅ 上流側端部
１３ 移載装置
１３Ｇ すくい上げガイド
１４ トレイ
１５ リフタ
１６ 小ガイド
１７ 揺動軸
１８ ガイド基部（ベース部材）
１９ プレート
１９Ｒ Ｚ軸方向レール
２０ プレート基台
２０Ｓ Ｘ軸方向スライダ
２１ 固定フレーム
２１Ｒ Ｘ軸方向レール
２２ 昇降用モータ
２３ クランク機構
２４ 揺動用モータ
２５ リンク機構
Ａ 物品（魚肉ソーセージ）

Claims (3)

1. 互いに接近および離隔する方向および上下方向に移動可能に設けられた一対のベース部材と、
   前記一対のベース部材を移動させるベース部材移動手段と、
   物品支持面を有する板状部材からなり、前記物品支持面の後縁側で前記各ベース部材に軸支されて前記各ベース部材に対して揺動可能に設けられた一対のすくい上げガイドと、
   前記一対のすくい上げガイドを揺動させるすくい上げガイド揺動手段と、
   前記ベース部材移動手段および前記すくい上げガイド揺動手段とを制御して、前記一対の物品支持面を、互いの物品支持面が所定距離だけ離間して向かい合った初期姿勢から、各物品支持面が上方を向き、かつ前記各物品支持面の前縁同士を突き合わせた支持姿勢に変更する制御手段とを備え、
   物品を収容した収容凹部に、前記初期姿勢とした一対の物品支持面の前縁を挿入した後、前記支持姿勢へと前記物品支持面の姿勢を変更することによって、前記収容凹部に収容された前記物品をすくい上げて前記物品支持面上で支持する
   ことを特徴とする物品移載装置。
2. 前記収容凹部は、底面と対向する一対の側壁とで囲まれる領域に、長手方向が前記側壁に沿って横臥した複数の棒状物品を収容しており、
   前記制御手段が、
   前記初期姿勢とした前記物品支持面を前記一対の側壁に対応する間隔に離間させ、その状態で各物品支持面の前縁がそれぞれ前記各側壁に沿って前記底面近傍に達するまで下降させ、
   その後、前記各物品支持面の前縁を前記底面に沿って移動させながら前記支持姿勢に変更することにより、前記収容凹部に収容される物品を一括して前記物品支持面上にすくい上げる
   ことを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。
3. 前記すくい上げガイドは、
   前記物品支持面の前縁から後縁にかけて前記物品支持面に交差するように設けられ、支持姿勢とされた物品支持面から物品が落下することを防止する落下防止面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物品移載装置。

Images