JP2020142829A - 物品搬送装置 - Google Patents

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智彦 谷邊
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Abstract

【課題】本発明は、複数の物品どうしの距離をより適切に変更して、これらを効率よく搬送することができる物品搬送装置を提供することを目的とする。【解決手段】支持軸69と連結軸68とによってこれらの軸回りに回動可能に連結された第1リンクアーム61と第2リンクアーム62とを含む支持機構60と、左右方向に移動不能な固定支持軸69Aよりも左方の第1可動支持軸69Bを移動させる第1移動装置70と、固定支持軸69Aよりも右方の第2可動支持軸69Cを移動させる第2移動装置170とを設ける。第1移動装置70を第1可動支持軸69Bのうちの各リンクアーム61、62よりも前後方向の一方側の部分に連結し、第2移動装置170を第2可動支持軸69Cのうちの各リンクアーム61、62よりも前後方向の他方側の部分に連結する。【選択図】図8

Description

本発明は、所定の領域に所定の方向に沿うように配列された複数の物品を他の領域に搬送するための物品搬送装置に関するものである。
近年、三角形状のおにぎり等の物品が包装部材で包装された状態で販売されており、これを販売店等にトレイに配列状に並べられた状態で搬入することが行われている。このような物品に関し、例えば特許文献1に、物品としての食品を密閉状態に包装することが可能であって、しかも、食品の自動包装を安全かつ確実に行えるとされる食品の自動包装方法とその装置が開示されている。
特開2005−29175号公報
特許文献1のように物品を自動的に製造して包装することは行われているが、完成した物品をトレイに並べる作業は作業者が手で行っており、作業者が必要になる。これに対して、本件出願人は、複数の物品を所定の部材で仕切りつつ整列させた後これらをロボットに一括して保持させて移動させる装置の開発を行っている。ここで、前記のように物品同士を所定の部材で仕切って整列させる構成では、この整列時に物品どうしの間に隙間が生じてしまうため、この整列状態のままで物品をトレイに搬送するとトレイ内の物品の密度が低下して物品の搬送効率が悪くなる。そこで、本件出願人は、複数の物品を一括して保持した状態でこれら物品どうしの距離を縮めることができるように前記装置の改良を行った。具体的には、各物品をそれぞれ保持する複数の保持部を連結して、一の保持部を移動させることで全保持部が左右方向に移動できるように改良した。しかしながら、単に一の保持部を移動させただけでは、全保持部を適切に移動させることが困難であることが判明し、この点でさらなる改良の余地があることが分かった。
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、複数の物品どうしの距離をより適切に変更して、これらを効率よく搬送することができる物品搬送装置の提供を目的とする。
前記課題を解決するため、本発明は、所定の領域に所定の方向に沿うように配列された複数の物品を他の領域に搬送する物品搬送装置であって、上下方向および水平方向に移動可能な本体部と、左右方向に並び複数の物品をそれぞれ個別に保持可能な3つ以上の保持部と、前記本体部に取り付けられて、前記各保持部を前記本体部と共に移動可能に支持する支持機構と、隣接する前記保持部間の距離を一括して変更する距離変更装置とを備え、前記支持機構は、左右方向に並び、前記各保持部と一体に移動可能に当該各保持部をそれぞれ支持する複数の支持軸と、左右方向に並び、前記支持軸どうしを互いに連結する複数の第1リンクアームおよび複数の第2リンクアームと、前記各第1リンクアームと前記各第2リンクアームとによって前後方向から見て隣接する2つの前記支持軸間の領域にこれら支持軸を頂点とするひし形の格子が区画されるように当該各第1リンクアームと前記各第2リンクアームとを連結し、前記格子の前記支持軸以外の頂点を構成する複数の連結軸とを備え、前記各第1リンクアームと前記各第2リンクアームとは、前記各支持軸に当該支持軸回りに回動可能にそれぞれ連結されるとともに、前記各連結軸に当該連結軸回りに回動可能にそれぞれ連結されており、前記複数の支持軸は、前記本体部に対して左右方向に相対移動不能に固定された固定支持軸と、前記固定支持軸よりも左方に位置して前記本体部に対して左右方向に相対移動可能に連結された第1可動支持軸と、前記固定支持軸よりも右方に位置して前記本体部に対して左右方向に相対移動可能に連結された第2可動支持軸とを有し、前記距離変更装置は、前記第1可動支持軸に連結されて当該第1可動支持軸を左右方向に移動させる第1移動装置と、前記第2可動支持軸に連結されて当該第2可動支持軸を左右方向に移動させる第2移動装置とを備え、前記第1移動装置は、前記第1可動支持軸のうち前記第1リンクアームおよび前記第2リンクアームよりも前後方向の一方側に位置する部分に連結されており、前記第2移動装置は、前記第2可動支持軸のうち前記第1リンクアームおよび前記第2リンクアームよりも前後方向の他方側に位置する部分に連結されていることを特徴とする物品搬送装置、を提供する。
この装置によれば、複数の保持部によって複数の食品を一括して保持することができるとともに、第1リンクアームと第2リンクアームとを支持軸および連結軸回りに回動させることで各支持軸の距離を一括して変更することができ、各支持機構に連結された保持部および保持部に保持されている食品どうしの距離を一括して変更することができる。従って、複数の食品の距離を縮めた状態でトレイ等に導入することができ食品を効率よく搬送することが可能になる。
しかも、この装置によれば、左右両端を除く一の支持軸が本体部に相対移動不能に固定されていることで、これに連結される各リンクアーム、各リンクアームに連結される複数の支持軸および各支持軸に連結される複数の保持部、さらに、これら保持部に保持される複数の食品を、安定して本体部に保持させることができる。
ただし、このように、左右両端を除く一の支持軸を本体部に相対移動不能に固定した構成であっても、固定支持軸の左右一方側の支持軸に左右方向の力を付与しただけでは、固定支持軸の左右他方側の支持軸が適切に移動しない場合がある。具体的には、固定支持軸の左右一方側の支持軸にのみ力を付与した場合は、固定支持軸回りでリンクアームが適切に回動せず、固定支持軸の左右他方側のリンクアームの姿勢が前後方向に傾いてしまう場合があり、この場合には、他方側のリンクアームおよび支持軸が左右方向に適切に移動しなくなる。これに対して、この構成では、固定支持軸よりも左方に位置する第1可動支持軸と右方に位置する第2可動支持軸との双方に移動装置が連結されるとともに、第1可動支持軸と移動装置の連結箇所と第2可動支持軸と移動装置の連結箇所とが、リンクアームを挟んで前後方向の異なる側にそれぞれ設定されて、これらの連結箇所がそれぞれ左右方向に駆動されるようになっている。そのため、固定支持軸の左右両側において各リンクアームを引っ張ることでこれらが前後方向に傾くのを抑制でき、各リンクアームを適切に回動させて固定支持軸の左右両側の支持軸つまり左右方向に移動可能な全支持軸を適切に移動させることができる。従って、保持部を介して支持軸に支持された全ての食品どうしの距離をより確実に均等に変更することができる。
前記構成において、好ましくは、前記第1移動装置と前記第2移動装置とは、前記第1移動装置から前記第1可動支持軸に付与される力と、前記第2移動装置から前記第2可動支持軸に付与される力とが互いに異なるように、構成されている。
この構成によれば、一方の移動装置を各支持軸および各リンクアームを左右方向に移動させる主たる駆動源として利用し、他方の移動装置をリンクアームの姿勢を適切な状態に保持するための装置として利用することで、支持軸に効率よく力を付与しつつ各支持軸を適切に左右方向に移動させることができる。
前記構成において、好ましくは、前記距離変更装置は、前記第1移動装置と前記第2移動装置とにエアを供給するエアポンプをさらに備え、前記第1移動装置は、前記エアポンプからエアが導入される空気室が内側に形成された外筒と、当該外筒の内側に左右方向に摺動可能に収容されて前記エアポンプから前記空気室に供給されたエアの量に応じて左右方向に移動する摺動部と、当該摺動部と前記第1可動支持軸とを連結して前記摺動部と一体に左右方向に移動する移動部と、を備え、前記第2移動装置は、前記エアポンプからエアが導入される空気室が内側に形成された外筒と、当該外筒の内側に左右方向に摺動可能に収容されて前記エアポンプから供給されたエアの量に応じて左右方向に移動する摺動部と、当該摺動部と前記第2可動支持軸とを連結して前記摺動部と一体に左右方向に移動する移動部と、を備え、前記第2移動装置の空気室の左右方向と直交する断面積は、前記第1移動装置の空気室の左右方向と直交する断面積よりも小さく設定されている。
この構成によれば、第1移動装置および第2移動装置の双方の駆動源として共通のエアポンプが用いられるとともに第2移動装置が小型化されることで、2つの移動装置を設けつつ装置全体が過度に大型化するのを防止できる。
本発明の物品搬送装置によれば、複数の物品どうしの距離をより適切に変更でき、これらをより確実に効率よく搬送することができる。
本発明の実施形態に係る物品搬送システムの概略平面図である。 物品搬送システムの一部を示した概略斜視図である。 物品搬送装置の一部を後方から見た状態の概略斜視図である。 物品搬送装置の概略正面図である。 物品搬送装置の概略背面図である。 図4のVI−VI線で物品搬送装置を切断した状態の概略斜視図である。 リンク部等を説明するための図である。 図4のVIII−VIII線における概略断面図である。 図8に対応する図であってリンク部が伸長状態にあるときの概略断面図である。 保持部間の間隔が最小である状態を示した図である。 保持部間の間隔が最大である状態を示した図である。 エアシリンダが1つの場合の問題点を説明するための図である。 ハンド部が食品を把持する際の説明図である。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る物品搬送装置40が適用される物品搬送システム1の概略平面図である。図2は、図1の物品搬送システム1の一部を示した概略斜視図である。なお、図1、図2では、後述する第1エアシリンダ70、第2エアシリンダ170およびこれらに接続されるエア配管等の図示は省略している。
(1)全体構成
物品搬送システム1は、別途の機械(以下、適宜、製造装置という)で製造されてこの製造装置から排出された物品を他の領域に搬送するためのシステムである。ここでは、製造および搬送される物品が食品100であって、図13に示すように、正面視で三角形状のおにぎりからなる食品本体101と、食品本体101を包装した包装部材102とからなるものの場合について説明する。また、製造装置から排出された食品100が、トレイ110に搬送される場合について説明する。
物品搬送システム1は、食品100をそれぞれ搬送する第1コンベアベルト11および第2コンベアベルト21と、トレイ110を搬送する第3コンベアベルト31とを備えている。
図1において、第1コンベアベルト11は、その上面が右側から左側に向かって移動するように駆動され、第1コンベアベルト11の右側に設けられた製造装置から排出された食品100を左側に搬送する。なお、本実施形態では、食品100は、包装された状態で間欠的に第1コンベアベルト11上に搬入されるとともに、その頂点が上方を向く姿勢で搬入される。本実施形態では、第1コンベアベルト11の上面に、第1コンベアベルト11の移動方向とそれぞれ平行に延びる一対のバー材12、12が設けられており、これらバー材12、12の間を通って食品100が搬送される。
第2コンベアベルト21は、第1コンベアベルト11の上面の移動方向の終端に、第1コンベアベルト11の移動方向と直交する方向に移動するように配置されている。第2コンベアベルト21の表面は、食品が滑り易いように摩擦係数の小さいものに形成されている。例えば、第2コンベアベルト21の表面は、テフロン(登録商標)加工が施されている。
図2に示すように、第2コンベアベルト21には、複数の仕切壁22が固定されている。各仕切壁22、22は、第2コンベアベルト21の移動方向に沿って等間隔に配設されており、仕切壁22どうしの間には、食品100を受容する食品受容部23が区画されている。
各仕切壁22は、略矩形状の板状体からなる。各仕切壁22は、その長さ方向が第2コンベアベルト21の幅方向に沿い、且つ、第2コンベアベルト21の表面から外方向に突出するように、第2コンベアベルト21に取り付けられている。隣接する2つの仕切壁22の距離は、食品100の幅方向の寸法より大きい値に設定されている。
第2コンベアベルト21は、その幅方向の一側面と、第1コンベアベルト11の終端面とがわずかな隙間をあけて近接するように配置されている。また、第2コンベアベルト21は、その終端面と第1コンベアベルト11の幅方向の一側面とが、第2コンベアベルト21の移動方向についてほぼ同じ位置となるように配置されている。
前記の構造に伴い、第1コンベアベルト11によって搬送された食品100は、第1コンベアベルト11の終端面において第2コンベアベルト21側に押し出され、第2コンベアベルト21の上面に移動する。このとき、第1コンベアベルト11から押し出された食品100は、第2コンベアベルト21上の2つの仕切壁22、22の間の部分つまり食品受容部23内に導入される。
一つの食品100が食品受容部23内に導入されると、これをセンサが検出し、この検出結果に基づいて第2コンベアベルト21が所定量移動する。詳細には、物品搬送システム1は、前記センサと、第2コンベアベルト21を駆動するモーターと、このモーターを制御する制御装置(不図示)とを備える。そして、制御装置は、前記センサから一つの食品100が食品受容部23内に導入されたことを示す信号を受信すると、前記モーターを所定時間だけ駆動して第2コンベアベルト21を所定量だけ移動させる。この所定量は、隣接する仕切壁22、22どうしの距離と同じ量であり、第2コンベアベルト21の移動に伴い、次の空の食品受容部23が、第1コンベアベルト11のうち食品100が第2コンベアベルト21に向かって押し出される領域と対向するように配置される。そして、新たな食品100が空の食品受容部23に導入される。
このようにして、本実施形態では、各食品受容部23内に1つずつ食品100が導入され、これにより、図2等に示すように、第2コンベアベルト21の上面に、第2コンベアベルト21の移動方向に沿って複数の食品100が等間隔に配列される。
図2に示すように、第2コンベアベルト21の上方には、第2コンベアベルト21の移動方向に沿って延びる板状の当て止め部25が設けられている。この当て止め部25は、食品受容部23内に導入された食品100の側面に当接可能な位置に配置されており、この当て止め部25に当接することで食品100の第2コンベアベルト21の幅方向についての移動は停止される。この当て止め部25は、複数の食品受容部23間にわたって延びており、複数の食品受容部23内の食品100はこの当て止め部25と当接することで整列される。
物品搬送装置40は、第2コンベアベルト21の食品受容部23内の食品100をトレイ110内に搬送する。物品搬送装置40の詳細構造は後述するが、物品搬送装置40は、複数の食品100を一括して搬送することができるように構成されており、複数の食品受容部23内にそれぞれ収容されて第2コンベアベルト21の移動方向に沿うように配列された複数の食品100を一括してトレイ110内に搬送する。
第3コンベアベルト31は、食品100が載置されるトレイ110を間欠的に搬送する。トレイ110は、上方に開口する略直方体状を有しており、その長手方向が第3コンベアベルト31の移動方向に沿う姿勢で第3コンベアベルト31により搬送される。
図1に示すように、食品100は、トレイ110の幅方向に沿って複数の食品100が一列に並び、さらに、この列がトレイ110の長手方向に沿って複数並ぶようにトレイ110に収容されるようになっている。
前記のように、第2コンベアベルト21上の複数の食品100は物品搬送装置40によって一括してトレイ110に移されるようになっており、トレイ110の幅方向に並ぶ一列分の食品100が物品搬送装置40によって一括してトレイ110に移される。第3コンベアベルト31は、この一列分の食品100がトレイ110に移されると、トレイ110を前記の食品100の一列分の長さよりもわずかに長い距離だけトレイ110を移動させる。詳細には、物品搬送システム1には、第3コンベアベルト31の近傍に設けられてトレイ110に食品100が新たに導入されたか否かを検出するセンサと、第3コンベアベルト31を駆動するモーターとが設けられており、制御装置は、このセンサからトレイ110に食品100が新たに導入されたことを示す信号を受信すると、第3コンベアベルト31を前記一列分よりもわずかに長い距離だけ駆動する。
(2)物品搬送装置の詳細構造
物品搬送装置40は、食品100を保持するヘッド部41と、ヘッド部41を操作する操作部42とを備えている。
操作部42は、アーム部421と、アーム部421を支持する支持脚422とを備えている。
アーム部421は、その先端部が3次元方向に移動可能なように支持脚422に支持されている。そして、このアーム部421の先端部にヘッド部41が連結されており、ヘッド部41はアーム部421とともに水平方向および上下方向を含む3次元方向に移動可能となっている。
図3は、ヘッド部41周辺を背面側から見た概略斜視図である。なお、図3では、後述する第1エアシリンダ70、第2エアシリンダ170およびこれらエアシリンダ70、170に接続されるエア配管等の図示は省略している。図4は、ヘッド部41の正面図である。図5は、ヘッド部41の背面図である。なお、図4、図5においても、各エアシリンダ70、170に接続されるエア配管等の図示は省略している。図6は、物品搬送装置40の一部を図4のVI−VI線の面で切断した状態の概略斜視図である。図7は、図4からエアシリンダ70、170および後述するガイドバー57を省略した図である。図8は、図4のVIII−VIII線断面図である。なお、図4および図5では、図を明瞭にするために一部の部材に網掛けを行っている。
ヘッド部41は、アーム部421の先端に固定されたヘッド本体部(本体部)50を備える。
以下のヘッド部41の説明では、図4に示す状態での上、下を単に上、下として説明を行う。また、図4の左右方向を単に左右方向として説明を行う。また、図4の紙面と直交する方向を前後方向とし、図4の紙面の手前側を前、奥側を後として説明する。
(ヘッド本体部)
ヘッド本体部50は、アーム部421の先端に固定された第1支持壁51を備えるとともに、第1支持壁51にそれぞれ固定された一対の第2支持壁52、52、一対の中央支持壁53、53、一対の第1シリンダ支持ブラケット54、54、第1伸長側ストッパ用ブラケット55、第1短縮側ストッパ用ブラケット56、一対の第2シリンダ支持ブラケット154、154、第2伸長側ストッパ用ブラケット155、および第2短縮側ストッパ用ブラケット156を備える。また、ヘッド本体部50は、第2支持壁52、52に支持された一対のガイドバー57、57を備える。
第1支持壁51は、上下方向と直交して左右方向に延びる板状を有しており、その上面にアーム部421の先端部が固定されている。本実施形態では、図3に示すように、軽量化を目的として、第1支持壁51に複数の孔が形成されている。
一対の第2支持壁52、52は、それぞれ板状部材であり、第1支持壁51の左右方向の両縁部分に当該両縁部分からそれぞれ下方に延びるように固定されている。本実施形態では、各第2支持壁52にも、軽量化のための孔がそれぞれ形成されている。
一対の中央支持壁53、53は、それぞれ左右方向および上下方向に延びる板状部材であり、前後方向に所定の間隔をあけて互いに平行に並んでいる。各中央支持壁53は、第1支持壁51の左右方向の中央部分からそれぞれ下方に延びている。
一対の第1シリンダ支持ブラケット54、54は、第1エアシリンダ70を支持するための部材である。これら第1シリンダ支持ブラケット54、54は、第1支持壁51の前端部であって2つの中央支持壁53、53よりも前側の部分に固定されている。2つの第1シリンダ支持ブラケット54、54は、左右方向について互いに離間した位置において第1支持壁51に固定されている。各第1シリンダ支持ブラケット54の一部は、それぞれ第1支持壁51の下面から下方に延びており、この延出部分に第1エアシリンダ70が左右方向に延びる姿勢で固定されている。
第1伸長側ストッパ用ブラケット55は、後述する第1伸長側ストッパ81を支持するための部材である。第1伸長側ストッパ用ブラケット55は、その一部が第1支持壁51から下方に延びる状態で、第1支持壁51の前端部の左端部に固定されている。
第1伸長側ストッパ用ブラケット55の下端部には、これを左右方向に貫通するボルト孔が形成されている。このボルト孔には、第1伸長側ストッパ81が左右方向に延びる姿勢で螺合している。第1伸長側ストッパ81は、頭部81aを有するボルトである。第1伸長側ストッパ81は、その頭部81aが第1伸長側ストッパ用ブラケット55の下端部よりも右側に位置するように取り付けられている。なお、本実施形態では、第1伸長側ストッパ81のうち第1伸長側ストッパ用ブラケット55から左側に突出する部分にナットが螺合されている。
第1短縮側ストッパ用ブラケット56は、後述する第1短縮側ストッパ82を支持するための部材である。第1短縮側ストッパ用ブラケット56は、その一部が第1支持壁51から下方に延びる状態で、第1支持壁51の前端部の右端部に固定されている。
第1短縮側ストッパ用ブラケット56の下端部には、これを左右方向に貫通するボルト孔が形成されている。このボルト孔には、第1短縮側ストッパ82が左右方向に延びる姿勢で螺合している。第1短縮側ストッパ82は、頭部82aを有するボルトである。第1短縮側ストッパ82は、その頭部82aが第1短縮側ストッパ用ブラケット56の下端部よりも左側に位置するように取り付けられている。なお、本実施形態では、第1短縮側ストッパ82のうち第1短縮側ストッパ用ブラケット56から右側に突出する部分にナットが螺合されている。
一対の第2シリンダ支持ブラケット154、154は、第2エアシリンダ170を支持するための部材である。これら第2シリンダ支持ブラケット154、154は、第1支持壁51の後端部であって2つの中央支持壁53、53よりも後側の部分に固定されている。2つの第2シリンダ支持ブラケット154、154は、左右方向について互いに離間した位置において第1支持壁51に固定されている。各第2シリンダ支持ブラケット154の一部は、それぞれ第1支持壁51の下面から下方に延びており、この延出部分に第2エアシリンダ170が左右方向に延びる姿勢で固定されている。
第2伸長側ストッパ用ブラケット155は、後述する第2伸長側ストッパ181を支持するための部材である。第2伸長側ストッパ用ブラケット155は、その一部が第1支持壁51から下方に延びる状態で、第1支持壁51の後端部の右端部に固定されている。
第2伸長側ストッパ用ブラケット155の下端部には、これを左右方向に貫通するボルト孔が形成されている。このボルト孔には、第2伸長側ストッパ181が左右方向に延びる姿勢で螺合している。第2伸長側ストッパ181は、頭部181aを有するボルトである。第2伸長側ストッパ181は、その頭部181aが第2伸長側ストッパ用ブラケット155の下端部よりも左側に位置するように取り付けられている。なお、本実施形態では、第2伸長側ストッパ181のうち第2伸長側ストッパ用ブラケット155から右側に突出する部分にナットが螺合されている。
第2短縮側ストッパ用ブラケット156は、後述する第2短縮側ストッパ182を支持するための部材である。第2短縮側ストッパ用ブラケット156は、その一部が第1支持壁51から下方に延びる状態で、第1支持壁51の後端部の左端部に固定されている。
第2短縮側ストッパ用ブラケット156の下端部には、これを左右方向に貫通するボルト孔が形成されている。このボルト孔には、第2短縮側ストッパ182が左右方向に延びる姿勢で螺合している。第2短縮側ストッパ182は、頭部182aを有するボルトである。第2短縮側ストッパ182は、その頭部182aが第2短縮側ストッパ用ブラケット156の下端部よりも左側に位置するように取り付けられている。なお、本実施形態では、第2短縮側ストッパ182のうち第2短縮側ストッパ用ブラケット156から左側に突出する部分にナットが螺合されている。
一対のガイドバー57、57は、それぞれ左右方向に延びる円柱部材であり、第2支持壁52間にわたって左右方向に延びている。各中央支持壁53には、これを左右方向に貫通する貫通孔がそれぞれ形成されている。各ガイドバー57、57は、これら中央支持壁53の貫通孔にそれぞれ挿通された状態で、その左右方向の両端部が各第2支持壁52に固定されている。詳細には、前側のガイドバー57は前側の中央支持壁53の貫通孔に挿通されており、後側のガイドバー57は後側の中央支持壁53の貫通孔に挿通されている。
ヘッド部41は、前記のヘッド本体部50に加えて、3つ以上の保持部90と、これら保持部90を支持するリンク部60と、距離変更装置7とを備える。本実施形態では、ヘッド部41に、9個の保持部90が設けられている。前記のリンク部60は、請求項の支持機構に相当する。
リンク部60は、左右方向に等間隔に配置される複数の支持軸69と、これら支持軸69にそれぞれ連結された複数の第1リンクアーム61と複数の第2リンクアーム62と、これら第1リンクアーム61と第2リンクアーム62とを連結する複数の連結軸68を備える。
各支持軸69および各連結軸68は、それぞれ前後方向に延びる円柱状部材である。
各第1リンクアーム61は、前後方向と直交する方向に延びる板状を有し、左右方向に互いに平行に並んでいる。各第2リンクアーム62も、前後方向と直交する方向に延びる板状を有し、各第1リンクアーム61の後方において左右方向に互いに平行に並んでいる。前方視で、第1リンクアーム61と第2リンクアーム62とは、互いに交差するように並んでおり、その交差点において支持軸69によりそれぞれ連結されている。図7等に示すように、第1リンクアーム61と第2リンクアーム62とは、隣接する支持軸69を2つの頂点とするひし形の格子を区画するように交差している。そして、隣接する第1リンクアーム61と第2リンクアーム62とは、その交差点であってひし形の頂点を構成する部分(支持軸69が位置する部分とは異なる2つの頂点)において連結軸68によって互いに連結されている。
詳細には、第1リンクアーム61は、左右両端にそれぞれ位置する2つの端部第1リンクアーム611と、これらを除く複数の中央第1リンクアーム612であって互いに同じ構造を有する複数の中央第1リンクアーム612とを含む。2つの端部第1リンクアーム611の長手方向の寸法は、中央第1リンクアーム612の長手方向の寸法のおよそ半分に設定されている。
同様に、第2リンクアーム62も、左右両端にそれぞれ位置する2つの端部第2リンクアーム621と、これらを除く複数の中央第2リンクアーム622であって互いに同じ構造を有する複数の中央第2リンクアーム622とを含む。各中央第1リンクアーム612の長手方向の寸法と各中央第2リンクアーム622の長手方向の寸法とはすべて同じに設定されている。また、2つの端部第2リンクアーム621の長手方向の寸法は、中央第2リンクアーム622の長手方向の寸法のおよそ半分に設定されており、端部第1リンクアーム611の長手方向の寸法と端部第2リンクアーム621の長手方向の寸法とは同じに設定されている。
中央第1リンクアーム612の長手方向の中央と中央第2リンクアーム622の長手方向の中央とには、それぞれこれらを前後方向に貫通する貫通孔が形成されている。中央第1リンクアーム612と中央第2リンクアーム622とは、これら貫通孔に共通の支持軸69が挿通されることで、この支持軸69によって、支持軸69回りに回動可能に(詳細には、支持軸69の前後方向に延びる中心軸回りに回動可能に)互いに連結されている。
また、各中央第1リンクアーム612の長手方向の両端と各中央第2リンクアーム622の長手方向の両端には、それぞれこれらを前後方向に貫通する貫通孔が形成されている。そして、隣接する中央第1リンクアーム612と中央第2リンクアーム622とは、これら貫通孔に共通の連結軸68が挿通されることで、この連結軸68によって、連結軸68回りに回動可能に(詳細には、連結軸68の前後方向に延びる中心軸回りに回動可能に)互いにに連結されている。詳細には、一つの中央第1リンクアーム612の上端部とこれの左側に隣接する中央第2リンクアーム622の上端部とが、連結軸68を介して連結され、一つの中央第1リンクアーム612の下端部とこれの右側に隣接する中央第2リンクアーム622の下端部とが、連結軸68を介して連結されている。
右端に位置する端部第1リンクアーム611と、右端に位置する端部第2リンクアーム621とは、端部第1リンクアーム611の下端に形成された貫通孔と端部第2リンクアーム621の上端に形成された貫通孔とに共通の支持軸69が挿通されることで、支持軸69回りに回動可能に連結されている。また、右端に位置する端部第1リンクアーム611と、これの左隣りの中央第2リンクアーム622とは、これらの各上端部に形成された貫通孔に共通の連結軸68が挿通されることで連結軸68回りに回動可能に連結されており、右端に位置する端部第2リンクアーム621と、これの左隣りの中央第1リンクアーム612とは、これらの各下端部に形成された貫通孔に共通の連結軸68が挿通されることで連結軸68回りに回動可能に連結されている。
また、左端に位置する端部第1リンクアーム611と、左端に位置する端部第2リンクアーム621とは、端部第1リンクアーム611の上端に形成された貫通孔と端部第2リンクアーム621の下端に形成された貫通孔とに共通の支持軸69が挿通されることで、支持軸69回りに回動可能に連結されている。また、左端に位置する端部第1リンクアーム611と、これの右隣りの中央第2リンクアーム622とは、これらの各下端部に形成された貫通孔に共通の連結軸68が挿通されることで連結軸68回りに回動可能に連結されており、左端に位置する端部第2リンクアーム621と、これの右隣りの中央第1リンクアーム612とは、これらの各上端部に形成された貫通孔に共通の連結軸68が挿通されることで連結軸68回りに回動可能に連結されている。
このように構成されることで、リンク部60に左右方向の力が加えられると、各リンクアーム61、62が支持軸69および連結軸68回りに回動して(これら軸69、68の前後方向に延びる中心軸回りに回動して)、リンク部60全体が左右方向に伸縮する。そして、全ての支持軸69どうしの距離が同じ量だけ変化する。
ここで、各中央支持壁53には、それぞれ、これを前後方向に貫通する軸保持用孔53bが形成されている。一つの支持軸69である固定支持軸69Aは、これら2つの軸保持用孔53bに挿通されて中央支持壁53に保持されている。本実施形態では、左右方向の中央に位置する支持軸69が固定支持軸69Aとされて軸保持用孔53b内に挿通されている。軸保持用孔53bの穴径と支持軸69の外径とはほぼ同等であり、支持軸69(固定支持軸69A)は軸保持用孔53b内に左右方向に移動できないように保持されている。これに伴い、リンク部60は、この固定支持軸69Aを中心として左右方向に伸縮する。
各保持部90は、食品100をそれぞれ保持する部分である。
保持部90は、左右方向に1列状に配置されている。各保持部90は、それぞれ、食品100を挟持する一対の挟持片91、91と、これを支持するブロック体92とを備え、食品100を把持する。
一対の挟持片91、91は、ブロック体92から下方に延びており、前後方向に対向する姿勢でブロック体92に支持されている。一対の挟持片91、91は、その各先端(下端)が互いに接離する方向に移動するようにブロック体92に支持されている。
図13は、保持部90の動作を説明するための模式図である。保持部90は、図13に示すように、一対の挟持片91、91が、鎖線に示すように前後方向に開いた状態(挟持片91どうしが互いに離れる方向に移動した状態)から実線に示すように閉じた状態(挟持片91どうしが互いに近接する方向に移動した状態)になることで食品100の包装部材102の上端を挟持する。また、保持部90は、一対の挟持片91、91が食品100を挟持している状態で開いた状態になることで食品100を離す。本実施形態では、一対の挟持片91、91は包装部材102の上端のみを挟持する。
挟持片91は例えばエアにより駆動されて開いた状態と閉じた状態とに切り替えられるようになっており、図示は省略するが、各ブロック体92には、挟持片91のこの状態の切り替えを実現するための機構と、エアを導入するための導入口92aとが設けられている。
各保持部90は、それぞれ支持軸69に連結されている。本実施形態では、全ての支持軸69にそれぞれ一つずつ保持部90が連結されている。
具体的には、固定支持軸69Aを除く他の支持軸69の前後方向の両端には、この両端からそれぞれ下方に延びる保持部用支持壁47、47が固定されている。つまり、支持軸69は、各リンクアーム61、62から前後方向に突出しており、この突出部分に保持部用支持壁47が固定されている。同じ支持軸69に固定された2つの保持部用支持壁47の下面には、これら保持部用支持壁47間にわたって延びる中間接続部材48が固定されており、この中間接続部材48に一対の保持部90が連結されている。また、一対の中央支持壁53の下面にも、これら中央支持壁53間にわたって延びる中間接続部材48が固定されており、この中間接続部材48にも一対の保持部90が連結されている。
各保持部用支持壁47には、これを左右方向に貫通するガイド用孔47aがそれぞれ形成されている。これらガイド用孔47aは、ガイドバー57が挿通される孔であり、左右方向に並ぶ全ての保持部用支持壁47のガイド用孔47aに共通してガイドバー57が挿通されている。具体的には、リンクアーム61、62よりも前側において左右方向に並ぶ各保持部用支持壁47のガイド用孔47aには、前側に位置するガイドバー57が共通して挿通されている。そして、リンクアーム61、62よりも後側において左右方向に並ぶ各保持部用支持壁47のガイド用孔47aには、後側に位置するガイドバー57が共通して挿通されている。
このように、各支持軸69に連結された各保持部用支持壁47にガイドバー57が挿通されていることで、リンク部60の伸縮時において、各保持部用支持壁47はこのガイドバー57に沿って左右方向に摺動する。つまり、本実施形態では、各保持部用支持壁47およびこれに連結された保持部90、さらに、各保持部用支持壁47に連結された支持軸69および支持軸69が連結された各リンクアーム61、62は、ガイドバー57によって左右方向に移動可能に保持されており、ガイドバー57に沿って左右方向に移動する。
ヘッド部41には、さらに、当接バー46が設けられている。
当接バー46は、左右方向に延びる円柱状を有する。当接バー46は、左右方向について、第1支持壁51と同程度の長さを有している。当接バー46は、その左右方向の中央部分から上方に延びる当接バー支持部46aを介して、左右中央に配置された保持部90のブロック体92に固定されている。当接バー46は、挟持片91よりも下方に配置されている。また、当接バー46は、挟持片91から前後方向に離間した位置(後方に離間した位置)であって、各保持部90に把持された食品100の側面に当接可能な位置に配置されている。
(距離変更装置)
距離変更装置7は、第1エアシリンダ70と、第2エアシリンダ170と、エアポンプ79とを備える。エアポンプ79は、各エアシリンダ70、170にエア(空気)を圧送するための装置であり、制御装置300からの指令を受けて駆動する。本実施形態では、前記の第1エアシリンダ70、第2エアシリンダ170は、それぞれ、請求項の「第1移動装置」、「第2移動装置」に相当する。
第1エアシリンダ70は、シリンダ(外筒)71と、シリンダ71に左右方向に移動可能に保持されたピストン72とを有する。第1エアシリンダ70は、第1シリンダ支持ブラケット54、54によって、前側の中央支持壁53よりも前方、ひいては第1リンクアーム61および第2リンクアーム62よりも前方で、且つ、第1伸長側ストッパ81と第1短縮側ストッパ82との間となる部分に支持されている。
シリンダ71は、左右方向に延びる円筒状を有している。ピストン72は、シリンダ71内に左右方向に摺動可能に収納された摺動部73と、摺動部73から左右方向に延びるロッド74とを有する。シリンダ71内の内側空間は、摺動部73によって左右に区画されており、シリンダ71内には摺動部73よりも右側に位置する伸長側空気室71Aと摺動部73よりも左側に位置する短縮側空気室71Bとが形成されている。本実施形態では、シリンダ71の内側に左右に並ぶ一対の仕切壁が設けられており、各仕切壁と摺動部73との間にそれぞれ伸長側空気室71Aと短縮側空気室71Bとが区画されている。シリンダ71には、伸長側空気室71Aと連通して伸長側空気室71Aにエアを送り込むための伸長側導入部71cと、短縮側空気室71Bと連通して短縮側空気室71Bにエアを送り込むための短縮側導入部71dとが形成されており、これら導入部71c、71dとエアポンプ79とがそれぞれ接続されている。前記の第1エアシリンダ70の伸長側空気室71Aおよび短縮側空気室71Bは、請求項における第1移動装置の空気室に相当し、前記の第1エアシリンダ70のロッド74は、請求項における第1移動装置の移動部に相当する。
ロッド74は、シリンダ71および摺動部73の外径よりも十分に小さい外径を有する円柱状を有する。ロッド74は、シリンダ71の右端部および左端部を貫通して摺動部73からシリンダ71の外側まで延びている。ロッド74の右端部には、左右方向に延びてロッド74の外径よりも大きい外径を有する略円柱状の第1短縮側当接部75が取り付けられている。また、ロッド74の左端部には、左右方向に延びてロッド74の外径よりも大きい外径を有する略円柱状の第1伸長側当接部76が、連結部材76aを介して取り付けられている。
第1エアシリンダ70は、左右方向から見て第1伸長側当接部76の左端部と第1伸長側ストッパ81の頭部81aとが重なり、第1短縮側当接部75の右端部と第1短縮側ストッパ82の頭部82aとが重なる位置に配置されている。これより、ロッド74は、第1伸長側当接部76と第1伸長側ストッパ81の頭部81aとが当接する位置と、第1短縮側当接部75と第1短縮側ストッパ82の頭部82aとが当接する位置との間でのみ左右方向に移動可能となっている。
第1伸長側当接部76には、固定支持軸69Aよりも左側に位置する支持軸69の一つである第1可動支持軸69Bが固定されている。本実施形態では、左端に位置する支持軸69が第1可動支持軸69Bとされて、この左端に位置する第1可動支持軸69Bと第1伸長側当接部76が固定されている。具体的には、左端に位置する第1可動支持軸69Bは、これに固定された前側の保持部用支持壁47よりも前方まで延びており、第1可動支持軸69Bの前端部と第1伸長側当接部76とが連結されている。
第2エアシリンダ170は、シリンダ(外筒)171と、シリンダ171に左右方向に移動可能に保持されたピストン172とを有する。第2エアシリンダ170は、第2シリンダ支持ブラケット154、154によって、後側の中央支持壁53よりも後方、ひいては第1リンクアーム61および第2リンクアーム62よりも後方で、且つ、第2伸長側ストッパ181と第2短縮側ストッパ182との間となる部分に支持されている。
第1エアシリンダ70と同様に、第2エアシリンダ170もシリンダ(外筒)171とピストン172とを有する。また、第2エアシリンダ170のシリンダ171も、左右方向に延びる円筒状を有し、第2エアシリンダ170のピストン172も、シリンダ171内に左右方向に摺動可能に収納された摺動部173と、摺動部173から左右方向に延びるロッド174とを有する。また、第2エアシリンダ170のシリンダ171内の内側空間も、摺動部173によって左右に区画されており、シリンダ171内には、摺動部173よりも左側に位置して摺動部173と仕切壁によって区画された伸長側空気室171Aと摺動部173よりも右側に位置して摺動部173と仕切壁とによって区画された短縮側空気室171Bとが形成されている。また、シリンダ171には、伸長側空気室171Aと連通して伸長側空気室171Aにエアを送り込むための伸長側導入部171cと、短縮側空気室171Bと連通して短縮側空気室171Bにエアを送り込むための短縮側導入部171dとが形成されており、これら導入部171c、171dとエアポンプ79とがそれぞれ接続されている。前記の第2エアシリンダ170の伸長側空気室171Aおよび短縮側空気室171Bは、請求項における第2移動装置の空気室に相当し、前記の第2エアシリンダ170のロッド174は、請求項における第2移動装置の移動部に相当する。
ただし、本実施形態では、第2エアシリンダ170として第1エアシリンダ70よりもサイズの小さいエアシリンダが用いられている。具体的には、第2エアシリンダ170のシリンダ171の外径は、第1エアシリンダ70のシリンダ71の外径よりも小さく、第2エアシリンダ170に形成された各空気室171A、171Bの断面積(左右方向と直交する断面の面積)は、第1エアシリンダ70に形成された各空気室71A、71Bの断面積(左右方向と直交する断面の面積)よりも小さくなっている。
本実施形態では、第1エアシリンダ70の伸長側空気室71Aと第2エアシリンダ170の伸長側空気室171Aとに、エアポンプ79から同時にエアが供給され、第1エアシリンダ70の短縮側空気室71Bと第2エアシリンダ170の短縮側空気室171Bとに、エアポンプ79から同時にエアが供給されるようになっている。
具体的には、エアポンプ79には、エアの導出先を変更可能な切替装置179が接続されており、エアポンプ79から吐出されたエアの導出先が、切替装置179に設けられた第1吐出部179aと第2吐出部179bとに切り替えられるようになっている。そして、第1吐出部179aに接続された第1エア配管179cが途中で分岐して、第1エアシリンダ70の伸長側導入部71cと第2エアシリンダ170の伸長側導入部171cとにそれぞれ接続されており、これら伸長側導入部71c、171cに、第1吐出部179aから吐出されたエアが同時に供給されるようになっている。また、第2吐出部179bに接続された第2エア配管179dが途中で分岐して、第1エアシリンダ70の短縮側導入部71dと第2エアシリンダ170の短縮側導入部171dとにそれぞれ接続されており、これら短縮側導入部71d、171dに、第2吐出部179bから吐出されたエアが同時に供給されるようになっている。
第2エアシリンダ170のロッド174も、シリンダ171および摺動部173の外径よりも十分に小さい外径を有する円柱状を有しており、シリンダ171の右端部および左端部を貫通して摺動部173からシリンダ71の外側まで延びている。ロッド174の左端部には、左右方向に延びてロッド174の外径よりも大きい外径を有する略円柱状の第2短縮側当接部175が取り付けられている。また、ロッド174の右端部には、連結部材176aを介して、左右方向に延びてロッド174の外径よりも大きい外径を有する略円柱状の第2伸長側当接部176が取り付けられている。
第2エアシリンダ170は、左右方向から見て第2伸長側当接部176の右端部と第2伸長側ストッパ181の頭部181aとが重なり、第2短縮側当接部175の左端部と第2短縮側ストッパ182の頭部182aとが重なる位置に配置されている。これより、第2エアシリンダ170のロッド174は、第2伸長側当接部176と第2伸長側ストッパ181の頭部181aとが当接する位置と、第2短縮側当接部175と第2短縮側ストッパ182の頭部182aとが当接する位置との間でのみ左右方向に移動可能となっている。
第2伸長側当接部176には、固定支持軸69Aよりも右側に位置する支持軸69の一つである第2可動支持軸69Cが固定されている。本実施形態では、右端に位置する支持軸69が第2可動支持軸69Cとされて、この右端に位置する第2可動支持軸69Cと第2伸長側当接部176が固定されている。具体的には、右端に位置する第2可動支持軸69Cは、これに固定された後側の保持部用支持壁47よりも後方まで延びており、第2可動支持軸69Cの後端部と第2伸長側当接部176とが連結されている。
ここで、第2エアシリンダ170および第2短縮側ストッパ182は、図8に示すように、第1エアシリンダ70の第1短縮側当接部75が第1短縮側ストッパ82の頭部82aと当接している状態で、第2可動支持軸69Cが前後方向にまっすぐに延びる姿勢(第1リンクアーム61、第2リンクアーム62および第2エアシリンダ170のロッド174の中心線と直交する姿勢)となり、且つ、第2短縮側当接部175と第2短縮側ストッパ182の頭部182aとが当接するように配設されている。また、第2伸長側ストッパ181の位置は、前記の状態において、第2伸長側ストッパ181の頭部181aから第2エアシリンダ170の第2伸長側当接部176の右端部までの距離と、第1伸長側ストッパ81の頭部81aから第1エアシリンダ70の第1伸長側当接部76の左端部までの距離が一致するように設定されている。
このように構成されることで、図8に示す状態で、第1吐出部179a、第1エア配管179cおよび各伸長側導入部71c、171cを介してエアポンプ79から各エアシリンダ70、170の伸長側空気室71A、171Aにエアが供給されと、第1エアシリンダ70の摺動部73に左向きの押圧力が加えられて、第1エアシリンダ70のロッド74および第1可動支持軸69Bに左向きの力が付与されるとともに、第2エアシリンダ170の摺動部173に右向きの押圧力が加えられて、第2エアシリンダ170のロッド174および第2可動支持軸69Cに右向きの力が付与される。これに伴い、リンク部60の左右両端には左右外向きの力が付与されて、図9に示すように、リンク部60は、固定支持軸61Aを中心として左右方向に伸長することになる。図9に示すように、本実施形態では、第1伸長側当接部76と第1伸長側ストッパ81の頭部81aとが当接し、第2伸長側当接部176と第2伸長側ストッパ181の頭部181aとが当接する状態までリンク部60が伸長するように、エアポンプ79からエアが供給されるようになっている。なお、図9は、図8に対応する図であって、リンク部60が伸長した状態でのヘッド部41の概略断面図である。
一方、図9に示す状態で、第2吐出部179b、第2エア配管179dおよび各短縮側導入部71d、171dを介してエアポンプ79から各エアシリンダ70、170の短縮側空気室71B、171Bにエアが供給されと、第1エアシリンダ70の摺動部73に右向きの押圧力が加えられて、第1エアシリンダ70のロッド74および第1可動支持軸69Bに右向きの力が付与されるとともに、第2エアシリンダ170の摺動部173に左向きの押圧力が加えられて、第2エアシリンダ170のロッド174および第2可動支持軸69Cに左向きの力が付与される。これに伴い、リンク部60の左右両端には左右内向きの力が付与されて、リンク部60が固定支持軸61Aを中心として左右内側に短縮することになる。図8に示すように、本実施形態では、第1短縮側当接部75と第1短縮側ストッパ82の頭部82aとが当接し、第2短縮側当接部175と第2短縮側ストッパ182の頭部182aとが当接する状態までリンク部60が短縮するように、エアポンプ79からエアが供給される。
このようにして、本実施形態では、エアポンプ79および各エアシリンダ70、170によって、リンク部60の状態が、図8に示すような伸長状態と、図9に示すような短縮状態とに切り替えられる。そして、これに伴い、各支持軸69および各保持部90の状態が、隣接する支持軸69および保持部90どうしの距離が最大となる最大離間状態と、前記の距離が最小となる最小離間状態とに切り替えられる。
(3)物品搬送装置の動作
以上のように構成された本実施形態の物品搬送装置40の動作について説明する。なお、制御装置300は、エアポンプ79に加えてヘッド部41およびアーム部421の制御も行う。
まず、予め設定された数(本実施形態では9個)以上の食品受容部23内にそれぞれ食品100が導入されたことがセンサ等によって検知されると、ヘッド部41とアーム部421とは、各食品100の上方に各挟持片91がそれぞれ配置されるように駆動される。以下では、この予め設定された数を規定数という。
次に、各挟持片91がそれぞれ食品100を挟持するように駆動される。本実施形態では、各挟持片91が全て同時に動かされ、複数の食品100が挟持片91によって一括して同時に挟持される。
挟持片91が食品100を挟持すると、制御装置300は、アーム部421を動かしてトレイ110に向けて食品100を移動させる。このとき、当接バー46が食品100の側面に当接することで、食品100の揺れが抑制され、各食品100は安定して搬送される。
本実施形態では、前記のように、食品受容部23の幅(第2コンベアベルト21の移動方向の寸法)が、食品100の幅(食品受容部23内に収容された状態での食品100の第2コンベアベルト21の移動方向の寸法)よりも大きく設定されていることに伴い、規定数の食品受容部23に収容されている規定数の食品100の全体の長さ(食品100の並び方向の長さ)が、トレイ110の幅よりも長くなっている。
そこで、制御装置300は、トレイ110に向けて食品100を移動させる途中に、エアポンプ79を駆動して、各支持軸69間ひいては各保持部90間の距離を短くする。
具体的には、エアポンプ79から第1吐出部179aを介して各エアシリンダ70、170の伸長側空気室71A、171Aに空気を導入して、図9および図11に示すように、各保持部90の状態を最大離間状態にし、この状態で挟持片91に食品100を挟持させる。そして、各挟持片91が食品100を挟持した後は、エアポンプ79から第2吐出部179bを介して各エアシリンダ70、170の短縮側空気室71B、171Bに空気を導入して、図8および図10に示すように、各保持部90の状態を最小離間状態にする。
このように、各保持部90の状態を最小離間状態とし、保持部90間の距離が最小とされた後は、制御装置300は、トレイ110の上方において、食品100を離すように挟持片91を制御する。その後は、制御装置300は、再び各保持部90の状態が最大離間状態となるようにエアポンプ79および切替装置179を制御するとともに、ヘッド部41およびアーム部421を待機位置(食品受容部23内の食品100を挟持可能な位置)に戻す。
(4)作用等
以上のように、本実施形態によれば、自動的に複数の食品100を一括して同時に搬送することができるとともに、これら食品100どうしの離間距離を一括して同じ長さ分変更することができる。
従って、複数の食品100を第2コンベアベルト21からトレイ110に移動させる作業、および、トレイ110に食品100を収容するときに食品100の間隔を調整する作業を行うための作業者が不要になる。また、第2コンベアベルト21上では比較的広く設定されていた複数の食品100どうしの間隔を小さくしながら、これら食品100をトレイ110に一括して導入することができるため、各食品100の間隔を一つずつ調整する場合に比べて、作業効率を格段に高めることができるとともに、より多くの食品100を1つのトレイ110内に収容することが可能となり、トレイ110を介した食品100の搬送効率を高めることができる。
特に、本実施形態では、2つのリンクアーム61、62を利用することで、簡単な構成で、前記の効果を実現することができる。
しかも、本実施形態では、各食品100を把持する保持部90をそれぞれ支持する複数の支持軸69のうち左右両端以外の支持軸69が固定支持軸69Aに設定されて、この支持軸69Aがヘッド本体部50に中央支持壁53を介して固定されている。そのため、固定支持軸69Aに連結されてこれから左右に延びる各リンクアーム61、71を安定してヘッド本体部50に支持させることができる。そして、これにより、各リンクアーム61、62に連結される各支持軸69、各支持軸69に連結される各保持部90、および、各保持部90に把持される複数の食品100を安定してヘッド本体部50に保持させることができる。
ここで、各リンクアーム61、62は、支持軸69および連結軸68によってこれらの回りに回動可能に連結されていることから、基本的には、一の支持軸69(固定支持軸69Aを除く)に左右方向に力を付与すれば、リンクアーム61、62全体を回動させて、支持軸69全体を移動させることができる。しかしながら、本願発明者らは、単に一の支持軸69に左右方向に力を付与しただけでは、ヘッド本体部50の移動途中等においてリンクアーム61、62全体が適切に回動せず、支持軸69間の距離が不均一になる場合があることを突き止めた。
図12は、図9に対応する図であって、第2エアシリンダ170を省略して、第1エアシリンダ70のみによって第1可動支持軸69Bに左向きの力を付与したときの様子を模式的に示したものである。この図12において、鎖線は、第1エアシリンダ70と第2エアシリンダ170とを用いたときの様子、つまり、本実施形態に係る物品搬送装置40を用いたときの様子を示している。
図12に示すように、固定支持軸69Aよりも左右一方側(図12では左側)に位置する支持軸69の前後方向一方端(図12では前端部)にのみ力を付与したときには、固定支持軸69Aに連結されたリンクアームのうちこの前後方向の一方側に位置するリンクアーム(図12では前側のリンクアーム)361が前後方向に傾いてしまう場合がある。詳細には、このリンクアーム361の固定支持軸69Aの左右他方側(図12では右側)の部分が、前後方向の他方側(図12では後方)に傾いてしまう。これに伴い、固定支持軸69Aよりも左右方向の他方側(図12では右側)に位置するリンクアーム61、62が、左右方向の他方側に向かって前後方向の一方側(図12では右斜め前側)に傾いてしまう。このようにリンクアーム61、62が前後方向に傾くと、傾いたリンクアーム61、62の左右方向の伸縮量は、傾かずに伸縮した場合に比べて、所定量L1分短くなる。その結果、固定支持軸69Aよりも左右一方側に位置する支持軸69どうしの離間距離に対して、固定支持軸69Aよりも左右他方側に位置する支持軸69どうしの離間距離が短くなってしまい、支持軸69の離間距離が不均一となる。
前記のようにリンクアーム61、62が傾くのは、固定支持軸69Aが移動不能な状態で、この固定支持軸69Aが挿通されたリンクアーム61、62に左右方向の一方側からのみ力が付与されることで、固定支持軸69Aの左右方向の他方側の部分とリンクアーム61、62との接触抵抗が大きくなるためと考えられる。つまり、接触抵抗が大きいことで、固定支持軸69A回りにリンクアーム61、62が適切に回転せずリンクアーム61、62が前後方向に倒れてしまう。
特に、本実施形態では、リンクアーム61、62の前後に位置する保持部用支持壁47どうしの離間距離H1が、リンクアーム61、62の前後方向の厚みH2よりも大きく設定されている。この構成によれば、リンクアーム61、62と保持部用支持壁47との接触を回避してリンクアーム61、62を円滑に左右方向に移動させることができる。しかしながら、このように構成されていることで、本実施形態では、保持部用支持壁47によってリンクアーム61、62の前後方向の傾きが規制されず、リンクアーム61、62の前後方向の傾きが大きくなりやすくなる。
これに対して、本実施形態では、固定支持軸69Aよりも左右一方側の第1可動支持軸69Bの前端部に第1エアシリンダ70が連結されて、この前端部に左右方向の力が付与されるとともに、固定支持軸69Aよりも左右方向他方側の第2可動支持軸69Cの後端部に第2エアシリンダ170が連結されて、この後端部にも左右方向の力が付与される。そのため、固定支持軸69Aに連結されたリンクアーム61、62に左右両側および前後両側から力を付与することができる。従って、固定支持軸69A回りにリンクアーム61、62を適切に回動させることができ、リンクアーム61、62の前後方向の傾きを抑制してこれらを均一に伸縮させることができる。これより、本実施形態によれば、支持軸69、ひいては保持部90および食品100どうしの離間距離をより確実に均等に変化させることができる。
ここで、前記のように、第2エアシリンダ170からリンクアーム61、62に付与される力は、リンクアーム61、62の前後方向の傾きを抑制して固定支持軸69Aとこれが挿通されたリンクアーム61、62との接触抵抗を低減するように作用すればよく、リンクアーム61、62を左右方向に移動させるための主たる力は第1エアシリンダ70から付与されればよい。
これに対して、本実施形態では、第2エアシリンダ170から第2可動支持軸69Cひいてはリンクアーム61、62に付与される力が、第1エアシリンダ70から第1可動支持軸69Bひいてはリンクアーム61、62に付与される力よりも小さくされている。そのため、これらエアシリンダ70、170を駆動するための力、つまり、エアポンプ79の駆動力を小さく抑えることができる。
さらに、本実施形態では、第2エアシリンダ170のシリンダ171の断面積であって第2エアシリンダ170の各空気室171A、171Bの断面積が、第1エアシリンダ70のシリンダ71の断面積であって第1エアシリンダ70の各空気室71A、71Bの断面積よりも小さくされて、第2エアシリンダ170のサイズが第1エアシリンダ70のサイズよりも小さくされている。そのため、2つのエアシリンダ70、170を設けつつ、装置全体が大型化するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、各エアシリンダ70、170に共通のエアポンプ79からエアが供給されるようになっているため、各エアシリンダ70、170に個別にエアポンプを設ける必要がなく、装置を簡素化することができる。
(5)変形例
物品搬送装置40が適用される対象は、前記のように構成された物品搬送システム1に限らない。例えば、所定のトレイから他のトレイに食品100どうしの間隔を変更しながら移送する際等に、この物品搬送装置40を用いるようにしてもよい。また、物品搬送装置40による搬送前の食品100の間隔が、食品100の種類等によって変更されるようなシステムに適用されてもよい。この場合にも、本発明の物品搬送装置40によれば搬送前の食品100の間隔に応じて保持部90間の距離を変更することができる。
1 物品搬送システム
4 物品搬送装置
7 距離変更装置
50 ヘッド本体部(本体部)
60 リンク部(支持機構)
61 第1リンクアーム
62 第2リンクアーム
68 連結軸
69 支持軸
69A 固定支持軸
69B 第1可動支持軸
69C 第2可動支持軸
71 第1エアシリンダ(第1移動装置)
79 エアポンプ
90 保持部
100 食品
171 第2エアシリンダ(第2移動装置)

Claims (3)

  1. 所定の領域に所定の方向に沿うように配列された複数の物品を他の領域に搬送する物品搬送装置であって、
    上下方向および水平方向に移動可能な本体部と、
    左右方向に並び複数の物品をそれぞれ個別に保持可能な3つ以上の保持部と、
    前記本体部に取り付けられて、前記各保持部を前記本体部と共に移動可能に支持する支持機構と、
    隣接する前記保持部間の距離を一括して変更する距離変更装置とを備え、
    前記支持機構は、
    左右方向に並び、前記各保持部と一体に移動可能に当該各保持部をそれぞれ支持する複数の支持軸と、
    左右方向に並び、前記支持軸どうしを互いに連結する複数の第1リンクアームおよび複数の第2リンクアームと、
    前記各第1リンクアームと前記各第2リンクアームとによって前後方向から見て隣接する2つの前記支持軸間の領域にこれら支持軸を頂点とするひし形の格子が区画されるように当該各第1リンクアームと前記各第2リンクアームとを連結し、前記格子の前記支持軸以外の頂点を構成する複数の連結軸とを備え、
    前記各第1リンクアームと前記各第2リンクアームとは、前記各支持軸に当該支持軸回りに回動可能にそれぞれ連結されるとともに、前記各連結軸に当該連結軸回りに回動可能にそれぞれ連結されており、
    前記複数の支持軸は、前記本体部に対して左右方向に相対移動不能に固定された固定支持軸と、前記固定支持軸よりも左方に位置して前記本体部に対して左右方向に相対移動可能に連結された第1可動支持軸と、前記固定支持軸よりも右方に位置して前記本体部に対して左右方向に相対移動可能に連結された第2可動支持軸とを有し、
    前記距離変更装置は、前記第1可動支持軸に連結されて当該第1可動支持軸を左右方向に移動させる第1移動装置と、前記第2可動支持軸に連結されて当該第2可動支持軸を左右方向に移動させる第2移動装置とを備え、
    前記第1移動装置は、前記第1可動支持軸のうち前記第1リンクアームおよび前記第2リンクアームよりも前後方向の一方側に位置する部分に連結されており、
    前記第2移動装置は、前記第2可動支持軸のうち前記第1リンクアームおよび前記第2リンクアームよりも前後方向の他方側に位置する部分に連結されていることを特徴とする物品搬送装置。
  2. 請求項1に記載の物品搬送装置において、
    前記第1移動装置と前記第2移動装置とは、前記第1移動装置から前記第1可動支持軸に付与される力と、前記第2移動装置から前記第2可動支持軸に付与される力とが互いに異なるように、構成されている、ことを特徴とする物品搬送装置。
  3. 請求項2に記載の物品搬送装置において、
    前記距離変更装置は、前記第1移動装置と前記第2移動装置とにエアを供給するエアポンプをさらに備え、
    前記第1移動装置は、前記エアポンプからエアが導入される空気室が内側に形成された外筒と、当該外筒の内側に左右方向に摺動可能に収容されて前記エアポンプから前記空気室に供給されたエアの量に応じて左右方向に移動する摺動部と、当該摺動部と前記第1可動支持軸とを連結して前記摺動部と一体に左右方向に移動する移動部と、を備え、
    前記第2移動装置は、前記エアポンプからエアが導入される空気室が内側に形成された外筒と、当該外筒の内側に左右方向に摺動可能に収容されて前記エアポンプから供給されたエアの量に応じて左右方向に移動する摺動部と、当該摺動部と前記第2可動支持軸とを連結して前記摺動部と一体に左右方向に移動する移動部と、を備え、
    前記第2移動装置の空気室の左右方向と直交する断面積は、前記第1移動装置の空気室の左右方向と直交する断面積よりも小さく設定されている、ことを特徴とする物品搬送装置。
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