JP2019172402A - 物品収納枠体 - Google Patents

Abstract

【課題】複数列の物品がチェーンコンベアを用いるコンベアラインにおいて搬送されており、当該物品を収納すべき容器が別のチェーンコンベアラインにおいて複数列搬送されている状態において、複数の物品を前記容器に移載する場合等において利用される、物品の収納枠体について新たな構成を開発する【解決手段】所定形状の物品収納部３を複数直列に配列した物品収納枠体１であって、コンベアラインにおける一対のコンベアチェーン間において連結可能なタイプとする。【選択図】図１

Description

本発明は、所定形状の物品収納部を複数直列に有し、コンベアラインにおける一対のチェーン間において連結可能なコンベアチェーン搬送用の物品収納枠体に関するものである。

乾燥食品の製造ラインにおいては、コンベア搬送される所定の容器内に種々の物品を次々に投入して、容器を包装し、当該乾燥食品を完成させる場合が多い。また、時間当たりに生産数量を多く確保するために、一列ではなく複数列のコンベア搬送とすることが多い。
例えば、即席カップ麺の製造ラインのおいては、複数列の搬送されているカップ状容器の内部に麺塊を収納した後に、当該麺塊の上部に乾燥具材、粉末スープ又は袋詰めされたスープや乾燥具材等を投入した後、上部の密封を含む包装処理をすることによって当該即席カップ麺を完成させる（図１３）。

ここで、本発明者らは当該容器に投入する物品（乾燥具材や袋詰めされたスープ等）について、容器を搬送するコンベアとは別に物品を搬送するコンベア（物品搬送コンベア）を準備し、当該物品搬送コンベアから、各物品を吸着装置（把持装置）等を利用して移載させる方法を開発した。
そして、このような物品搬送コンベアにおいては、当該物品を所定間隔で搬送しながら、特定の配列状態としておき、上記の吸着パッド等によってその配列状態のまま、複数の物品群を把持できるようにしておくことが好ましい。

すなわち、物品を複数列の状態に配列しておき、当該配列状態を維持したまま、複数の物品を吸着パッド等によって把持して、複数を物品を搬送されている複数の容器に同時に供給する方法である。
このような容器に所定物品を収納する技術に関連する物品収納体に関して以下の先行技術が開示されている。

特開２０１３−１０３７７９

しかし、上記の先行技術は、平行に搬送されるそれぞれ一列の容器及び一列の収納物品を搬送するコンベアラインを利用して一方のコンベアで搬送される物品群を、他方に搬送される容器内に移載するタイプのものである。
そして、収納すべき物品を傾けられた連続する物品収納部に配置し、順次当該物品を容器に供給するものである。このように、容器に収納すべき物品の搬送が複数列のタイプではない。また、物品を一列に搬送するタイプであるのでより大量生産を目的とする多列のラインとは異なるものである。

そこで、本発明者らは、複数列の物品がチェーンコンベアを用いるコンベアラインにおいて搬送されており、当該物品を収納すべき容器が別のチェーンコンベアラインにおいて複数列搬送されている状態において、複数の物品を前記容器に移載する場合等において利用される、物品の収納枠体について新たな構成を開発することを課題とした。

本発明者の鋭意研究の結果、上記目的に利用する物品収納枠体として、所定形状の物品収納部を複数直列に配列した物品収納枠体であって、コンベアラインにおける一対のコンベアチェーン間において連結可能なタイプとすることが好適であることを見出した。
すなわち、本願第一の発明は、
“所定形状の物品収納部を複数直列に有し、コンベアラインにおける一対のコンベアチェーン間において連結保持されるコンベア搬送用の物品収納枠体。”、である。

さらに、当該物品収納枠体はサイズの異なる複数の物品群に対応することが可能なように複数段の凹部を有することが好ましい。
すなわち、本願第二の発明は。
“前記物品収納体の物品収納部が複数段の凹部を有する請求項１に記載の物品収納枠体。”、である。

さらに、当該物品収納枠体は、物品の種類に応じて当該枠体上の物品の位置をより正確に規定するために、補助的な枠体を当該物品収納枠体に対して脱着可能に備えることが好ましい。
すなわち、本願第三の発明は、
“前記物品収納枠体がさらに、脱着用の予備枠体を係合可能な請求項１又は２に記載の物品収納枠体。”、である。

本発明の物品収納枠体を利用することで、複数列の物品がチェーンコンベアを用いるコンベアラインにおいて搬送されており、当該物品を収納すべき容器が別のチェーンコンベアラインにおいて複数列搬送されている状態において、複数の物品を前記容器にスムースに移載することができる。

本発明の第一実施態様の物品収納枠体の斜視図である。 本発明の第一実施態様の物品収納枠体に種々の物品を収納した場合の断面模式図及び当該物品の例示写真である。 本発明の第一実施態様の物品収納枠体に各種物品を収納した場合の斜視図である。 本発明の他の実施態様の物品収納枠体（外側枠体を脱着可能としたタイプ）についての斜視図である。 本発明の第一実施態様の物品収納枠体の側面断面図である。 本発明の第一実施態様の物品収納枠体をコンベアチェーンに連結した場合の模式斜視図である。 本発明の第一実施態様の物品収納枠体を利用した例として、即席カップ麺の製造ラインについて示したものである。 即席カップ麺に利用できるカップ状容器の形状の例について示した斜視図である。 ロボットアームによって本発明の物品収納枠体に収納された物品群をピックアップをした斜視模式図である。 物品群をピックアップをした後に旋回する状態を示した模式図である。 ロボットアームによって物品群をピックアップする際のパターン例を示した模式図である。 第二コンベアライン上の物品収納枠体からロボットアームによって物品群をピックアップする際の平面図である。 即席カップ麺の製造ラインでのカップ状容器への物品収納を示した斜視模式図である。

１ 物品収納枠体
３ 物品収納部
５ 物品
７ 大凹部
９ 小凹部
１１ 油揚げ
１３ 大判かき揚げ（包装品）
１５ 天ぷら（包装品）
１７ 具材パック
１９ 梅干し（包装品）
２１ 成型具材
２３ 補助パット
２５ 外側枠部
２７ 爪部
２９ コンベアチェーン
３１ 錘
３３ 容器
３５ 第一コンベア装置
３７ 第二コンベア装置
３９ フランジ部
４１ 容器収納枠体
４３ 移載機構
４５ ロボットアーム
４７ 物品吸着部
４９ 支持台
５１ 麺塊

以下に、本発明の実施態様について図面を参照しつつ説明する。但し、本発明はこれらの実施態様に限定されるものではない。図1は本発明の第一の実施態様の物品収納枠体の斜視図を示したものである。

・物品の収納枠体
本発明の第一の実施態様においては、物品収納枠体１が、複数の物品収納部３（ポケット部（凹部））を有するようになっており、搬送する物品群５を所定位置に保持するようにされている。また、当該物品収納体部３は、図１に示すように二段の凹部（大凹部７、小凹部９）を有している。また小さい方の凹部９の底には円形の開口部１１が設けられている。

搬送される物品５が大きい場合には大きい方の大凹部７、小さい場合には小凹部９にそれぞれ収納できるように構成しており、種々の物品に柔軟に対応することができるように構成されている。また、物品５は種々の形状が可能であり、例えば、即席食品のラインであると、図５に示すように油揚げ１１や大判かきあげ（包装品）１３、天ぷら（包装品）１５、具材パック１７等を収納可能である。
以下の図２に示すように種々のサイズの具材に対して、大凹部７又は小凹部９を利用することができる。尚、成型具材２１の場合においては当該枠体内部に配置する補助パット２３を使用している。

また、図３は、左から順に油揚げ１１、大判かき揚げ（包装品）１３、天ぷら（包装品）１５、具材パック１７、パック梅干し（包装品）１９を本発明の物品収納枠体に収納した場合のイメージ斜視図である。

また、本発明の第一の実施態様においては、外側枠部を固定のタイプを利用している。
一方、他の態様として、例えば、以下の図４に示すように外側枠部２５を別のパーツとして必要に応じて脱着可能としておくこともできる。例えば、当該外側枠部を樹脂製の枠体として外部から嵌め込むタイプを示している。

尚、このように嵌め込むタイプの場合、物品収納枠体１の長手方向の両端部はその断面図を示した図５に示すように係合用の爪部２７を設けておくことが好ましい。
さらに、本発明の物品収納枠体１がコンベアチェーン２９と回転可能に連結されている場合には、水平状態を維持するために、図５に示すように垂下する錘３１を備えることが好ましい。このように構成しておくことで、コンベアラインが傾いたり上下方向に搬送する場合でも物品収納枠体１を水平に維持することができる。

さらに、図６に示すように、本発明の物品収納枠体１は、一対のコンベアチェーン２９間に連結されて利用されることを予定している。本発明のような連続的な生産を予定しているラインにおいては、チェーンコンベアを利用することが好適である。ベルトコンベアに比べてあらゆる形状の搬送物を運ぶことが可能である。コンベヤ長も長く設定でき、幅広く対応が可能である。また、丈夫であり耐久力が大きく、高効率を維持し、滑りがなく精度が高いという利点を有する。本発明のような生産ラインにおける容器の搬送にはチェーンコンベアを利用する。
図６に示すようなコンベアチェーン間に連結する方法については、チェーンのリンクに連結する公知の方法を利用すればよい。

─本発明の物品収納枠体を利用した具体的な製造ラインについて─
図７は本発明の第一実施態様における物品収納枠体を備えた第二コンベアに物品を収納しておき、当該第二コンベアからピックアップした複数の物品群を第一コンベアに移載する際の物品群の動きについて示した模式図である。

─全体構成─
本発明の物品収納枠体１を利用したコンベアシステムは、所定方向に複数列の容器３３を搬送する第一コンベア装置３５と、当該コンベア装置の上方に配置され、前記第一コンベア装置３５の搬送方向と交差する方向に複数列の物品３３を搬送する第二コンベア装置３７を備えている。そして、第二コンベア３７において本発明の物品収納枠体が複数装着されている。当該第二コンベア装置３７により搬送中の複数の物品を同時にピックアップして第一コンベア装置３５に搬送されている複数の容器内に移載させる移載機構を、備えている。

─第一コンベア装置─
本発明の第一の実施態様の第一コンベア装置３５は、幅９列で図１及び図２に示すように複数の容器３３を搬送する。当該第一コンベアは、無端状のコンベアチェーン２９と当該一対のコンベアチェーン間に連続して装着された複数の容器収納枠体４１を備えており、当該容器収納枠体４１に各容器を９列となるように収納するように所定間隔をおいて収納部が設けられている。
当該容器３３は種々の形状が可能であり、例えば、図８に示すように円形形状（ａ）（ｃ）、角型形状（ｂ）のいずれも可能である。また当該容器３３はフランジ部３９を有することが好ましい。当該フランジ部において容器収納枠体に収納された場合に当該容器を支持することができる。
尚、コンベアはチェーンコンベアを利用している。ベルトコンベアに比べてあらゆる形状の搬送物を運ぶことが可能である。コンベヤ長も長く設定でき、幅広く対応が可能である。また、丈夫であり耐久力が大きく、高効率を維持し、滑りがなく精度が高いという利点を有する。本発明のような生産ラインにおける容器の搬送にはチェーンコンベアを利用することが好ましい。

─第二コンベア装置─
本発明の第一の実施態様の第二コンベア装置３７は、幅６列で複数の物品５（容器に収納する予定の物品）を搬送する。当該第二コンベアは、図６に示すように無端状のコンベアチェーン２９と当該一対のコンベアチェーン間に連続して装着された複数の本発明の物品収納枠体１を備えており、当該容器収納枠体１に各物品５を収納するように構成されている。

尚、コンベアはチェーンコンベアを利用している。第一コンベア装置３５と同様に丈夫であり耐久力が大きく、高効率を維持し、滑りがなく精度が高いという利点を有する。本発明のような生産ラインにおける容器の搬送にはチェーンコンベアを利用することが好ましい。
また、図1に示すように、第二コンベア３７がゴンドラ状に構成されており、上方及び下方を循環してコンベアが搬送するように構成されている。
第二コンベア３７の搬送方向は、前記第一コンベア３５の搬送方向と交差するように設定されている。交差の角度は特に限定されないが、図１では直交（９０°）する態様を示している。
このように交差することで、交差部分の付近において第一コンベア３５と第二コンベア３７が近接するために第二コンベア３７から第一コンベアへの物品の移載をスムースに実施することができる。

─移載機構─
本発明においては、上述の第一コンベア３５において搬送する複数の容器３３に対して、第二コンベア３７で搬送する本発明の物品収納枠体１に収納された複数の物品５を同時にピックアップして第一コンベア装置に搬送されている複数の容器内に移載させる移載機構４３を備えている。
当該移載機構４３は種々の形態が考えられるが、本発明の第一の実施態様においては、前記移載機構が、複数の屈曲又は回転可能な関節部を有するロボットアーム４５及び当該ロボットアームの先端部に設けられた複数の物品吸着部４７によって実現されている。

本発明の図７、図９に示すように当該移載機構は、３基のロボットアーム４５が、第一コンベアの上方でかつその幅方向であって、かつ、第二コンベア３７のコンベア進行方向に沿って配置された支持台４９の上部に連続して配置されている。尚、ロボットアーム４５が把持した物品群を第一コンベアに迅速に移載できるように第二コンベアと前記支持台の間には所定の間隔が設けられている。
また、ロボットアーム４５は６軸タイプであって、当該先端部は前後・左右・上下斜め等の所定の範囲内を移動できるようになっている。このように配置することでロボットアームの先端部にてピックアップした物品を第一コンベアで搬送中の容器に容易に移載することができる。

─物品吸着部─
本発明のロボットアーム４５の先端部分には、物品吸着のための物品吸着部４７を有している。当該吸着部は吸引パットによっても可能であるし、又は例えば、ベルヌーイ効果を利用した負圧によって物品を把持する装置であってもよい。また、これらに限定されず物品５を吸着可能又は把持可能な構成であればいかなる装置でも可能である。

─第二コンベアからのピックアップ後の物品群の旋回移載─
本発明の第一の実施態様においては、前記ロボットアーム４５によって第二コンベア３７で搬送中の物品５を同時に複数ピックアップし、当該ピックアップした状態の向きを回転することによって第一コンベアの搬送方向に一致させることが好ましい。
尚、本発明にいう搬送方向の一致とは、例えば、本発明の実施態様にように第一コンベア３５と第二コンベア３７が垂直で交差している場合においては、第二コンベア３７でピックアップした物品群を図１０に示すように当該第二コンベア３７の方向を右に９０°回転する場合でも、左に９０°回転させる場合のいずれも含むものとする。

─ピックアップのパターン─
本発明における第二コンベアからの物品群のピックアップのパターンは種々のパターンが考えらえる。例えば、図１１は移載装置によって、第二コンベア３７の物品５を第一コンベア３５の容器３３に移載して収納する場合の一つのパターンである。
図１１の番号１、２、３は、図１で示される3基のロボットアーム４５を第二コンベア３７の進行方向上流から順番に付けた場合に、当該各番号のロボットアーム４５によって同時にピックアップされる１２つの物品群の番号を付したものの一部である。尚、これらのピックアップは順次繰り返し実施される。

それぞれの１２つの同じ番号の物品群は、その後、図７に示すようにロボットアーム４５の先端部が９０°回転することによって、第一コンベア３５の搬送方向に一致させるように旋回し、そのまま、各ロボットアーム４５の手前下の第一コンベア（容器搬送装置）３５において搬送されている容器（３列分）に物品群が供給される（３列×４＝１２）。これによって第一コンベアの９列の容器すべてに収納すべき物品群が順次供給されていく。図１２は第二コンベア３７で搬送される本発明の物品収納枠体１から物品群をピックアップする際の平面イメージ図である。

─具体的な動作の説明─
以下に本発明のコンベアシステムを用いた場合の即席麺の生産ラインにおける物品５（油揚げ）を第一コンベア３５において搬送されている麺塊入りの容器に供給する場合を説明する。
図７に示すように、本発明の第一実施態様のコンベアシステムにおいては、チェーンコンベアである第一コンベアにおいて、容器が収納され順次手前方向に搬送されている。
尚、容器内にはすでに麺塊５１が収納されており、当該麺塊の上の油揚げを載置することを予定している。

次に、第二コンベア３７は第二コンベア３７と垂直に交差しており、当該第二コンベアには前記容器に収納すべき物品５（油揚げ）が物品収納枠体１の各物品収納部３（ポケット部）に収納されており、紙面左方向に向かって搬送されている。

ロボットアーム４５は３基配置されており、その先端部に１２つの物品吸着部４７を有しており、第二コンベア３７上の複数の物品収納枠体に収納された複数物品を当該物品同士の位置関係を変えずに、同時に１２個づつピックアップする。その後、当該ロボットアーム４５の先端部が９０°回転して第二コンベア３７の搬送方向から第一コンベア３５における容器の搬送方向に一致させるように旋回する

旋回後において、第一コンベア３５の搬送方向にロボットアーム４５が当該ロボットアーム４５の手前の下に位置する第一コンベア３５において搬送されている容器１２つ（３列分）に順次、油揚げを供給する。
このような第二コンベア３７からの物品のピックアップ→第一コンベアの容器への物品（油揚げ）の供給が順次実施され、第一コンベア３５の容器３３中に物品５（油揚げ）が収納された状態となる。第一コンベア３５での搬送は継続し、順次、包装や他の物品の供給等の工程に移行し、即席カップ麺が生産される。

Claims (3)

1. 所定形状の物品収納部を複数直列に有し、コンベアラインにおける一対のコンベアチェーン間において連結保持されるコンベア搬送用の物品収納枠体
   
2. 前記物品収納体の物品収納部が複数段の凹部を有する請求項１に記載の物品収納枠体。
   
3. 前記物品収納枠体がさらに、脱着用の予備枠体を係合可能な請求項１又は２に記載の物品収納枠体。

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