JP2017226525A - 容器搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バケット付き搬送装置からグリッパ付きの搬送装置への容器の受け渡しにおける取り出しミスを低減する。
【解決手段】バケットコンベヤの取出し口が設けられたバケット１７に容器Ｖを収容する。容器Ｖを把持するためのグリッパ７０を備える入口スターホイール１８により、バケット１７内の容器Ｖを把持して取出し口を通してバケット１７から取り出す。バケット１７には、容器Ｖに当接する当接位置と容器Ｖから離隔した待機位置との間で移動可能なガイド部材６０が設けられる。また、ガイド部材６０を待機位置から当接位置に移動させる容器位置決め機構５０が設けられ、グリッパ７０が容器Ｖを把持する際に、ガイド部材６０を待機位置から当接位置に移動させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、横倒し状態で搬送される容器を正立させて搬送する容器搬送装置に関する。

搬送コンベヤ上をコンベヤ幅方向に横倒し状態とされ搬送されてくる容器を１個ずつロボットで取り上げ、正立する向きにして排出コンベヤのバケットに投入する容器搬送装置が知られている（特許文献１参照）。各バケット内に投入された容器は、バケットによりその側方を支えられながら落下し起立され、バスケット下方に位置する排出コンベヤ上に整列される。その後、容器は排出コンベヤにより下流の充填装置等に搬送される。

特開２０１４−１４４８１９号公報

ところでケチャップやマヨネーズ等を充填する容器のように軟質、軽量な容器は、コンベヤ上での自立が困難である。そのため自立困難な容器を起立した状態でコンベヤ搬送する場合には、コンベヤ上にキャリアを配置し、各容器の底部をキャリアに嵌装して起立した容器の状態を維持する。キャリアを用いる構成では、型換え等により容器サイズが変更されるとそれに合わせてキャリアも変更しなければならず、使用されないキャリアの保管場所も確保する必要がある。そのためキャリアを必要とする自立困難な容器の搬送においても、容器の首部をグリッパで把持して搬送するネック搬送を行う要求がある。

ネック搬送を行うには、バケット付きコンベヤからグリッパ付きのスターホイールに容器を受け渡す必要がある。しかし、バケットのサイズは、容器の投入を円滑にするため容器のサイズよりも若干大きく遊びが設けられている。そのため起立されたバケット内の容器の位置にはばらつきがあり、グリッパが常に容器の首部を正確に掴めるとは限らず、取出しミスが発生する恐れがある。

本発明は、バケット付き搬送装置からグリッパ付きの搬送装置への容器の受け渡しにおける取り出しミスを低減することを課題としている。

本発明の容器搬送装置は、容器を収容するとともに、取出し口が設けられたバケットを有する第１搬送手段と、容器を把持するためのグリッパが設けられ、バケット内の容器を把持して取出し口を通して当該バケットから取り出す第２搬送手段とを備え、バケットには、容器に当接する当接位置と容器から離隔した待機位置との間で移動可能なガイド部材が設けられ、ガイド部材を待機位置から当接位置に移動させるガイド部材移動手段が設けられ、グリッパが容器を把持する際に、ガイド部材を待機位置から当接位置に移動させることを特徴としている。

ガイド部材の先端部は、Ｖ字形状を呈し、当接位置で容器首部に当接することによって、バケット内で容器を第１搬送手段の搬送方向に沿って位置決めする。

また、バケットの上部には、当該バケット内に容器を挿入するための挿入口が設けられ、バケットの挿入口から当該バケット内に容器を供給するための容器供給手段が設けられる。

本発明によれば、バケット付き搬送装置からグリッパ付きの搬送装置への容器の受け渡しにおける取り出しミスを低減することができる。

第１実施形態の容器搬送システム全体の構成を示す平面図である。 図１のII−II線に沿った横断面図である。 図１のIII−III線に沿った横断面図である。 図２のIV方向からの矢視図である。 容器位置決め機構を作動させて入口スターホイールへと容器Ｖを受け渡す状態を説明する平面図である。 第２実施形態の容器搬送システム全体の構成を示す平面図である。 図６のVII−VII線に沿った横断面図である。

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、本発明の第１実施形態である容器搬送システム全体の構成を示す平面図である。

第１実施形態の容器搬送システム１０は、上流側から供給コンベヤ（供給手段）１２、移載ロボット１４（図２参照）、バケットコンベヤ（第１搬送手段）１６、入口スターホイール１８（第２搬送手段）等を備え、中継スターホイール２０等を介して下流側のフィラ等の装置に容器Ｖを搬送する。本容器搬送システム１０において取り扱われる容器Ｖは、例えばケチャップやマヨネーズ等を充填する軟質・軽量な容器であり、一般的に自立が困難な容器である。

容器Ｖは、上流側に設けられた図示しないホッパに入れられており、掻き上げ式のコンベヤ等を用いてホッパから供給コンベヤ１２へと移載される。供給コンベヤ１２の搬送面には、長手方向に所定間隔を置いて幅方向に延在する桟１２Ｒが設けられる。容器Ｖは桟１２Ｒ同士の間に桟１２Ｒに沿って横倒し状態で載置され、図１において左から右へと搬送される。このとき容器Ｖの首部Ｖｎは、掻き上げられたときの状態により幅方向左右一方の側にランダムに向けられている。

供給コンベヤ１２の隣には、並列するようにバケットコンベヤ１６が隣接して配置され、供給コンベヤ１２、バケットコンベヤ１６の上方には、吸着ハンド１４Ｈを備える例えばパラレルリンク型、多関節型、スカラー型等の移載ロボット１４が配置される。なお図１には吸着ハンド１４Ｈの可動範囲Ｃが示される。

供給コンベヤ１２の可動範囲Ｃよりも上流側には、カメラなどを用いた検知装置２２が配置され、供給コンベヤ１２上を搬送される容器Ｖの向きが検出される。移載ロボット１４は、供給コンベヤ１２上を搬送される可動範囲Ｃ内の容器Ｖを吸着し、後述するように検知装置２２の検知結果に基づき、各容器Ｖが正立されるようにバケットコンベヤ１６の各バケット１７に容器Ｖを投入する。

バケットコンベヤ１６は、多数のバケット１７を水平面内で循環させるコンベヤであり、各バケット１７には容器Ｖが起立した状態で収容される。バケットコンベヤ１６は、例えば供給コンベヤ１２に隣接するバケット１７が供給コンベヤ１２とは逆向きに移動するように駆動される。バケットコンベヤ１６を挟んで供給コンベヤ１２とは反対側には、入口スターホイール１８がバケットコンベヤ１６に隣接して配置される。

入口スターホイール１８は、外周に沿って多数のグリッパを備え、バケットコンベヤ１６に同期して回転される。バケットコンベヤ１６の各グリッパは、同期して移動されるバケット１７内の容器Ｖの首部Ｖｎを把持しバケット１７から容器を取り出す。取り出された容器Ｖは、中継スターホイール２０のグリッパ（不図示）に受け渡され、後流側に配置されるフィラ装置（不図示）へとネック搬送される。

次に図１、図２を参照して本実施形態のバケットコンベヤ１６全体のより詳細な構成について説明する。図２は、図１のII−II線に沿った横断面図である。

バケットコンベヤ１６は、鉛直軸周りに回転する一対のプーリ２４Ａ、２４Ｂに掛け回されるベルト２６を備える。ベルト２６の内周面は、弛みを防止するため支持台２８に設けられるベルト受け３０によって支持さる。ベルト２６の外周面にはベルト長手方向に沿って所定間隔でバケット保持部３２が取り付けられる（詳細は後述）。

ベルト２６の上下には、ベルト２６の側辺に沿って配置される上下一対のレール３４Ａ、３４Ｂが設けられ、レール３４Ａ、３４Ｂには、それぞれバケット保持部３２の上下に軸支されるコロ３６Ａ、３６Ｂが係合される。すなわち、バケット保持部３２は、ベルト２６に沿った上下のレール３４Ａ、３４Ｂによって移動自在に保持され、ベルト２６の走行によってレール３４Ａ、３４Ｂに沿って移動される。なお、レール３４Ａ、３４Ｂは支持台２８によって支持される。

バケット１７は、後述するように、ベルト２６の反対側の面を除く３方が壁面で囲まれ、上方から容器Ｖが投入され、投入された容器Ｖはバケット１７の底面３８によって支持される。バケットコンベヤ１６において、移載ロボット１４により容器Ｖが投入される領域、すなわち可動範囲Ｃの内側またはその近傍領域には、コンベヤの走行方向に沿ってバケット１７の内側および外側にそれぞれ係合バー４０Ａ、４０Ｂが配置される。

係合バー４０Ａ、４０Ｂは、吸着ハンド１４Ｈの吸着解除により落下する容器Ｖと係合し、容器Ｖの首部Ｖｎが常に上方を向いてバケット１７内へと投下されるようにする。したがって、係合バー４０Ａ、４０Ｂは、バケット１７よりも僅かに高く、吸着ハンド１４Ｈよりも低い位置に配置される。移載ロボット１４は、容器Ｖの首部Ｖｎの向き（バケットコンベヤ１６に対して外向きか内向きか）に応じて容器Ｖを落下させる位置を制御する。

また、係合バー４０Ａ、４０Ｂが配置される区間には、バケット１７内を落下する容器Ｖが、バケット１７の外側部分（壁面のない部分）から落下しないように、バケット１７の外側に隣接して挿入ガイド４２が設けられる。挿入ガイド４２は、この区間においてバケット１７の外側壁の役割を果たし、バケット１７の内側壁と略対称な断面形状を呈する。すなわち、バケット１７の内側壁と挿入ガイド４２の上側は、ともに内側および外側に広がり落下してくる容器Ｖのバケット１７内への侵入を容易にする。なお、係合バー４０Ａは、例えば支持台２８に支持され、係合バー４０Ｂおよび挿入ガイド４２は、バケット１７の外側に配置される支持部材４４によって支持される。

また、挿入ガイド４２の設置区間と入口スターホイール１８との容器Ｖの受け渡し区間の間には、容器Ｖのバケット１７の外側からの脱落を防止するためのサイドガイド４６がバケット１７の軌道に沿って配置され、保持部４８によって支持される。

更に、本実施形態のバケットコンベヤ１６は、後述するようにバケット１７毎に容器位置決め機構（ガイド部材移動手段）５０を備える。容器位置決め機構５０は、各々バケット保持部３２に設けられ、容器Ｖの入口スターホイール１８への受け渡し区間において作動し、容器Ｖの首部Ｖｎの位置を位置決めする。

次に図３〜図５を参照して、本実施形態の容器位置決め機構５０の構成について説明する。図３は図１のIII−III線に沿った横断面図であり、図４は、図２のIV方向からの矢視図である。また図５は、容器位置決め機構５０を作動させて入口スターホイール１８へと容器Ｖを受け渡す状態を説明する平面図である。

図５に示されるように、容器位置決め機構５０は、バケット保持部３２の本体であるプレート５２の内側（ベルト２６側）に設けられたブラケット５４により保持される。容器位置決め機構５０は、ブラケット５４によって支えられ、プレート５２の面に直交するレール５６を備える。レール５６は、バケットコンベヤ１６の内側に向けて延出し、レール５６の両側辺にはそれぞれ一対のローラ５８が係合する。ローラ５８はガイド部材６０に軸支され、ガイド部材６０はレール５６に沿って、すなわちプレート５２の垂直方向に移動自在である。

プレート５２のガイド部材６０に対応する位置には、バケット１７がある反対側へガイド部材６０を挿通するための開口５２Ａが設けられ、ガイド部材６０の先端は開口５２Ａからプレート５２の反対側へと突出し、ガイド部材６０とカム６２の係合およびスプリング６４の作用により、レール５６に沿ってバケット１７方向へ進退する。

より詳細には、プレート５２にはレール５６に沿ってガイドロッド６３が設けられ、その周囲にスプリング６４が巻回される。スプリング６４は、ガイド部材６０とプレート５２との間に圧縮された状態で装置され、ガイド部材６０をレール５６に沿ってコンベヤ内側へと付勢する。ガイド部材６０には、ベルト走行方向に延在するカム６２と係合するカムフォロワ６６が設けられる。すなわち、ガイド部材６０はカム６２の形状に応じてスプリング６４を圧縮してバケット１７側に向けて移動し、あるいはスプリング６４に付勢力によりコンベヤ内側に向けて移動する。図３にはバケット１７方向に突出された状態が破線で示される。

なお、カム６２は例えば支持台２８によって保持される。また、レール５６のコンベヤ内側の先端にはガイド部材６０の同方向への移動（可動範囲）を規制するストッパ５６Ｓが設けられ、ガイド部材６０には、ガイドロッド６６を挿通する挿通孔６０Ａが設けられる。

バケット１７は底面３８を備え、投入された容器Ｖの底面３８の上に載置され保持される。バケット１７の周囲の側面は、プレート５２とは反対側の面（バケットコンベヤ１６に対し外側の面）を除く３側面が壁面で囲われ、バケット１７の外側の面は、入口スターホイール１８による容器取出し口１９として開放される。本実施形態では、バケット１７の内側壁が、例えばスタッド６８を介してプレート５２に取り付けられる。

入口スターホイール１８のグリッパ７０は、バケット１７の容器取出し口１９側からバケット１７内へと挿入され容器Ｖの首部Ｖｎを把持する。グリッパ７０に首部Ｖｎを把持された容器Ｖは、容器取出し口１９を通してバケット１７内から抜き取られる。本実施形態では、グリッパ７０がバケット１７内に挿入または抜き取られる際に、グリッパ７０がバケット１７の搬送方向前側の前側壁１７１および搬送方向後側の後側壁１７２と干渉しないように、前側壁１７１、後側壁１７２の首部Ｖｎに対応する位置には切欠き１７１Ａ、１７２Ａが形成される。

グリッパ７０の駆動機構は、従来周知の構成であり、例えば一対のグリッパ片の一方の回転軸７５にアーム７１を取り付け、アーム７１の先端にカムフォロア７２を設けてカム７３に係合させ、カムフォロワ７２とカム７３の接触によりアーム７１を回転させ、その回転をギヤ７４を介して他方のグリッパ片の回転軸７５に伝達して一対のグリッパ片からなるグリッパ７０を開閉する。なお、アーム７１が設けられた回転軸７５にはスプリング７６が取り付けられたアーム７７が設けられ、回転軸７５はスプリング７６の付勢力によりカムフォロワ７２をカム７３に押し付ける方向に付勢される。

バケット１７は、容器Ｖが円滑にバケット１７内に投入されるように容器Ｖの外寸法よりも僅かに大きく構成されるため、投入後の容器Ｖのバケット１７内の位置は、必ずしもグリッパ７０の適正な受け取り位置にあるとは限らない。本実施形態の容器位置決め機構５０は、グリッパ７０により容器Ｖの首部Ｖｎが把持される際に、首部Ｖｎの位置を適正位置に移動し、そこに保持するための機構である。

容器位置決め機構５０のガイド部材６０の平面図は、図５に示されるように、その先端６０ＥはＶ字形状を呈する。第１実施形態のバケット１７は、容器Ｖの胴体部分に対応する領域を構成する保持部１７Ａと、容器Ｖの首部Ｖｎよりも上の領域を構成するガイド部１７Ｂとから構成される。ガイド部１７Ｂは、バケット１７への容器投入時に容器Ｖを保持部１７Ａへとガイドする役割を果たす。

本実施形態では、内側壁１７０において保持部１７Ａの最上部に位置する箇所（ガイド部１７Ｂとの境）に、ガイド部材６０を挿通するための例えばスリット状の開口部１７３が設けられる。ガイド部材６０は、図５においてバケット１７とともに右から左へと移動し、容器Ｖから離隔した待機位置からカム６２によりバケット１７内へと押し出され、ガイド部材６０のＶ字形の先端６０Ｅは、容器Ｖの肩部に押し当てられる。ガイド部材６０は、グリッパ７０が容器Ｖを受け取る位置に達する当接位置にまで突き出され、これにより容器Ｖの首部Ｖｎは、グリッパ７０が首部Ｖｎを把持するのに適正位置な位置に移動し、グリッパ７０により首部Ｖｎが把持されるまでその位置に保持される。

以上のように、第１実施形態によれば、グリッパへの受け渡し位置において、バケット内の容器の位置を適正位置に移動・保持することができるので、バケットコンベヤからグリッパ付きのスターホイールへの容器の受け渡しにおける取り出しミスを低減することができる。

次に図６、図７を参照して第２実施形態の容器搬送システムについて説明する。なお、図６は第２実施形態の容器搬送システム全体の構成を示す平面図であり、図７は図６のVII−VII線に沿った横断面図である。

第１実施形態の容器搬送システム１０では、移載ロボット１４を用いてバケット１７に容器Ｖを投入したが、第２実施形態は、整列した容器Ｖを複数列で供給し、バケットコンベヤの複数のバケットに、複数列分同時に容器を投入する容器供給装置（例えば特許第２８１６５６８号公報、特開平１１−２９２２５９号公報等に開示）を用いた場合に対応する。なお、第１実施形態と同一の構成に関しては同一参照符号を用いその説明を省略する。

第２実施形態の容器搬送システム８０に用いられる容器供給装置８２は、前述したように既にその向きが整えられた容器ＶをＮ列（Ｎは２以上の整数）で、バケットコンベヤ８４に向けて順次搬送する。即ち容器供給装置８２は、図６において、右から左へと移動するバケットコンベヤ８４のＮ個のバケット８６に、バケット８４の搬送方向に垂直な方向からＮ列で容器Ｖを供給し、Ｎ個のバケット８６に正立した容器Ｖを同時に投入する。

このときバケットコンベヤ８４には、第１実施形態の係合バー４０Ａ、４０Ｂは不要であり、また図７に示されるようにバケット８６は第１実施形態のようなガイド部１７Ｂが不要となる。すなわちバケット８６は、第１実施形態における収容部１７Ａのみから構成されることとなり、バケット８６の高さをガイド部材６０よりも低くすれば、ガイド部材６０を挿通するための開口を設ける必要はない。

以上のように第２実施形態の構成においても、第１実施形態と同様の効果を得られる。

なお、第１実施形態におけるバケット内側壁に設けられた挿通部は、スリットなどの孔形状に限定されるものではなく、例えばガイド部と収容部とを別体として両部材間に隙間をあけて配置することでガイド部材の挿通を可能としてもよい。

また、底面３８の搬送方向に対する横断面形状をＬ字形状にするとともに、底面３８をバケット１７（内側壁１７０、前側壁１７１、後側壁１７２など）から独立した構成とし、例えばガイド部材６０と同様にカム機構などを用いてガイド部材６０と同期してバケットコンベヤ１６の外側に向けて進退可能として、容器Ｖを入口スターホイール１８に向けて押し出す構成とすることもできる。更に、容器Ｖがバケット１７の外に完全に露出する位置まで底面３８およびガイド部材６０を押し出す構成とすれば、バケットコンベヤ１６に対して入口スターホイール１８をグリッパ７０がバケット１７と干渉しない位置にまで離隔して配置できる。その場合、バケット１７の切欠き１７１Ａ、１７２Ａは不要となる。

１０ 容器搬送システム
１６ バケットコンベヤ（第１搬送手段）
１７ バケット
１８ 入口スターホイール（第２搬送手段）
５０ 容器位置決め機構（ガイド部材移動手段）
６０ ガイド部材
７０ グリッパ
８６ バケット
Ｖ 容器

Claims (3)

1. 容器を収容するとともに、取出し口が設けられたバケットを有する第１搬送手段と、
   前記容器を把持するためのグリッパが設けられ、前記バケット内の容器を把持して前記取出し口を通して当該バケットから取り出す第２搬送手段とを備え、
   前記バケットには、前記容器に当接する当接位置と前記容器から離隔した待機位置との間で移動可能なガイド部材が設けられ、
   前記ガイド部材を前記待機位置から当接位置に移動させるガイド部材移動手段が設けられ、前記グリッパが前記容器を把持する際に、前記ガイド部材を前記待機位置から前記当接位置に移動させる
   ことを特徴とする容器搬送装置。
2. 前記ガイド部材の先端部は、Ｖ字形状を呈し、前記当接位置で前記容器首部に当接することによって、前記バケット内で前記容器を前記第１搬送手段の搬送方向に沿って位置決めすることを特徴とする請求項１に記載の容器搬送装置。
3. 前記バケットの上部には、当該バケット内に容器を挿入するための挿入口が設けられ、
   前記バケットの挿入口から当該バケット内に容器を供給するための容器供給手段が設けられる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容器搬送装置。

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