JP2021038033A

JP2021038033A - 物品群分離集積装置

Info

Publication number: JP2021038033A
Application number: JP2019158488A
Authority: JP
Inventors: 政貴村浜; Masataka Murahama; 悟高塚; Satoru Takatsuka
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2021-03-11
Anticipated expiration: 2039-08-30
Also published as: JP7352074B2

Abstract

【課題】物品群分離集積装置において、搬送速度が大きくとも物品の転倒が起こらないようにする。【解決手段】密集状態で容器Ｃを搬送コンベヤ１２で搬送する。所定数の容器Ｃを認識すると、搬送コンベヤ１２上の容器に一対のスターホイール１４により制動をかけ、上流の容器Ｃと下流側の容器Ｃとの間の間隔を広げて、下流側の容器Ｃを容器群Ｇとして分離する。搬送コンベヤ１２の搬送方向に沿って往復移動可能な前プレート１６と後フィンガ１８を設ける。前プレート１６は容器群Ｇの先頭の容器Ｃに当接され、後フィンガ１８は容器群Ｇの後尾の容器Ｃに当接させる。前プレート１６および後フィンガ１８により物品群Ｇを上流側と下流側から挟持した状態で、搬送コンベヤ１２よりも高速で搬送する。【選択図】図１

Description

本発明は、搬送される物品を密集した物品群に分離する物品群分離集積装置に関する。

飲料パックなどの物品を所定の数ずつ箱詰め、あるいは包装するために、搬送コンベヤ上を搬送される物品を密集させつつ所定数の物品群に分離する装置が知られている（特許文献１）。特許文献１の装置では、搬送コンベヤの左右両側方に対向して設けた一対のバーチカルベルトで搬送コンベヤ上の物品を挟持するとともに、バーチカルベルトと搬送コンベヤの搬送速度を調整することで、搬送コンベヤ上を搬送される物品を物品群に分離し、分離された物品群の移動を下流端に配置されたストッパ兼ガイド板でせき止めるとともに、せき止められ密集状態にある物品群を側方に配置したショートプッシャにより側方へと順次押し出している。これにより、所定数に分離された物品群は搬送コンベヤの側方に向けて整列させて排出される。

特許第３０７１２４０号公報

しかし、取り扱われる物品が小型容器など転倒し易い物品の場合、特許文献１の構成では、バーチカルベルトによって停止されている物品に後続の物品が衝突した際やストッパと衝突した際の衝撃によって容器が転倒する可能性があるため、搬送速度を上げることができない。

本発明は、搬送速度が大きくとも物品の転倒が起こらない物品群分離集積装置を提供することを課題としている。

本発明の物品群分離集積装置は、物品を前後に密集した状態で搬送する搬送コンベヤと、前記搬送コンベヤ上の物品に制動をかけ、この物品とこの物品の前を搬送される物品との間隔を広げる制動手段と、前記制動手段より下流へ搬送される物品の数を認識する物品数認識手段と、前記搬送コンベヤの搬送方向に沿って往復移動可能な第１、第２係合部材を有する物品群係合手段とを備え、前記制動手段は、前記物品数認識手段が所定数の物品を認識した際には、後続の物品に制動を掛けることにより、下流へ搬送された所定数の物品群の後尾の物品と後続の物品の間隔を広げて前記物品群の分離を行い、前記物品群係合手段は、前記第１係合部材を前記物品群の先頭の物品に当接させるとともに前記第２係合部材を前記物品群の後尾の物品に当接させて、前記物品群を上流側および下流側から挟持した状態で前記搬送コンベヤよりも高速で集積位置まで搬送することを特徴としている。

本発明によれば、搬送速度が大きくとも物品の転倒が起こらない物品群分離集積装置を提供することができる。

本発明の一実施形態である物品群分離装置の配置を示す平面図である。図１の搬送コンベヤを図１の下方側から見た側面図である。搬送コンベヤを上流側から見た断面図である。搬送コンベヤを上流側から見た移載区間における断面図である。第１移載装置を図１の下側から見た（Ｙ方向に見た）側面図である。第１移載装置を上流側（Ｘ方向）から見た側面図である。ベースに取り付けられる第１〜第４グリッパの配置を示す平面図である。ベースよりも下側の構成を、搬送コンベヤの下流側から上流側に見た側面図である。第１〜第４グリッパが第１、第２容器群を挟持する構成を示す平面図である。スターホイール、前プレート、後フィンガによる搬送コンベヤでの容器群の分離処理動作を説明する図である。スターホイール、前プレート、後フィンガによる搬送コンベヤでの容器群の分離処理動作を説明する図である。スターホイール、前プレート、後フィンガによる搬送コンベヤでの容器群の分離処理動作を説明する図である。第１移載装置、第２移載装置を用いた物品群の再整列処理動作を説明する図である。第１移載装置、第２移載装置を用いた物品群の再整列処理動作を説明する図である。

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である物品群分離集積装置を備えた物品処理装置の配置を示す平面図であり、図２は同装置の搬送コンベヤを図１の下方側から見た側面図である。

本実施形態の物品処理装置１０は、例えば搬送方向の前後に密集した状態で小型の物品（樹脂製容器）Ｃを複数列（例えば２列）で搬送しつつ、これらを複数個（例えば各列１０個、合計２０個）毎に密集された容器群（物品群）Ｇに搬送方向（Ｘ方向）に分離して集積する容器群分離集積装置（物品群分離集積装置）１０Ａと、集積された容器群Ｇを搬送方向に例えば直交する方向（Ｙ方向）に所定の配列（例えば各列５個ずつ、合計１０個）で移送しつつ、所望の形態に整列する容器群移送整列装置（物品群移送整列装置）１０Ｂを有している。図１において、容器Ｃは搬送コンベヤ１２により図面左側から右側へと搬送され、後述するように、搬送コンベヤ１２の下流部の集積位置Ａに設けられた一方の側辺に隣接して配置された整列プレート（整列部）１３へと移載される。

本実施形態において、搬送コンベヤ１２は、例えば２列のベルトコンベヤ１２Ａであり、搬送経路の途中には、容器Ｃと係合して、その搬送速度を低減し、後方を搬送される容器Ｃを前方の容器群Ｇから分離する制動機構が設けられる。本実施形態の制動機構は、搬送コンベヤ１２の両側辺に相対して配置される一対のスターホイール（制動手段）１４からなる。

スターホイール１４は、その外周に搬送コンベヤ１２上を搬送される各列の容器Ｃの胴部とそれぞれ係合する窪みが所定数設けられる。各スターホイール１４は、モータ１４Ａにより逆向きに同期回転される。各スターホイール１４は、通常は各列の容器Ｃを搬送コンベヤ１２と同じ速度で送り出すように回転制御される。したがって、容器Ｃは各スターホイール１４からほとんど制動を受けないため、搬送コンベヤ１２上を密集状態で搬送される容器Ｃはそのまま密集状態を維持しながら各スターホイール１４から排出されて下流へ搬送される。一方、所定数（各列１０個）の容器Ｃが通過すると、各スターホイール１４はわずかな時間回転速度を減速されることにより各スターホイール１４に係合する容器Ｃは制動を受け、制動を受ける容器Ｃとこの制動を受ける容器Ｃよりも下流側を搬送される容器群Ｇとの間に隙間を形成する。

なお、スターホイール１４を通過する容器Ｃの数は、スターホイール１４の回転角度によって認識され、モータ１４Ａは、認識された容器Ｃの数に基づきその回転速度が制御される。本実施形態では、エンコーダ等によりモータ１４Ａの回転量を検知し、これに基づきスターホイール１４を通過した容器Ｃの数が計算される。なお、計数方法は任意であり、光センサ等の非接触式やその他の接触式のセンサを用いてもよい。

搬送コンベヤ１２において、スターホイール１４の下流側には、分離された容器群Ｇを搬送方向（Ｘ方向）の前後から挟み込み、密接、安定した状態で集積位置Ａへと移送する機構（物品群係合手段）が設けられる。本実施形態において同機構は、容器群Ｇの先頭の容器Ｃに当接する前プレート（第１係合部材）１６と、容器群Ｇの後尾の容器Ｃに当接する後フィンガ（第２係合部材）１８を備える。

前プレート１６は、搬送コンベヤ１２を横切るように延出し、容器群Ｇの先頭の容器Ｃの前縁に当接する1枚の横長の板状部材であり、整列プレート１３とは反対側の搬送コンベヤ１２の側辺に沿って配置される前プレート移動機構２０によって支持、駆動される。一方、後フィンガ１８は、一対のＬ字状の板部材であり、各後フィンガ１８は、搬送コンベヤ１２の下流部の下方に沿って配置される後フィンガ移動機構２２によって支持、駆動される。

前プレート移動機構２０は、前プレート１６を搬送コンベヤ１２の側方から搬送コンベヤ１２上へと突出させるとともに、側方へと退避させる前プレート進退アクチュエータ２０Ａと、容器群Ｇの先頭の容器Ｃに当接された前プレート１６を搬送コンベヤ１２に沿って往復動させる前プレート往復動アクチュエータ２０Ｂとを備える。

後フィンガ移動機構２２は、各後フィンガ１８の基端部を支持する支持部材２２Ａと、各支持部材２２Ａをコンベヤ幅方向に逆向きに往復動可能に支持するエアシリンダ２２Ｂと、エアシリンダ２２Ｂを後フィンガ１８とともに一体的に搬送コンベヤ１２に沿って往復動させる後フィンガ往復動アクチュエータ２２Ｃとを備える。なお、前プレート往復動アクチュエータ２０Ｂおよび後フィンガ往復動アクチュエータ２２Ｃは、それぞれサーボモータ２０Ｃ、２２Ｄにより、搬送コンベヤ１２よりも速い同じ速度で同期駆動される。また、前プレート進退アクチュエータ２０Ａはサーボモータ２０Ｄによって駆動される。

集積位置Ａにおいてベルトコンベヤ１２Ａの両側には側辺に沿って、昇降可能な昇降ガイド２４がそれぞれ設けられる。昇降ガイド２４は、前プレート１６および後フィンガ１８により搬送コンベヤ１２上をスライドされて移送される際に上昇し、容器Ｃの側方への転倒を防止する。一方、容器群Ｇを側方の集積プレート１３へ移動する際には、搬送コンベヤ１２の搬送面下まで下降され退避される。また、搬送コンベヤ１２の下流端には、集積位置Ａの容器群Ｇが搬送コンベヤ１２により更に下流側に移動しないように固定ストッパ２１が設けられる。

なお、整列プレート１３の搬送コンベヤ１２に沿った上流側の角部は、搬送コンベヤ１２に沿って往復動する整列プレート１３側の後フィンガ１８との干渉を防止するため、その一部が可動プレート１３Ａとして構成される。可動プレート１３Ａは、後フィンガ１８が集積位置Ａに移動してくるときには、後フィンガ１８と干渉しない退避位置にあり、搬送プレート１２上の容器群Ｇを整列プレート１３へ移動する際には、整列プレート１３の面の一部を構成し、容器群Ｇは可動プレート１３Ａの上をスライドして整列プレート１３上へと移動される。

搬送コンベヤ１２および整列プレート１３の上方には、後述するように搬送コンベヤ１２上の容器群Ｇを前後２つのグループに分けて整列プレート１３上へと移動する第１移載装置２６が配置される（図６〜９参照）。第１移載装置２６は、４対の第１〜第４グリッパ２８Ａ〜２８Ｄを備える。

後述するように第１グリッパ（第１移送手段）２８Ａは、集積位置Ａに集積された容器群Ｇのうち搬送方向（Ｘ方向）に分割される１部の容器群、すなわち第１容器群（第１物品群）Ｇ１を第１整列位置Ａ１へと移動し、第２グリッパ（第１移送手段）２８Ｂは、移載区間Ａに配置された別の容器群、すなわち第２容器群（第２物品群）Ｇ２を第２整列位置Ａ２へと移動する。なお、本実施形態では、容器群Ｇは、上流側の第１容器群Ｇ１と下流側の第２容器群Ｇ２に２分される。

第３グリッパ（第２移送手段）２８Ｃは、第１整列位置Ａ１へ移動された第１容器群Ｇ１を、整列プレート１３上の第３整列位置Ａ３に移動し、第４グリッパ（第２移送手段）２８Ｄは、第２整列位置Ａ２へ移動された第２容器群Ｇ２を、整列プレート１３上の第４整列位置Ａ４に移動する。

また、整列プレート１３の搬送コンベヤ１２とは反対側の側辺には、搬送コンベヤ１２の搬送方向（Ｘ方向）に直交するＹ方向に容器Ｃの搬送を行う排出コンベヤ１５が配置され、整列プレート１３の排出コンベヤ１５側には、第３、第４整列位置Ａ３、Ａ４に配置された第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２を排出コンベヤ１５上へと移送する第２移載装置３０が設けられる。

第２移載装置３０は、第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２それぞれを移動する容器群移動機構３０Ａ、３０Ｂを備える。容器群移動機構３０Ａ、３０Ｂは、各容器群Ｇ１、Ｇ２をＹ方向にそれぞれ挟持可能なグリッパ３２Ａ、３２Ｂを各々備える。グリッパ３２Ａ、３２Ｂは、それぞれＸ方向に沿って配置されるロッド３３Ａの先端部に設けられ、ロッド３３Ａの基端部は、Ｘ方向に沿って平行に配置さる２台のＸ方向アクチュエータ３３Ｂのスライダに各々固定される。すなわち、各グリッパ３２Ａ、３２ＢはＸ方向アクチュエータ３３Ｂの各駆動モータ３３ＣによりＸ方向に往復動される。

また、２台のＸ方向アクチュエータ３３Ｂは、その基端部が、Ｙ方向に沿って配置される１台のＹ方向アクチュエータ３３Ｄによって保持される。すなわちグリッパ３２Ａ、３２Ｂは、１台のＹ方向アクチュエータ３３Ｄにより、一体的にＹ方向に往復動可能であるとともに、２台のＸ方向アクチュエータ３３ＢによりＸ方向に往復動可能である。なお、Ｙ方向アクチュエータ３３Ｄは、駆動モータ３３Ｅにより２台のＸ方向アクチュエータ３３Ｂを一体的にＹ方向に往復動させる。

図３は、上流側から見た搬送コンベヤ１２の断面図であり、搬送コンベヤ１２上の容器群Ｇの後尾の容器Ｃに後フィンガ１８が当接した状態が示される。

左右の後フィンガ１８は、その先端側が各々搬送コンベヤ１２の中央側に向けて折り曲げられたＬ字形状を呈し、エアシリンダ２２Ｂにより、搬送コンベヤ１２の幅方向に向けて反対向きに往復動される。後フィンガ１８は、スターホイール１４により容器群Ｇが後尾の容器Ｃから分離される位置において、エアシリンダ２２Ｂにより、その先端が互いに近づく方向に移動され、容器群Ｇが後尾の容器Ｃの後面に当接される。なお、後フィンガ１８は、後フィンガ移動機構２２により容器群Ｇを集積位置Ａに移動した後、エアシリンダ２２Ｂにより互いに搬送コンベヤ１２上の容器Ｃと干渉しない位置まで外側に退避され、後フィンガ移動機構２２により、スターホイール１４側（上流側）に向けて元の位置まで戻される。図３には、退避された後フィンガ１８の一部が破線で描かれる。

図４は、上流側から見た集積位置Ａにおける搬送コンベヤ１２の断面図であり、昇降ガイド２４の昇降機構２５がともに示される。

図４に示されるように、昇降ガイド２４は、搬送コンベヤ１２上の容器Ｃの側辺に沿って位置し、支持部材２５Ａにより支持される。本実施形態では、容器群Ｇが２列なので、搬送コンベヤ１２の外側と、容器Ｃの間の３ケ所に昇降ガイド２４が設けられる。昇降機構２５はモータ２５Ｂの駆動により支持部材２５Ａを上下に往復駆動させる。図４には、昇降ガイド２４が上昇され、容器群Ｇが移載区間Ａに移送される際の状態が示される。なお、容器群Ｇを第１容器群Ｇ１、第２容器群Ｇ２に分割して集積プレート１３上へと移載する際には、昇降機構２５により支持部材２５Ａが下降され、３つの昇降ガイド２４は、ベルトコンベヤ１２Ａの搬送面よりも下方に退避される。

図５は、本実施形態の第１移載装置２６を図１の下側から見た（Ｙ方向に見た）側面図であり、図６は上流側（Ｘ方向）から見た側面図である。

本実施形態において、第１〜第４グリッパ２８Ａ〜２８Ｄは第１移載装置２６のベース３４の下に保持される。ベース３４は、ナット３６Ａとボールネジ３６Ｂを用いた昇降機構３６により上下方向（Ｚ方向）に昇降可能であるとともに、ベース移動アクチュエータ３８により搬送コンベヤ１２の幅方向（Ｙ方向）に往復動可能である。昇降機構３６およびベース移動アクチュエータ３８は、各々駆動モータ３６Ｃ、３８Ａにより駆動される。

図７は、ベース３４に取り付けられる第１〜第４グリッパ２８Ａ〜２８Ｄの配置を示す平面図であり、図８は、図７のベース３４よりも下側の構成を、搬送コンベヤ１２の下流側から上流側に見た側面図である。

本実施形態において、第１〜第４グリッパ２８Ａ〜２８Ｄは、各々開閉シリンダ４０によりＹ方向に開閉される一対の板状部材からなる。第１グリッパ２８Ａおよび第４グリッパ２８Ｄの開閉シリンダ４０は、ベース３４に固定されて取り付けられる一方、第２グリッパ２８Ｂおよび第３グリッパ２８Ｃは、それぞれＹ方向直動アクチュエータ４０Ａ、Ｘ方向直動アクチュエータ４０Ｂを介してそれぞれベース３４に取り付けられる。なお、Ｙ方向直動アクチュエータ４０Ａ、Ｘ方向直動アクチュエータ４０Ｂは、それぞれ駆動モータ４１Ａ、４１Ｂにより駆動される。

ベース３４は、例えば４辺がＸＹ方向に平行な矩形形状を呈し、第１グリッパ２８Ａは、ベース３４における上流側の搬送コンベヤ１２に最も近い位置に配置される。第２グリッパ２８Ｂは、第１グリッパ２８Ａの下流側に配置され、第３グリッパ２８Ｃは、第１グリッパ２８ＡのＹ方向下流側に配置される。また、第４グリッパ２８Ｄは、第１グリッパ２８Ａに対してベース３４の対角方向に配置される。

第２グリッパ２８Ｂは、Ｙ方向直動アクチュエータ４０Ａにより、第１グリッパ２８ＡとＸ方向に並んだ位置（図７）からベース３４から搬送コンベヤ１２側へ外側に延出した位置までの間で往復動可能である。一方、Ｘ方向直動アクチュエータ４０Ｂにより、第３グリッパ２８Ｃは、第１グリッパ２８ＡとＹ方向に並んだ位置（図７）から、第４グリッパ２８ＤとＹ方向に並んだ位置までの間で往復動可能である。

また、図８に示されるように、整列プレート１３の一部を構成する可動プレート１３Ａは、エアシリンダ１３Ｂにより軸１３Ｃの周りに揺動可能である。容器群Ｇが前プレート１６と後フィンガ１８とに挟まれて搬送コンベヤ１２上を移動される際、可動プレート１３Ａは、軸１３Ｃ周りに回転され、下方に押し下げられ、容器群Ｇが搬送コンベヤ１２から整列プレート１３上へと移載される際には、整列プレート１３の平面を構成するように押し上げられる。

図９は、第１〜第４グリッパ２８Ａ〜２８Ｄ（本図では代表してグリッパ２８として示す）が第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２をそれぞれ挟持する構成を示す平面図である。図９に示されるように、一対のグリッパ２８の内側面には各物品群の容器Ｃと嵌合する凹部２９が形成され、両グリッパ２８により物品群が挟まれると、各容器Ｃは凹部２９によりその位置が固定される。

次に図１０〜図１２を参照して、搬送コンベヤ１２上における容器群Ｇの分離と、集積位置Ａから第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２を第１整列位置Ａ１および第２整列位置Ａ２へ移動する動作について説明する。

図１０（ａ）は、搬送コンベヤ１２上を搬送される後続の容器Ｃから分離された容器群Ｇが前プレート１６および後フィンガ１８により集積位置Ａまで移動された状態が示される。

図１０（ａ）において、昇降ガイド２４は上昇されており、容器群Ｇはその両側方を昇降ガイド２４によりガイドされ、その前後を前プレート１６および一対の後フィンガ１８によって支持されている。スターホイール１４は、搬送コンベヤ１２の搬送速度に同期した通常の速度で回転しており、後方の容器Ｃは、搬送コンベヤ１２上を密集した状態で搬送される。なお、このとき可動プレート１３Ａは、下方に退避されており後フィンガ１８との干渉が防止される。

図１０（ｂ）では、前プレート１６および後フィンガ１８が搬送コンベヤ１２上から側方に抜き取られる。容器群Ｇの先頭は固定ストッパ２１に当接し、連続駆動される搬送コンベヤ１２により容器群Ｇが更に下流側へ移動することが防止される。図１０（ｃ）では、搬送コンベヤ１２上から退避された前プレート１６および後フィンガ１８の上流側への移動が開始されるとともに、第１グリッパ２８Ａおよび第２グリッパ２８Ｂが、それぞれ容器群Ｇの上方へと移動される。

このとき、第１移載装置２６のベース３４は、昇降機構３６により上昇された位置にあり、ベース移動アクチュエータ３８により第１グリッパ２８Ａが搬送コンベヤ１２上の容器群Ｇの真上にくる位置まで搬送コンベヤ１２側へ移動される。また、第２グリッパ２８Ｂは、Ｙ方向直動アクチュエータ４０Ａにより第１グリッパ２８ＡとＸ方向に並んだ位置に配置され、搬送コンベヤ１２上の容器群Ｇの真上に位置する。

図１０（ｄ）では、昇降ガイド２４が搬送コンベヤ１２の搬送面よりも下降され、昇降機構３６によりベース３４が下降されて第１グリッパ２８Ａが容器群Ｇの上流側の第１容器群Ｇ１を挟持し、第２グリッパ２８Ｂが容器群Ｇの下流側の第２容器群Ｇ２を挟持した状態が示される。なお、このとき前プレート１６および後フィンガ１８は更に上流側へと移動され、可動プレート１３Ａは集積プレート１３と同じ高さまで上昇される。

図１１（ｅ）では、第１移載装置２６のベース３４のベース移動アクチュエータ３８によるＹ方向に移動が開始されるとともに、Ｙ方向直動アクチュエータ４０Ａは、第２グリッパ２８Ｂを搬送コンベヤ１２側へと移動する。これにより、第１グリッパ２８Ａに保持された第１容器群Ｇ１および第２グリッパ２８Ｂに保持された第２容器群Ｇ２は、集積プレート１３上へと移動される。なお、この間も前プレート１６および後フィンガ１８は、上流側へと移動される。

図１１（ｆ）では、前プレート１６が後フィンガ１８とともに上流側へ移動しながら搬送コンベヤ１２上へと押し出される。図１１（ｇ）において、前プレート１６および後フィンガ１８の搬送コンベヤ１２に沿った移動は停止され、前プレート１６は、完全に搬送プレート１２上へと押し出される。このとき前プレート１６は、スターホイール１４から送り出された容器Ｃの先頭よりも僅かに下流側に位置し、後フィンガ１８の先端は、容器Ｃがスターホイール１４から送り出される位置に配置される。また、同時に計数結果に基づきスターホイール１４の回転速度が減速され、容器Ｃが送り出される速度が搬送コンベヤ１２の搬送速度よりも遅くなり、すでにスターホイール１４から送り出された容器群Ｇが後続の容器から分離される。本実施形態のスターホイール１４は１０本の容器Ｃを２．５秒かけて排出するように制御されている。運転開始時は各列の容器Ｃを搬送コンベヤ１２と同じ速度で送り出すように回転制御され、１０本の容器Ｃを認識すると１本の容器Ｃを排出する０．２５秒の間に通常の速度から２０％ほど減速するように制御している。このように、容器Ｃを減速する時間を短くするとともに減速の割合を小さくすることにより、減速時における容器Ｃへの慣性力の影響を極力小さくしている。なお、この間も第１グリッパ２８Ａおよび第２グリッパ２８Ｂによる第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２の整列プレート１３への移動は継続される。

図１１（ｈ）では、分離された容器群Ｇの先頭が前プレート１６に当接するとともに、両側の後フィンガ１８が搬送コンベヤ１２上へと押し出され、スターホイール１４により分離された容器群Ｇの後尾の容器Ｃに当接する。スターホイール１４の回転は、送り出し速度が搬送コンベヤ１２の搬送速度と同じになるまで加速される。なお、本実施形態では急に加速することによって容器Ｃが転倒しないように９本の容器Ｃが排出される時間、２．２５秒かけて通常の速度へ増速するようにしている。また、第１グリッパ２８Ａにより移動される第１容器群Ｇ１は略第１整列位置Ａ１にまで移動され、第２グリッパ２８Ｂにより移動される第２容器群Ｇ２は略第２整列位置Ａ２にまで移動される。また、昇降ガイド２４は搬送コンベヤ１２の搬送面よりも高い位置にまで上昇される。

図１２（ｉ）では、可動プレート１３Ａが退避されるととに、前プレート１６および後フィンガ１８が搬送コンベヤ１２の搬送速度よりも速い速度で下流側へと移動され、分離された容器群Ｇの先頭が集積位置Ａの上流端に差し掛かった状態が示される。図１２（ｊ）では、前プレート１６および後フィンガ１８が更に下流側に移動され、容器群Ｇの先頭側の数行分の容器Ｃが昇降ガイド２４の間に移動されている。また、開閉シリンダ４０により第１グリッパ２８Ａおよび第２グリッパ２８Ｂが開放されて、第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２が解放され、第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２の第１整列位置Ａ１、第２整列位置Ａ２への移動が完了する。この後、ベース３４は昇降機構３６により持ち上げられるとともに、図１３に示されるように、第１グリッパ２８Ａが搬送コンベヤ１２の真上に位置するまでベース移動アクチュエータ３８により搬送コンベヤ１２側へと移動される。なお、このとき第２グリッパ２８Ｂは、Ｙ方向直動アクチュエータ４０Ａにより第１グリッパ２８ＡとＸ方向に並ぶ位置（搬送コンベヤ１２の真上位置）に移動される。

次に図１３、１４を参照して、第１移載装置２６および第２移載装置３０を用いた第１容器群Ｇ１と第２容器群Ｇ２の整列処理および排出コンベヤ１５への移載処理について説明する。

図１３は、容器群Ｇが集積位置Ａに搬送され、第１、第２グリッパ２８Ａ、２８Ｂが容器群Ｇの各第１容器群Ｇ１、第２容器群Ｇ２を挟持した状態が示される。このとき、ベース３４は、搬送コンベヤ１２側に移動されている。このとき第３グリッパ２８Ｃは、第１グリッパ２８ＡとＹ方向に並んだ位置に配置され、先に第１グリッパ２８Ａにより第１整列位置Ａ１に移動された第１容器群Ｇ１を挟持し、第４グリッパ２８Ｄは、先に第２グリッパ２８Ｂにより第２整列位置Ａ２に移動された容器群Ｇ２を挟持する。

また、第２移載装置３０の容器群移動機構３０Ａは、Ｘ方向アクチュエータ３３Ｂによりグリッパ３２Ａ、３２ＢをＸ方向に移動し、先に第３、第４グリッパ２８Ｃ、２８Ｄにより第３、第４整列位置Ａ３、Ａ４に移動されている第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２をそれぞれ挟持する。

ここで、第１整列位置Ａ１、第２整列位置Ａ２は、搬送コンベヤ１２上の容器群Ｇの第１容器群Ｇ１、第２容器群Ｇ２を、それぞれＹ方向に移動した位置にあり、第１整列位置Ａ１は第２整列位置Ａ２よりも搬送コンベヤ１２から遠くに配置される。また、第２、第４、第３整列位置Ａ２、Ａ４、Ａ３は、この順でＹ方向に、搬送コンベヤ１２側から一列に配列され、第４整列位置Ａ４は第１整列位置Ａ１よりも搬送コンベヤ１２から遠い位置に配置される。

次に、図１４に示されるように、第２移載装置３０のグリッパ３２Ａ、３２ＢがＹ方向アクチュエータ３３ＤによりＹ方向に移動され、グリッパ３２Ａ、３２Ｂに挟持される容器群Ｇ１、Ｇ２は、排出コンベヤ１５の搬送方向に沿って整列された状態で搬送コンベヤ１５上へと移動される。これと同時に、ベース３４は、ベース移動アクチュエータ３８によりＹ方向に移動され、第２グリッパ２８ＢはＹ方向直動アクチュエータ４０Ａにより搬送コンベヤ１２方向に移動されるとともに、第３グリッパ２８Ｃは、Ｘ方向直動アクチュエータ４０ＢによりＸ方向に移動される。

これにより、図１３において搬送コンベヤ１２上において第１、第２グリッパ２８Ａ、２８Ｂにそれぞれ挟持される第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２は、整列プレート１３上の第１、第２整列位置Ａ１、Ａ２にそれぞれ移動され、第３、第４グリッパ２８Ｃ、２８Ｄにそれぞれ挟持される第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２は、整列プレート１３上の第３、第４整列位置Ａ３、Ａ４にそれぞれ移動される。以下、同様の処理が繰り返されることで、搬送コンベヤ１２上を所定列で搬送される容器Ｃは、搬送方向に分離されて１つの容器群Ｇとされ、その後、容器群Ｇは更に等分の第１、第２容器群Ｇ１、Ｇ２に分離されて搬送方向と交差する方向に向けて移動されるとともに、その交差方向に整列された状態で排出される。

以上のように、本実施形態によれば、密集状態で搬送される容器を所定本数認識されるまではほとんど制動をかけること無く搬送するとともに、所手本数認識した際にはスターホイールの回転速度をわずかな時間の間だけ減速させることにより容器が受ける慣性力を小さくすることができ、容器の転倒を抑えることができる。また、前プレートと後フィンガにより、分離された容器群を前後から挟んだ状態で移動するので、搬送コンベヤの搬送速度よりも高速で容器群を移動しても容器が転倒することがなく、処理速度を高めることができる。

なお、本実施形態では容器群の分離にスターホイールを用いたが、分離機構には、回転ベルトや容器の間に係合部材を挿入する構成を用いることもできる。また、本実施形態では、搬送される容器を交差方向に整列し直していたが、所定数の容器を直接ケース内等に箱詰めする場合などには、移動された集積位置に容器群を直接グリッパで把持してケース内に移動してもよい。

１０物品群分離集積装置
１２搬送コンベヤ
１３整列プレート（整列部）
１４スターホイール(制動手段)
１６前プレート（第１係合部材）
１８後フィンガ（第２係合部材）
２０前プレート移動機構
２２後フィンガ移動機構
２６第１移載装置
２８Ａ、２８Ｂ第１、第２グリッパ（第１移送手段）
２８Ｃ、２８Ｄ第３、第４グリッパ(第２移送手段)
Ａ集積位置
Ａ１〜Ａ４第１〜第４整列位置
Ｃ容器（物品）
Ｇ容器群(物品群)
Ｇ１、Ｇ２第１、第２容器群(物品群)

Claims

物品を前後に密集した状態で搬送する搬送コンベヤと、
前記搬送コンベヤ上の物品に制動をかけ、この物品とこの物品の前を搬送される物品との間隔を広げる制動手段と、
前記制動手段より下流へ搬送される物品の数を認識する物品数認識手段と、
前記搬送コンベヤの搬送方向に沿って往復移動可能な第１、第２係合部材を有する物品群係合手段とを備え、
前記制動手段は、前記物品数認識手段が所定数の物品を認識した際には、後続の物品に制動を掛けることにより、下流へ搬送された所定数の物品群の後尾の物品と後続の物品の間隔を広げて前記物品群の分離を行い、
前記物品群係合手段は、前記第１係合部材を前記物品群の先頭の物品に当接させるとともに前記第２係合部材を前記物品群の後尾の物品に当接させて、前記物品群を上流側および下流側から挟持した状態で前記搬送コンベヤよりも高速で集積位置まで搬送する
ことを特徴とする物品群分離集積装置。