JP2021134041A - 搬送装置および搬送方法 - Google Patents
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Abstract
Description
あるいは、特許文献2に示すように、容器を複数列に仕切る複数の仕切ガイドが知られている。これらの仕切ガイドにより整列された各列の容器は、下流のコンベヤにおける幅方向に離間する箇所へと案内される。
また、押圧ガイドの凸状の堰に起因して容器の配置が偏り易いので、例えば堰の裏側の隙間において容器が他の容器により押されて転倒し易い。
供給部は、複数列に並ぶ物品を第3方向に案内する整列ガイドを含む。
整列ガイドは、平面視における少なくとも両端部の間に亘り直線状または略直線状に形成され、同一の整列ガイドにより複数列の物品が案内される。
第1ステップでは、平面視における少なくとも両端部の間に亘り直線状または略直線状に形成された同一の整列ガイドにより、物品が第3方向に沿って複数列に配列され、第2ステップでは、第3方向に沿って複数列に配列された物品と境界との位置関係から、境界上に、第1方向に隙間のある状態に分布した物品が第1コンベヤに移載される。
〔搬送装置の全体構成〕
図1に示す搬送装置1は、図示しない殺菌や充填等の装置による処理を終えた容器2を貯留可能な貯留コンベヤ装置3の上流部に相当する貯留上流コンベヤ13と、貯留上流コンベヤ13へと容器2を供給する供給部11および中間コンベヤ12とを備えている。貯留コンベヤ装置3の全体の図示は省略する。
容器2は、例えば缶やボトルであり、搬送装置1によりコンベヤ上に起立した状態で搬送される。容器2の形状は限定されない。容器2の横断面の形状は、円形状には限らず、例えば矩形状であってもよい。
中間コンベヤ12および貯留上流コンベヤ13は、第1方向D1に対し、搬送装置1の平面視において直交する第2方向D2に容器2を搬送する。
搬送装置1の平面視において、第1方向D1および第2方向D2の双方に対して傾斜した方向のことを第3方向D3と称する。供給コンベヤ110は、第3方向D3に容器2を移動させつつ、中間コンベヤ12へ容器2を供給する。
供給コンベヤ110(図1および図2)は、第1方向D1に対して平行に配置され、第1方向D1に容器2を搬送する。
供給コンベヤ110としては、チェーンコンベヤ、ベルトコンベヤ等の公知のコンベヤ装置を用いることができる。中間コンベヤ12および貯留上流コンベヤ13も同様である。
供給コンベヤ110は、直列に接続された複数のコンベヤから構成されていてもよい。
供給コンベヤ110のチェーン110Aは、中間コンベヤ12のチェーン12Aの上流側に対して第1方向D1に沿った境界B1をなしている。
上流ガイド部211,212は、第2方向D2の両側から、供給コンベヤ110上に並ぶ容器群を第1方向D1に案内する。
上流ガイド部211,212のうち、境界B1に対して第2方向D2に遠い一方のガイド部211は、整列ガイド22の始点22Aに滑らかに連続している。
他方の上流ガイド部212は、整列ガイド22の始点22Aに対応する境界B1上の位置まで第1方向D1にほぼ沿って延びている。
整列ガイド22の始点22Aに相当する部位は、上流ガイド部211と滑らかに接続されるように湾曲していてもよい。同様に、整列ガイド22の終点22Bに相当する部位は、下流のガイド部(231)と滑らかに接続されるように湾曲していてもよい。
上流ガイド部211,212間の領域R1においては、容器2が千鳥状あるいは不規則に密集していても、密集していなくてもよく、例えば外乱等により、領域R1において容器2の例えば数個分に相当する空隙が容器群に存在することも許容される(図6A参照)。
なお、整列作用部22Dの領域のみが整列ガイドに相当するとも言える。その場合、整列ガイドとしての整列作用部22Dが、ガイド領域22Eを介して上流ガイド部211に接続されている。
ここで、整列ガイド22が境界B1に対してなす角度θ1が小さいほど、容器2を第1方向D1に広く分布させることができる。
図4(a)に示す例では、供給部11上の容器2の各列について、容器2の平面中心が境界B1上に位置するように整列ガイド22の位置や角度が設定されている。加えて、境界B1の直前および境界B1上において容器2が密に千鳥状に配置されている。
なお、供給部11上の全ての容器2が千鳥状に配置される必要はなく、例えば、図4(a)にドット状のパターンを付した、境界B1の直前および境界B1上の容器2が千鳥状に配置されていれば足りる。また、容器2の平面中心が境界B1上からずれていても、以下に述べる容器2の挙動と近似する。
実際には、図5(b)に示すように、第3方向D3に速度v0で移動する容器2の慣性および中間コンベヤ12と容器2との摩擦により、境界B1を超えた容器2が、二点鎖線で示すような進路βを辿る場合がある。この進路βは、一点鎖線で示す基本的な進路αに対して第1方向D1に矢印で示す量だけシフトしている。
進路βが進路αを第1方向D1に超える量、および進路βが第2方向に向けて転向していく軌跡は、速度v0と、中間コンベヤ12および容器2との摩擦力で決まり、さらに、容器2の摩擦力の個体差、外乱によりばらつく。
なお、容器2と中間コンベヤ12との摩擦力が、容器2とチェーンコンベヤとの標準的な摩擦力よりも大きい場合には、容器2の平面中心が境界B1上に到達するよりも前に、容器2の底の一部が境界B1を超えた時点で、容器2の進路が第2方向D2に向けて転向する場合もある(図6B参照)。
L:供給部11から中間コンベヤ12へと移載された容器2の列間に設定される距離
図4(b)により、容器2の直径Rと、T1の辺tとの関係を示すと、容器2の千鳥配列に基づいて、
t=Rcos30° (2)
図4(c)により、列間の距離Lと、T2の辺tとの関係を示すと、
t=Lsinθ1 (3)
中間コンベヤ12(第1コンベヤ)は、供給部11から移載された容器2を第2方向D2に搬送し、貯留上流コンベヤ13に移載する。
三角領域R2から境界B1を超えて中間コンベヤ12に導入された容器2は、中間コンベヤ12上で幅方向(第1方向D1)に分布する。
中間コンベヤ12には、第1方向D1に分布した容器2を配置するに足りる十分な幅が与えられている。本実施形態の中間コンベヤ12には、貯留上流コンベヤ13と同じ幅が与えられているが、この限りではない。
中間コンベヤ12は、直列に接続された複数のコンベヤから構成されていてもよい。
v0<v1である場合は、供給部11から中間コンベヤ12への移載に伴い容器2の移動速度が増加することで、第2方向D2の隙間G1(図1)が容器2間に与えられる。隙間G1が存在するため、容器2は第2方向D2に加圧されていない。
中間コンベヤ12が複数のコンベヤから構成される場合は、搬送速度の変化による容器2の転倒を防止するため、容器2の移動速度が次第に変化するように各コンベヤの速度を設定することができる。
供給部11および中間コンベヤ12の速度の関係は、v0≧v1であってもよい。供給部11および中間コンベヤ12が同じ速度である場合には、例えば、図6Aに示すように、中間コンベヤ12において容器2が第2方向D2に近接して連なる。また、供給部11の速度v0に対して中間コンベヤ12の速度v1が遅い場合は、中間コンベヤ12において容器2同士が接触することで、供給部11における容器2の列数に対して中間コンベヤ12における容器2の列数が増える。
供給部11および中間コンベヤ12の速度の関係は、必要に応じて、v0≧v1と、v0<v1とに切り替えることも可能である。
図1および図2に示す例によると、中間ガイド部231は、整列ガイド22の終点22Bから境界B1に沿って供給コンベヤ110の搬送方向の下流に向けて延びた部分231Aと、部分231Aに対して屈曲し、第2方向D2に沿って延びる部分231Bとを備えている。
また、中間ガイド部232は、上流ガイド部212の終点212Bから境界B1に対して傾斜した部分232Aと、第2方向D2に沿って延びる部分232Bとを備えている。
一方、上流ガイド部212、中間ガイド部232、および貯留コンベヤ装置3のガイド部242は、この順で連続している。これらガイド部212,232,242も、単一の部材から、あるいは2以上の部材に適宜に分割して構成することができる。
貯留上流コンベヤ13(第2コンベヤ)は、上述したように貯留コンベヤ装置3の上流部に相当する。
貯留上流コンベヤ13は、中間コンベヤ12に対して直列に接続され、密集した状態に容器2を貯留する。中間コンベヤ12と貯留上流コンベヤ13との境界B2には、必要に応じて図示しない渡し板が配置される。
したがって、貯留上流コンベヤ13への移載に伴い、容器2の分布範囲が第1方向D1に拡大し、貯留上流コンベヤ13上の幅方向のほぼ全体に亘り容器2が密集した状態に分布する。
貯留コンベヤ装置3は、貯留上流コンベヤ13、および貯留下流コンベヤ14等の直列に接続された複数のコンベヤからなり、多数の容器2を搬送しつつ貯留可能に構成されている。貯留コンベヤ装置3を構成する複数のコンベヤのそれぞれには、適切な速度が与えられる。なお、貯留上流コンベヤ13と貯留下流コンベヤ14との間に、貯留コンベヤ装置3を構成する他のコンベヤが介在していてもよい。
貯留コンベヤ装置3上に、出来るだけ偏り無く均一に容器2を貯留するため、貯留コンベヤ装置3の幅方向(第1方向D1)の全体に亘り容器2が分散していることが好ましい。
充填や殺菌等の上流装置から図示しない搬送機構を経て供給コンベヤ110に送られた容器2は、図1に示すように、p列に並ぶ容器2を中間コンベヤ12の上流側に向けて第3方向D3に移動させる第1ステップS1と、供給部11から中間コンベヤ12へと境界B1を超えて容器2を移載する第2ステップS2と、中間コンベヤ12から貯留上流コンベヤ13へと境界B2を超えて容器2を移載する第3ステップS3とを経て、貯留上流コンベヤ13上に、幅方向(第1方向D1)の全体に亘り分布した状態に貯留される。
但し、三角領域R2に配置された容器群に当該空隙が存在していることも許容される。境界B1上の一部において容器2が存在しないとしても、供給部11から境界B1を超えて中間コンベヤ12へと幅方向に分散した状態で容器2が移載される。
なお、図1に示す例では、中間コンベヤ12の下流部12Bにおいても容器2が密集しているが、この限りではない。密集した容器群の末尾が貯留上流コンベヤ13上にあってもよい。
つまり、供給部11から中間コンベヤ12への移載に単一の整列ガイド22が用いられることで、整列ガイド22に沿って配列された容器2と境界B1との幾何学的関係に基づいて容器2の分布範囲が拡大され、続いて、中間コンベヤ12と貯留上流コンベヤ13とのv1,v2の速度差に基づいて容器2の列数が増えると共に分布範囲がさらに拡大される。その結果、貯留コンベヤ装置3の幅方向に偏りなく、幅方向の全体に亘り容器2を均一に分布させて、貯留コンベヤ装置3に容器2を効率よく貯留することができる。
上記典型例に対し、本実施形態によれば、押圧ガイドや仕切ガイドの使用により容器2に過大な圧力が作用したり、ガイド周辺の容器2の配置の偏りに起因して容器2が転倒したりすることを避けながら、供給部11から中間コンベヤ12への移載時にはラインプレッシャを付与しない条件下でも容器2を第1方向D1に拡げ、さらに中間コンベヤ12から貯留上流コンベヤ13への移載時にも容器2を第1方向D1に拡げることができる。本実施形態によれば、押圧ガイドを用いて容器2を第1方向D1に一度に拡げる場合と比べてラインプレッシャを低減することができる。
その上、整列ガイド22は直線的または略直線的で簡素な形状であるため加工が容易であり、さらに、容器2の配列方向を変換するガイドとして単一の整列ガイド22を設置すれば足りるので、整列ガイド22の支持構造が簡略であるから、押圧ガイドや複数の仕切ガイドを用いる場合と比べて搬送装置1の製造コストを低減することができる。
図3に示すように、境界B1に対して角度θ2をなす整列ガイド22−5を採用することもできる。θ2がθ1(図2)よりも大きいため、整列ガイド22−5により配列方向が変換される容器2の第1方向D1への分布範囲が、整列ガイド22を用いる場合と比べて狭い。そのため、整列ガイド22−5は、貯留コンベヤ装置3においてrよりも少ない列数で容器2を貯留する場合に適合している。
図6Bは、整列ガイド22を第1方向D1に沿って矢印の向きに移動させたときの容器2の進路を一点鎖線で示している。整列ガイド22の位置の調整は、容器2の進路のずれやばらつきを確認しながら行うとよい。その際に、中間コンベヤ12に分布した容器2の全体を中間ガイド部231,232の中央に合わせるように整列ガイド22の位置を調整してもよいし、あえて中間ガイド部231,232のいずれか一方に容器2が近接するように整列ガイド22の位置を調整してもよい。
以上で説明した搬送装置および搬送方法は、以下のように把握される。
(1)搬送装置1は、第1方向D1に対して直交する第2方向D2に物品(2)を搬送する第1コンベヤ12と、第1コンベヤ12の上流側に対して第1方向D1に沿った境界B1をなし、複数列に並ぶ物品を第1方向および第2方向に対して傾斜した第3方向D3に移動させつつ、第1コンベヤ12へ物品を供給する供給部11と、を備える。
供給部11は、複数列に並ぶ物品を第3方向D3に案内する整列ガイド22を含む。整列ガイド22は、平面視における少なくとも両端部の間に亘り直線状または略直線状に形成され、同一の整列ガイド22により複数列の物品が案内される。
(2)搬送装置1は、第1コンベヤ12に対して直列に接続され、物品が密集した状態に物品を貯留する第2コンベヤ13を備える。第1コンベヤ12の速度をv1、第2コンベヤ13の速度をv2とすると、v1>v2である。
(3)供給部11により第3方向D3に物品が移動する速度をv0、第1コンベヤ12の速度をv1とすると、v0<v1である。
(4)供給部11により第3方向D3に物品が移動する速度をv0、第1コンベヤ12の速度をv1とすると、v0≧v1である。
上記(3)および上記(4)の構成は、択一的に採用することができるし、あるいは、(3)と(4)とを切り替えることも可能である。
(5)供給部11は、第1方向D1に物品を搬送する供給コンベヤ110と、供給コンベヤ110上に並ぶ物品を第3方向D3に案内する整列ガイド22と、を含む。
(6)搬送方法は、第1方向D1に対して直交する第2方向D2に物品(2)を搬送する第1コンベヤ12の上流側に向けて、複数列に並ぶ物品を第1方向および第2方向に対して傾斜した第3方向D3に移動させる第1ステップS1と、第3方向D3に物品を移動させる供給部11から第1コンベヤ12へと、供給部11および第1コンベヤ12の第1方向D1に沿った境界B1を超えて物品を移載する第2ステップS2と、を備える。
第1ステップS1では、平面視における少なくとも両端部の間に亘り直線状または略直線状に形成された同一の整列ガイド22により、物品が第3方向D3に沿って複数列に配列される。
第2ステップS2では、第3方向D3に沿って複数列に配列された物品と境界B1との位置関係から、境界B1上に、第1方向D1に隙間G1のある状態に分布した物品が第1コンベヤ12に移載される。
(7)搬送方法は、第1コンベヤ12から、第1コンベヤ12に対して直列に接続され、密集した状態に物品を貯留する第2コンベヤ13へと物品を移載する第3ステップS3を備える、第3ステップS3では、第1コンベヤ12の速度をv1、第2コンベヤ13の速度をv2とすると、v1>v2に基づく列数の増加により物品の分布範囲が第1方向D1に拡大する。
(8)供給部11により第3方向D3に物品が移動する速度をv0、第1コンベヤ12の速度をv1とすると、v0<v1に基づいて、第1コンベヤ12上に、物品が第2方向D2に隙間G1のある状態で分布する。
本開示の搬送装置および搬送方法は、飲料や食品、医薬品の容器に適用できる他、容器以外の物品にも広く適用することができる。
2 容器(物品)
3 貯留コンベヤ装置
11 供給部
12 中間コンベヤ(第1コンベヤ)
12A チェーン
13 貯留上流コンベヤ(第2コンベヤ)
14 貯留下流コンベヤ
22 整列ガイド
22A 始点
22B 終点
110 供給コンベヤ
110A チェーン
211,212 上流ガイド部
212B 終点
231,232 中間ガイド部
231A,231B 部分
232A,232B 部分
241,242 ガイド部
A1 列
B1,B2 境界
D1 第1方向
D2 第2方向
D3 第3方向
G1 隙間
L1,L2 ピッチ
R1 領域
R2 三角領域
S1 第1ステップ
S2 第2ステップ
S3 第3ステップ
v0,v1 速度
θ1,θ2 角度
Claims (8)
- 第1方向に対して直交する第2方向に物品を搬送する第1コンベヤと、
前記第1コンベヤの上流側に対して前記第1方向に沿った境界をなし、複数列に並ぶ前記物品を前記第1方向および前記第2方向に対して傾斜した第3方向に移動させつつ、前記第1コンベヤへ前記物品を供給する供給部と、を備え、
前記供給部は、前記複数列に並ぶ前記物品を前記第3方向に案内する整列ガイドを含み、
前記整列ガイドは、平面視における少なくとも両端部の間に亘り直線状または略直線状に形成され、同一の前記整列ガイドにより前記複数列の前記物品が案内される、搬送装置。 - 前記第1コンベヤに対して直列に接続され、前記物品が密集した状態に前記物品を貯留する第2コンベヤを備え、
前記第1コンベヤの速度をv1、前記第2コンベヤの速度をv2とすると、v1>v2である、
請求項1に記載の搬送装置。 - 前記供給部により前記第3方向に前記物品が移動する速度をv0、前記第1コンベヤの速度をv1とすると、v0<v1である、
請求項1または2に記載の搬送装置。 - 前記供給部により前記第3方向に前記物品が移動する速度をv0、前記第1コンベヤの速度をv1とするとv0≧v1である、
請求項1または2に記載の搬送装置。 - 前記供給部は、
前記第1方向に前記物品を搬送する供給コンベヤと、
前記供給コンベヤ上に並ぶ前記物品を前記第3方向に案内する前記整列ガイドと、を含む、
請求項1から4のいずれか一項に記載の搬送装置。 - 第1方向に対して直交する第2方向に物品を搬送する第1コンベヤの上流側に向けて、複数列に並ぶ前記物品を前記第1方向および前記第2方向に対して傾斜した第3方向に移動させる第1ステップと、
前記第3方向に前記物品を移動させる供給部から前記第1コンベヤへと、前記供給部および前記第1コンベヤの前記第1方向に沿った境界を超えて前記物品を移載する第2ステップと、
を備え、
前記第1ステップでは、
平面視における少なくとも両端部の間に亘り直線状または略直線状に形成された同一の整列ガイドにより、前記物品が前記第3方向に沿って複数列に配列され、
前記第2ステップでは、
前記第3方向に沿って複数列に配列された前記物品と前記境界との位置関係から、前記境界上に、前記第1方向に隙間のある状態に分布した前記物品が前記第1コンベヤに移載される、
搬送方法。 - 前記第1コンベヤから、前記第1コンベヤに対して直列に接続され、密集した状態に前記物品を貯留する第2コンベヤへと前記物品を移載する第3ステップを備え、
前記第3ステップでは、
前記第1コンベヤの速度をv1、前記第2コンベヤの速度をv2とすると、v1>v2に基づく列数の増加により前記物品の分布範囲が前記第1方向に拡大する、
請求項6に記載の搬送方法。 - 前記供給部により前記第3方向に前記物品が移動する速度をv0、前記第1コンベヤの速度をv1とすると、v0<v1に基づいて、
前記第1コンベヤ上に、前記物品が前記第2方向に隙間のある状態で分布する、
請求項6または7に記載の搬送方法。
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