JP2021031208A - キャリア搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 キャリア４を鉛直方向に配置しても、キャリアを案内ガイド１１から脱落させることなく、リニア搬送区間Ａとノンリニア搬送区間Ｂとに亘って搬送することができるキャリア搬送装置を安価に提供する。
【解決手段】 キャリア４は鉛直方向に配置された状態で、リニア搬送区間Ａではリニアモータによって搬送され、ノンリニア搬送区間Ｂではノンリニア搬送手段１２によって搬送されるようになっている。上記キャリアは、リニア搬送区間Ａでは、キャリアに設けた永久磁石２３と案内ガイド１１に設けた電磁コイル３３との磁力によって保持され、ノンリニア搬送区間Ｂでは、上記永久磁石２３と案内ガイド１１に設けた磁性体２４との磁力によって保持されるので、案内ガイド１１からの脱落が防止されている。ノンリニア搬送区間Ｂでは鉄板などの磁性体２４を設ければよいので、キャリア搬送装置を安価に製造することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はキャリア搬送装置に関し、より詳しくは、キャリアを案内ガイドに沿って搬送するリニア搬送区間とノンリニア搬送区間とを備えたキャリア搬送装置に関する。

従来、キャリア搬送装置として、永久磁石を設けたキャリアと、該キャリアの移動を案内する案内ガイドと、上記キャリアを案内ガイドに沿って搬送するリニア搬送区間とノンリニア搬送区間とを備え、上記リニア搬送区間に、上記キャリアの永久磁石とともに該キャリアを搬送するリニアモータを構成する電磁コイルが設けられ、上記ノンリニア搬送区間に、上記キャリアに係合して該キャリアを搬送するノンリニア搬送手段が設けられたものが知られている（特許文献１）。
上記リニア搬送区間では、キャリアをリニアモータによって搬送することができるので、リニアモータによりキャリアを高い精度で位置制御しながら搬送することができる。
他方、ノンリニア搬送区間では、ノンリニア搬送手段によってキャリアを搬送することができるので、リニアモータに比較して安価なノンリニア搬送手段を採用することができ、装置全体の製造コストを安価なものとすることができる。

特許第５３６５９０５号公報

上記構成のキャリア搬送装置において、上記キャリアを鉛直方向に配置する必要が生じた際には、キャリアが案内ガイドから脱落しないように配慮する必要がある。キャリアが水平に配置される場合には、例えばキャリアに設けた車輪と固定側に設けたレールとによって上記案内ガイドを構成することができるが、かかる構成では上記キャリアを鉛直方向に配置すると、キャリアがレールから脱落することになる。
これを防止するためには案内ガイドの構成として、キャリアを鉛直方向に配置してもキャリアが案内ガイドから脱落しないように配慮する必要があり、コストが増大する要因となっていた。
本発明はそのような事情に鑑み、キャリアを鉛直方向に配置しても、或いはキャリアを水平方向と交差する斜め方向に配置しても、キャリアが案内ガイドから脱落することのない安価な構成のキャリア搬送装置を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、永久磁石を設けたキャリアと、該キャリアの移動を案内する案内ガイドと、上記キャリアを案内ガイドに沿って搬送するリニア搬送区間とノンリニア搬送区間とを備えており、上記リニア搬送区間に、上記キャリアの永久磁石とともに該キャリアを搬送するリニアモータを構成する電磁コイルが設けられ、上記ノンリニア搬送区間に、上記キャリアに係合して該キャリアを搬送するノンリニア搬送手段が設けられたキャリア搬送装置において、
上記リニア搬送区間では、上記キャリアは電磁コイルの磁力で保持された状態で搬送され、また上記ノンリニア搬送区間には、上記キャリアに設けた永久磁石が磁着する磁性体が設けられて、該ノンリニア搬送区間では、上記キャリアは磁性体に磁力で保持された状態で搬送されることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、リニア搬送区間では、上記キャリアは電磁コイルに吸引された状態で搬送され、またノンリニア搬送区間では、上記キャリアは磁性体に吸引された状態で搬送されるので、それぞれの搬送区間において、キャリアが案内ガイドから脱落するのを磁力によって防止することが可能となる。
そして上記ノンリニア搬送区間には磁性体を設ければよいので、コストアップを抑制して安価にキャリア搬送装置を製造することが可能となる。

本発明の第１実施例を示す斜視図 図１のＸ方向矢指図 図１のノンリニア搬送区間Ａにおける断面図 本発明の第２実施例を示す図２と同様な正面図 本発明の第３実施例を示した平面図

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、本発明に係るキャリア搬送装置１を備えた充填ライン２は、容器３（図２）をキャリア搬送装置１のキャリア４に供給する部品供給部５と、上記キャリア４に供給された容器３に充填液を充填するとともにキャップを装着し、さらにキャップの装着された容器３をキャリア４から排出する充填打栓排出部６とを備えており、上記キャリア搬送装置１は複数のキャリア４を上記部品供給部５と充填打栓排出部６との間で無端状に循環搬送することができるようになっている。

上記キャリア搬送装置１は、無端状に設けられた搬送軌道を構成する概略楕円形状の案内ガイド１１と、当該案内ガイド１１に沿って循環搬送される複数の上記キャリア４とを備えている。上記無端状の搬送軌道はリニア搬送区間Ａとノンリニア搬送区間Ｂとに区画してあり、上記キャリア４はリニア搬送区間Ａにおいては後述のリニアモータによって搬送され、またノンリニア搬送区間Ｂにおいてはノンリニア搬送手段１２によって搬送されるようになっている。

上記各キャリア４は、図３に示すように、それぞれ鉛直方向に配置された板状のベース部材１５と、該ベース部材１５の上端面に設けられた固定軸１６と、ベース部材１５の下端面に設けられた２本の固定軸１７とを備えており、上記固定軸１６には外周先端が尖った断面三角形状のローラ１８が回転自在に設けられ、２本の固定軸１７には円柱状のローラ１９がそれぞれ回転自在に設けられている。
上方の固定軸１６の上端部には２つのホルダ２０を設けてあり、各ホルダ２０内にそれぞれ容器３を供給して保持させることができるようにしてある。

上記２つの下方のローラ１９は、それぞれ上記案内ガイド１１の下部案内面１１ａに当接して板状のベース部材１５の姿勢が一定となるように保持するようになっており、それによってベース部材１５の表面が案内ガイド１１の中央案内面１１ｂに所要の間隙をもって向き合うようにその姿勢が維持されている。
他方、上記外周が尖った断面三角形状のローラ１８は、案内ガイド１１の上部案内面１１ｃに形成した断面三角形状のガイド溝１１ｄに係合している。このガイド溝１１ｄは、リニア搬送区間Ａとノンリニア搬送区間Ｂとに亘って搬送方向に沿って無端状に連続させて形成してある。
上記ベース部材１５には永久磁石２３を設けてあり、上記ノンリニア搬送区間Ｂにおいては、案内ガイド１１の中央案内面１１ｂに鉄板などの磁性体２４を設けてある。これにより、永久磁石２３の磁力によって磁性体２４を吸引させて、上記断面三角形状のローラ１８が案内ガイド１１のガイド溝１１ｄから脱落することがないように保持している。

上記ベース部材１５の上端に設けた固定軸１６には平板状の脱落防止部材２５を設けてあり、何らかの理由により磁力による吸引力が解除された際には、脱落防止部材２５を上記中央案内面１１ｂの上端面に当接させることにより、キャリア４が案内ガイド１１から脱落して落下することがないように配慮してある。
これに対し、磁力によってキャリア４が吸引されている状態では、上記断面三角形状のローラ１８を断面三角形状のガイド溝１１ｄに深く係合させることにより、脱落防止部材２５を上記中央案内面１１ｂの上面から僅かに上昇させて両者間に微小な間隙を形成し、それによってキャリア４を案内ガイド１１に対して抵抗なく走行できるようにしてある。

上記ノンリニア搬送区間Ｂに設けたノンリニア搬送手段１２は、図１、図３に示すように、楕円形の案内ガイド１１の内側に、楕円形の無端状のコンベヤ３１を備えており、該コンベヤ３１の長手方向等間隔位置に上記キャリア４に当接して該キャリア４を押圧前進させる係合部材３２を設けてある。
各係合部材３２は上下を１組として設けてあり、各組の係合部材３２は、キャリア４の搬送方向後方側の上部と下部とに当接可能となっている。なお、図１、図２においては、図３に示す構成を有するキャリア４を簡略化して示してある。
上記コンベヤ３１は、図１における反時計方向に一定速度で回転駆動されるようになっており、上下１組の係合部材３２をキャリア４の後端面に当接させた状態で、該キャリア４を図１の反時計方向に搬送することができるようになっている。

上記リニア搬送区間Ａに設けたリニアモータは、図２に示すように、案内ガイド１１の中央案内面１１ｂに設けた多数の電磁コイル３３を備えており、これら電磁コイル３３と上記キャリア４に設けた永久磁石２３とによってリニアモータを構成している。
上記リニアモータは従来既に周知であり、これ以上の具体的構成については省略するが、上記電磁コイル３３への通電は図示しない制御手段によって制御されるようになっており、各電磁コイル３３への通電を制御することによって各キャリア４の位置および移動速度をそれぞれ独立して制御することができるようになっている。
上記電磁コイル３３は、リニア搬送区間Ａの全域に設けてあり、リニア搬送区間Ａの両端部とノンリニア搬送区間Ｂの両端部とは相互にオーバーラップさせている。これによりキャリア４をリニア搬送区間Ａからノンリニア搬送区間Ｂへ搬入し、またノンリニア搬送区間Ｂからリニア搬送区間Ａへ搬出することができるようにしてある。

以上の構成において、図１に示す実施例においては、それぞれホルダ２０が空となっている連続する３つのキャリア４は、リニアモータによって部品供給部５の前面に搬送され、それぞれ所要位置に位置決めされて停止される。この状態では、各キャリア４はリニアモータを構成する永久磁石２３と電磁コイル３３とによって吸引されて、案内ガイド１１からの脱落が防止されている。
上記３つのキャリア４が部品供給部５の前面で停止されると、部品供給部５の図示しないロボットが各キャリア４のホルダ２０内に合計６つの容器３を供給する。
それぞれ容器３が供給されたキャリア４は、次にリニアモータによって充填打栓排出部６の前面に搬送され、それぞれ所要位置に位置決めされて停止される。
この状態となると、充填打栓排出部６の図示しないフィラの充填ノズルが降下されて空の容器３内に挿入され、容器３内に充填液が充填される。各容器３内に所定量の充填液が充填されると充填ノズルが上昇され、次にキャッパにより各容器３の口部にキャップが打栓される。

この後、充填打栓排出部６の図示しないロボットにより、各容器３がホルダ２０内から取り出されると、３つのキャリア４はリニアモータによってリニア搬送区間Ａからノンリニア搬送区間Ｂの入り口部へ向けて搬送され、その近傍でそれぞれ停止される。
３つのキャリア４のうち先頭のキャリア４は、ノンリニア搬送手段１２の作動に同期して、より詳しくはノンリニア搬送手段１２を構成するコンベヤ３１の係合部材３２の作動に同期して、係合部材３２に衝突することがない状態で、リニア搬送区間Ａとノンリニア搬送区間Ｂとのオーバーラップ部分に搬入され、そこで停止される。

この状態において、上記コンベヤ３１の係合部材３２が上記先頭のキャリア４の後端面に当接すると、該係合部材３２はキャリア４を電磁コイル３３の磁力に抗して前進させ、キャリア４を電磁コイル３３からノンリニア搬送区間Ｂの磁性体２４に移動させる。この際には、該キャリア４は、キャリア４に設けた永久磁石２３と磁性体２４との磁力によって吸引保持されるので、案内ガイド１１から脱落することはない。
上記先頭のキャリア４がオーバーラップ部分から搬出されると、先頭のキャリア４を前進させる１番目の係合部材３２の作動に同期して、２番目のキャリア４をオーバーラップ部分に搬入する。この後、２番目のキャリア４が１番目の係合部材３２に後続する２番目の係合部材３２によってオーバーラップ部分から搬出されると、同様にして３番目のキャリア４がオーバーラップ部分に搬入されるようになる。

上記先頭のキャリア４が上記コンベヤ３１の係合部材３２によって前進され、磁性体２４上からノンリニア搬送区間Ｂとリニア搬送区間Ａとのオーバーラップ部分に搬送されると、係合部材３２はコンベヤ３１の円弧運動によって先頭のキャリア４の後端面から離脱する。
この状態では、先頭のキャリア４はリニアモータによって案内ガイド１１からの脱落が防止されており、先頭のキャリア４がリニアモータの電磁コイル３３上に搬入されると、該先頭のキャリア４はリニアモータによって上記オーバーラップ部分から搬出される。
同様にして後続の２つのキャリア４が上記オーバーラップ部分から順次搬出されると、上記部品供給部５に供給された先行する３つのキャリア４の状況に応じて、該先行する３つのキャリア４が部品供給部５から排出されるのを待って、再び部品供給部５に供給されるようになる。
以後、上述した作動が繰り返される。

本実施例においては、リニア搬送区間Ａでは上記キャリア４は電磁コイル３３に吸引された状態で搬送され、またノンリニア搬送区間Ｂでは上記キャリア４は磁性体２４に吸引された状態で搬送されるので、それぞれの搬送区間において、キャリア４が案内ガイド１１から脱落するのを磁力によって防止することができる。
そして上記ノンリニア搬送区間Ｂにおいては磁性体２４を設ければよいので、全区間に電磁コイル３３を設ける場合に比較して、コストアップを抑制して安価にキャリア搬送装置１を製造することが可能となる。

図４は本発明の第２実施例を示した正面図で、本実施例においては第１実施例の磁性体２４を省略し、その代わりにコンベヤ３１の上下の係合部材３２にそれぞれ磁性体３４を設けたものである。このとき、磁性体３４は係合部材３２の一部として設けてもよく、または係合部材３２のすべてを磁性体３４から構成してもよい。
その他の構成は、第１実施例と同様に構成してあり、同一若しくは相当部分には第１実施例と同一の符号を付して示してある。
本実施例においては、キャリア４に設けた永久磁石２３は、係合部材３２の磁性体３４に磁着されるようになり、それによって案内ガイド１１からの脱落が防止された状態でノンリニア搬送手段１２によって搬送されるようになる。
このような構成においても、第１実施例と同様な作用効果を得ることができる。

図５は本発明の第３実施例を示した平面図で、本実施例においてはキャリアの無端状の循環搬送軌道に３つの処理装置４２、４３、４４を設けたものである。この３つの処理装置のうち、１つの処理装置４２は回転式処理装置となっている。
上記処理装置４２〜４４は、例えば、キャリアに容器を供給する容器供給手段、容器に充填液を充填するフィラ、充填液が充填された容器にキャップを装着するキャッパ、またはキャップが装着された容器をキャリアから排出する容器排出手段のいずれか１つ又はそれらの２つ以上を備えた処理装置とすることができる。

また本実施例におけるキャリア搬送装置４１は、２つのリニア搬送区間Ａ１、Ａ２と、当該２つのリニア搬送区間Ａを連結する２つのノンリニア搬送区間Ｂ１、Ｂ２とを備えている。
より具体的には、第１リニア搬送区間Ａ１は２つの処理装置４２、４３に亘って連続させて設けてあり、他の第２リニア搬送区間Ａ２は１つの処理装置４４の前面に設けてある。そして上記第１リニア搬送区間Ａ１と第２リニア搬送区間Ａ２との間に第１ノンリニア搬送区間Ｂ１を設けるとともに、第２リニア搬送区間Ａ２と第１リニア搬送区間Ａ１との間に第２ノンリニア搬送区間Ｂ２を設けてある。
上記第１、第２実施例と同様に、リニア搬送区間Ａ１、Ａ２にはリニアモータを設けてあり、ノンリニア搬送区間Ｂ１、Ｂ２には第１実施例又は第２実施例で示したノンリニア搬送手段１２を設けてある。
上記構成を有する第３実施例においても、第１実施例、第２実施例と同様な作用効果を得ることができる。

なお、上記実施例においてはいずれもキャリア４を鉛直方向に配置しているが、これに限定されるものではない。必要に応じて、キャリア４を水平方向と交差する斜め方向や水平方向に配置しても、キャリア４を案内ガイド１１から脱落することなく安定して搬送することができる。
また上記実施例ではコンベヤ３１を一定速度で回転駆動しているが、リニア搬送区間Ａにおけるキャリア４の位置を考慮して加減速回転させてもよいし、或いは一時停止させるようにしてもよい。さらにノンリニア搬送手段１２の構成としては上記実施例のものに限定されるものではなく、直線往復運動をするレイク搬送装置等であってもよい。
さらに、上記実施例ではキャリア４は無端状の循環軌道上を循環搬送されるようになっているが、これに限定されるものではない。必要に応じて、キャリア４を往復軌道上を往復搬送するようにしてもよい。

１、４１ キャリア搬送装置 ４ キャリア
１１ 案内ガイド １２ ノンリニア搬送手段
１５ ベース部材 ２３ 永久磁石
２４、３４ 磁性体 ３１ コンベヤ
３２ 係合部材 ３３ 電磁コイル
Ａ、Ａ１、Ａ２ リニア搬送区間 Ｂ、Ｂ１、Ｂ２ ノンリニア搬送区間

Claims (4)

1. 永久磁石を設けたキャリアと、該キャリアの移動を案内する案内ガイドと、上記キャリアを案内ガイドに沿って搬送するリニア搬送区間とノンリニア搬送区間とを備え、上記リニア搬送区間に、上記キャリアの永久磁石とともに該キャリアを搬送するリニアモータを構成する電磁コイルが設けられ、上記ノンリニア搬送区間に、上記キャリアに係合して該キャリアを搬送するノンリニア搬送手段が設けられたキャリア搬送装置において、
   上記リニア搬送区間では、上記キャリアは電磁コイルの磁力で保持された状態で搬送され、また上記ノンリニア搬送区間には、上記キャリアに設けた永久磁石が磁着する磁性体が設けられて、該ノンリニア搬送区間では、上記キャリアは磁性体に磁力で保持された状態で搬送されることを特徴とするキャリア搬送装置。
2. 上記キャリアの永久磁石と上記電磁コイルは、略鉛直面で磁着することを特徴とする請求項１に記載のキャリア搬送装置。
3. 上記磁性体は、上記ノンリニア搬送区間に亘って設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャリア搬送装置。
4. 上記ノンリニア搬送手段は、ノンリニア搬送区間に亘って設けられた無端状のコンベヤと、該コンベヤの長手方向等間隔位置に設けられて上記キャリアに当接して該キャリアを搬送する係合部材とを備えており、また上記磁性体は上記係合部材に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャリア搬送装置。