JP2022007502A

JP2022007502A - トレー供給装置及びトレー供給方法

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Publication number: JP2022007502A
Application number: JP2020110517A
Authority: JP
Inventors: 守紀谷口; Morinori Taniguchi; 和樹秋田; Kazuki Akita
Original assignee: Nantsune Co Ltd
Current assignee: Nantsune Co Ltd
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2040-06-26
Also published as: JP7390723B2

Abstract

【課題】トレーの収容部分の様々な形態に対応して、トレー群から最下位のトレーを分離して供給可能にする。【解決手段】本発明は、フランジ１２を有するトレー１１を上下高さ方向に積層したトレー群１０から単一のトレー１１を抜き出して、供給位置６１に供給するものである。トレー群１０の最下位のトレー１１ａを下方から支持する底面支持部４１と、トレー群１０のフランジ端１２ａを挟持し相対的に離間可能な狭持部と、トレー群１０から分離した最下位のトレー１１ａを供給位置６１に押し出す供給移動部５１とからなる。狭持部は、トレー群１０を狭持する上方狭持部２１、２２と、最下位のトレー１１ａを狭持する下方狭持部３１、３２とを有する。下方狭持部３１、３２は、最下位のトレー１１ａのみを当該トレー１１ａの形状を保ちながら挟持してトレー群１０から分離する。【選択図】図２

Description

本発明は、切断肉などの食品を盛り付けるトレーを盛付位置に供給するものに関する発明である。

従来から盛付容器を供給する装置として、特許文献１に示す包装容器の自動供給装置があり、重積した複数の包装容器から最下位の包装容器を取出し機構により保持して取り出して、供給している。取出し機構は包装容器の側壁の周方向外側を両側から挟持する一対のパック挟持爪からなり、側壁を両側から挟持して包装容器を取り出している。特許文献２に示す飲食物用トレー供給装置は、トレーの四隅部にスクリュを配置し、螺旋状のスクリュ溝にトレーのフランジを噛み合わせて、スクリュの回転によりトレーを下方に移動させて分離している。

特開平６－１８３５６８号公報特開平８－２１７２４９号公報

特許文献１に示す装置のように包装容器の側壁（箱壁）を押圧するものは、ほぼ水平の側壁を有する包装容器には押圧しても滑らず好適である。しかし、切断肉などの食肉を盛り付ける傾斜した側壁を有するトレーは押圧した挟持爪が上下に滑り、挟持し損ねて落下したり正常でない姿勢で盛付位置に供給されたり、上方に積み重ねたトレー群に干渉してトレー群を崩すことがある。

また、トレーは様々な種類、形態があるところ、一般的にフランジから凹んだ側壁形状が異なるものとなる。特許文献１に係る先行技術のみならず、多くのトレー供給装置は、トレーの側壁を保持するものが多いが、この形態では様々な形態のトレーに対応することが難しい。

特許文献２に示す装置のようにスクリュ溝によりフランジの上面を下方に押圧して取り出すものも存在する。しかし、この特許文献２に示す技術は、フランジの４角を保持してスクリュ溝の回転によりトレーを供給するものであるが、４角を保持しなければ安定せず、様々なトレーの供給を安定して行うことについては適切な方法ではない。

出願人は、外縁のフランジより中央部分が凹んだトレーにおいて、凹んだ収容部分は各々のトレーにより様々な形態を有するが、トレー、特に食品包装用のトレーのフランジ自体の外方端部（フランジ端）は概ね共通する位置にあることに着目した。当該着目点から、フランジ端を狭持して積層されたトレー群から単一のトレーを排出するトレー供給装置を開発することで、比較的多くの種類に対応できるトレー供給装置を提供することが可能になる。

そこで、トレーの収容部分の形態に関係なく、多くの種類のトレーに対応できるトレー供給装置及び当該トレー供給装置を用いたトレー供給方法を提供することを目的とする。

本発明のトレー供給装置は、上記課題に鑑み、フランジを有するトレーを積層したトレー群から単一のトレーを抜き出して、供給位置に供給するトレー供給装置であって、上下高さ方向に積層したトレー群の最下位のトレーを下方から支持して昇降する底面支持部と、前記トレー群のフランジ端を挟持し相対的に離間可能な狭持部と、前記トレー群から分離した前記最下位のトレーを供給位置に供給する供給移動部とからなり、前記狭持部は、前記最下位のトレーを狭持する下方狭持部と、少なくとも第２位のトレーを含む前記トレー群を狭持する上方狭持部と、を有し、前記下方狭持部が前記上方挟持部に対して離間することにより、前記最下位のトレーを前記トレー群から分離することを特徴とする。

また、トレー群を収容可能な領域を有する収容スペースを有し、底面支持部は、前記収容スペースの水平方向の水平長さの２分の１以上の長さを一辺とする方形状の上平面を有する板状体であって、下方挟持部は、前記底面支持部の一辺と同じくする水平長さを有することが好ましい。

また、下方狭持部は、幅方向に移動可能な第１の下方狭持部と第２の下方狭持部とを有し、最下位のトレーを狭持して底面支持部とともに昇降可能とするものであって、前記底面支持部の下降位置において前記第１の下方狭持部を前記トレーの狭持する状態を維持し、前記第２の下方狭持部を水平方向と直交する幅方向に離間させた状態で、供給移動部により供給位置に前記トレーを水平方向に押し出して供給可能とすることが好ましい。

また、上方狭持部は、底面支持部の一辺と同じくする水平長さを有し、固定する第１の上方狭持部と、幅方向に移動可能な第２の上方狭持部とを有し、前記第２の上方狭持部の下端よりトレー側に向けて突出する上方補助部を、前記水平長さに渡り形成したことが好ましい。

また、第２の上方狭持部とトレーの長手方向反対側の位置にある第１の下方狭持部の上端よりトレー側に向けて突出する下方補助部を、下方狭持部の水平長さに渡り形成したことが好ましい。

また本発明のトレー供給装置を用いたトレー供給方法は、フランジを有するトレーを積層したトレー群から単一のトレーを抜き出して、供給位置に供給するトレー供給方法であって、上下高さ方向に積層したトレー群の最下位のトレーを下方から支持する底面支持部と、前記トレー群のフランジ端を挟持し相対的に離間可能な上方狭持部と下方狭持部とを有する狭持部と、前記トレー群から分離した前記最下位のトレーを前記供給位置に供給する供給移動部とからなり、前記底面支持部を上昇位置に位置させて前記最下位のトレーを下方から支持する第１ステップと、前記第１ステップの状態から前記下方狭持部により前記最下位のトレーを狭持する第２ステップと、前記第２ステップの状態から前記上方狭持部により第２位のトレーを含むトレー群の一部を狭持する第３ステップと、前記第３ステップの状態から前記底面支持部と前記下方狭持部で狭持した前記最下位のトレーとを下降させることで、前記トレー群より前記最下位のトレーを分離する第４ステップと、前記第４ステップの状態から前記下方狭持部による狭持を解除して前記供給移動部により前記最下位のトレーを前記供給位置まで押し出す第５ステップを有することを特徴とする。

また、第５ステップの状態から底面支持部を、最下位のトレーをトレー群より分離して供給した後に新たに最下位のトレーとなる第２位のトレーからトレー１枚分低い位置とする上昇位置に上昇させ、上方狭持部の狭持を解除して前記トレー群を前記底面支持部に落下させる第６ステップを有することが好ましい。

また、上方狭持部は、固定する第１の上方狭持部と、幅方向に移動可能な第２の上方狭持部とを有し、下方狭持部は、幅方向に移動可能な第１の下方狭持部と第２の下方狭持部とを有し、第５ステップにおいて、前記第１の下方狭持部をトレーの狭持する状態を維持し、前記第２の下方狭持部を下降位置に到達するとに離間させ、前記第１の下方狭持部を接近位置にある状態で前記供給移動部により供給位置に前記トレーを押し出して供給することが好ましい。

請求項１に記載の発明により、トレーのフランジ端を挟持することにより、トレーを変形させずに挟持し、トレーの収容部分の様々な形態に対応して、トレー群から最下位のトレーを分離して供給できる装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明により、底面支持部が収容スペースの水平長さの半分以上の水平長さを一辺とする方形板であって、下方挟持部が底面支持部の一辺と水平長さを同じくすることにより、様々なトレー形態であっても約半分以上の底面を支持することができ、底面が支持された部分のフランジ端を保持することができる。これにより、様々な形態のトレーであっても安定的にトレー群から離間して供給することが可能になる。

請求項３に記載の発明により、底面支持部により下降させて供給移動部により供給位置に押し出す際に、第１の下方狭持部が接近位置にいる状態を維持している。供給移動部の押出しにおいて、第１の下方狭持部がガイドとして機能し、供給位置へ正確に押し出すことが可能になる。

請求項４に記載の発明により、上方狭持部の一方である第２の上方狭持部の下端よりトレー側に向けて板状の上方補助部が形成されることで、上方狭持部が第２位以上のトレーを狭持するに際し、積層されたトレーのうち最下位と第２位のトレーの間（フランジ端の間）に上方補助部を挿し入れて、最下位のトレーを分離しやすくするとともに、第２位のトレーを保持し易くしている。

請求項５に記載の発明により、下方狭持部の一方である第１の下方狭持部の上端よりトレー側に向けて板状の下方補助部が形成されることで、積層されたトレーのうち最下位と第２位のトレーの間（フランジ端の間）に下方補助部を挿し入れて、最下位のトレーを分離しやすくすることができる。また、第２の上方狭持部とトレーの長手方向反対側の位置にある第１の下方狭持部に下方補助部が形成されることで、トレーの長手方向の両側に補助部が存し、分離する方と保持する方の両方を補助しつつ両者の厚みが上下方向に連続せず積層されたトレー群のバランスを崩すこともない。

請求項６に記載の発明により、トレーのフランジ端を挟持することにより、トレーを変形させずに挟持し、トレーの収容部分の様々な形態に対応して、トレー群から最下位のトレーを分離して供給できる方法を提供することができる。

請求項７に記載の発明により、狭持部が積層したトレー群の最下位のトレーを狭持する下方狭持部と、最下位のトレーよりも上方に積層した複数のトレーを狭持する上方狭持部とを有することで、トレー群から最下位のトレーを容易に分離することが可能となり、トレーの収容部分の様々な形態に対応して分離供給することが可能になる。

請求項８に記載の発明により、底面支持部により下降させて供給移動部により供給位置に押し出す際に、第１の下方狭持部が接近位置にいる状態を維持していることで、供給移動部の押出しにおいて、第１の下方狭持部がガイドとして機能し、供給位置へ正確に押し出すことが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係るトレー供給装置及び食肉盛付装置全体の斜視図である。図１の矢印線Ａから見た状態のトレー供給装置の全体図である。本発明の実施に用いるトレーの一例であって、（ａ）は一般的なトレーの斜視図、（ｂ）は（ａ）と異なる収容部分をもつトレーの斜視図である。図１の矢印線Ｂから見た状態のトレー供給装置の底面支持部の下降位置と供給位置を示す一部拡大斜視図である。第１の実施形態に係るトレー供給装置の供給動作の模式的な説明図であり、（ａ）が初期状態の第１ステップの状態、（ｂ）が下方狭持部により最下位のトレーを挟持した第２ステップの状態である。供給動作の模式的な説明図であり、（ａ）がトレー群を上方狭持部により挟持した第３ステップの状態であり、（ｂ）が最下位のトレーを分離して下降する途中の第４ステップの状態である。供給動作の模式的な説明図であり、（ａ）が下降位置に到着する寸前の第５ステップの状態であり、（ｂ）が下降位置に到着して盛付位置にトレーを供給する第５ステップの状態である。供給動作の模式的な説明図であり、底面支持部を新たな最下位のトレーから１枚分下がった上昇位置に配置した第６ステップの状態である。第２の実施形態に係る第２の上方狭持部に情報補助部を設けたトレー供給装置の供給動作の模式的な一部拡大説明図であり、（ａ）が第２ステップの状態、（ｂ）が第３ステップの状態である。上方狭持部の上方補助部の実施形態を示すものであって、（ａ）が一の実施形態、（ｂ）がその他の実施形態を示すものである。下方狭持部の下方補助部の一例を示す一部拡大説明図である。

本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。第１の実施形態のトレー供給装置１は、図１に示すように、食肉盛付装置２の側方に位置し、コンベヤ３で搬送される肉群４を把持して供給位置６１に供給されたトレー１１に盛り付けるものに使用される。ただし、本発明のトレー供給装置１は、食肉盛付装置２に限らず、積層されたトレー群１０から最下位のトレー１１ａを分離して供給する場合に（図２参照）、他の装置にも転用することができる。なお、図１のコンベヤ３の中央付近の上方に位置する側壁５、５に囲まれた部分にトレー供給装置１が配置される。

本実施形態のトレー供給装置１は、図２に示すように、上下方向に積み重ねて積層した複数のトレー１１、１１からなるトレー群１０から、最下位のトレー１１ａを両側から挟むことで狭持し、トレー群１０から当該最下位のトレー１１ａを分離して移動させ、その後に最下位のトレー１１ａの一つ上の第２位のトレー１１ｂを順に分離し、トレー１１を１枚ずつ供給位置６１に供給するものである。なお、図２は、最下位のトレー１１ａが既にトレー群１０から分離されている状態を示している。

本実施形態で説明するトレー１１の具体的形態は、図３（ａ）に示すように、四隅を丸めた四角形状の外縁を有するフランジ１２と、フランジ１２の内端から下方へ凹む収容部分１３を有するもので、発泡樹脂製としている。フランジ１２の外方端（フランジ端１２ａ）は、若干下方へ湾曲させており、フランジ１２の肉厚よりもフランジ端１２ａが厚い上下幅を有している。トレー１１は収容物を載置可能な寸法の底部と、底部の外周から傾斜して立ち上がる壁部とからなる箱型形状となる。例えば前後方向の寸法を１２０～２８０ｍｍとし、左右方向の寸法を１９６～２２０ｍｍとし、深さを２０～３５ｍｍとして、長方形状または正方形状としているものが多い。

箱壁は底部に直交して立ち上がる垂線から側方側に傾斜した角度を２０度以上とし、図３（ａ）のトレー１１は３０～４０度程度（３７度）としているが、図３（ｂ）のトレーは箱壁が略垂直なものであり、フランジ端１２ａは一定であるが、トレー１１の収容部分１３の形態は様々な形態を有する。本発明はフランジ端１２ａが一定であることに着目して、様々な形態のトレー１１に対応してトレー群１０から単一のトレー１１を供給する装置を提供するものである。なお、本発明のトレー供給装置は発泡樹脂製の食品包装用のトレーを好適に供給することができ、特にスーパーマーケット等で用いられる食肉盛付用のトレーが最適に供給することが可能になる。

本実施形態のトレー供給装置１の収容スペースＷを図２、図４により説明する。収容スペースＷは、上方が側壁５、５に囲まれた領域であり（図１参照）、図４に示すように、下方は奥壁６以外が開放されているもので、水平方向Ｗ１と、幅方向Ｗ２とからなる平面収容領域を有し、これに図２に示す上下高さ方向Ｗ３を加えた領域である。なお、図２は図１の奥壁６を外して奥壁側から供給位置６１に向けて見た状態（矢印方向Ａ）を示すものである。図４に示す水平方向Ｗ１に沿った長さを水平長さ、幅方向Ｗ２に沿った長さを幅長さとし、図２に示す上下高さ方向に沿う長さを上下長さとする。

本実施形態のトレー供給装置１は、図２に示すように、トレー群１０の両側方を狭持部で保持している。本実施形態では狭持部が、トレー群１０のうち最下位のトレー１１ａを狭持する下方狭持部３１、３２と、最下位のトレー１１ａより上方（第２位以上）を保持する上方狭持部２１、２２とを有する。また、トレー群１０のうち最下位のトレー１１ａを下から支持する底面支持部４１を有し、さらに、底面支持部４１から最下位のトレー１１ａを供給位置６１へ供給する供給移動部５１を有する。

上方狭持部２１、２２は、上下に積層されたトレー群１０のうち、上下高さ方向（積層方向）のうち下方部分のトレー群１０であって、第２位のトレー１１ｂよりも上方のトレー群１０を両側から挟み持つ部材である。第２位のトレー１１ｂとは、上下高さ方向に積層されたトレー群１０のうち、離間する対象の最下位のトレー１１ａの１つ上に積層されたトレーをいう。本実施形態では固定された第１の上方狭持部２１と、水平方向に移動自在とする第２の上方狭持部２２とからなる。

上方狭持部２１、２２の下方部位は、いずれもフランジ１２の外方端部（先端）であるフランジ端１２ａに沿って長手方向の全長に沿うように長い平面状の板面（当接面）を有する。板面の上下高さ方向の寸法が単一のトレー１１のフランジ端１２ａの肉厚（上下幅）よりも長く形成され、本実施形態では第２位のトレー１１ｂを含む７～８枚を積層したフランジ端１２ａの肉厚と同程度の長さとしている。そのため、本実施形態においては、上下高さ方向に積層されたトレー群１０のうち、下方の７～８枚のフランジ端１２ａを狭持して、トレー群１０を狭持して保持している。上方挟持部２１、２２の水平長さ（図２の奥行方向長さ）は、後述の下方挟持部３１、３２の水平長さと同じくしている。

上方狭持部２１、２２の具体的形態について説明する。第１の上方狭持部２１、第２の上方狭持部２２は、いずれも折曲された板状態からなるものである。第１の上方狭持部２１は、上方部位が収納スペースを形成する側壁５（若しくは壁部２３）にボルト止めされて接続され、中央部位が内方側に二度折曲して段を形成し、下方部位がトレー群１０に当接する当接面を形成している。

移動可能な第２の上方狭持部２２は、トレー群１０のフランジ端１２ａから幅方向へ接離可能に移動できるように、移動部２４に接続されている。移動部２４は、本実施形態ではエアピストンを駆動源として弾性的に移動させるもので、図示しない制御部により制御されるものであるが、幅方向の移動手段であればその他の移動手段であってもよい。本実施形態に示す上方狭持部２１、２２は、第１の上方狭持部２１が固定されており、第２の上方狭持部２２が幅方向へ接離可能に移動可能としている。ただし、本実施形態に限定されず、上方狭持部２１、２２のいずれもが接離可能に移動可能にしてもよい。

図２に示すように、下方狭持部３１、３２は、上方狭持部２１、２２から離間して、最下位のトレー１１ａをトレー群１０より分離可能とするものである。下方狭持部３１、３２は、最下位のトレー１１ａのフランジ端１２ａを左右方向から挟持する当接面を有する一対の板状部材からなり、一対の挟持部３１、３２によりトレー１１ａの形状を保ちながらトレー１１ａを挟持可能としている。つまり一対の下方挟持部３１、３２はトレー１１ａを後述する底面支持部４１で支持しているため、トレー１１ａを変形させずに形状を保てる程度、上下移動においてトレー１１ａが不意の移動をせず、トレー群１０から分離できる程度の力加減で挟持可能とし、本実施形態ではエアピストンを駆動源として弾性的に押圧、挟持する。

図４に示すように、一対の下方挟持部３１、３２は、底面支持部４１の一辺と同じくする水平長さを有する。本実施形態の底面支持部４１は水平方向Ｗ１を長手方向とする一辺を有する方形状の板状体からなる。底面支持部４１の水平方向の一辺となる水平辺４１ａ、４１ａは、収容スペースＷの水平方向長さの２分の１以上の長さを有するものであり、実際には奥壁６の近くに至る６分の５程度の長さを有する。下方挟持部３１、３２の当接面の水平長さも、底面支持部４１の水平方向の一辺となる水平辺４１ａ、４１ａと同じくする水平長さを有するが、この同じくするとは、完全に同一長さのみを指すものではなく、水平辺４１ａ、４１ａの８０乃至１２０％程度の範囲の長さも含む。本実施形態では、方形板の底面支持部は四つ角が丸められているが、この角の丸めた部分を除いた水平辺４１ａ、４１ａの水平長さと、下方挟持部３１、３２の水平長さを同程度の長さとしている。底面支持部４１と下方挟持部３１、３２が上記水平長さを有することにより、収容スペースＷに収容されたトレーの大きさや形態に応じて、少なくとも２分の１以上の水平長さの部分を下から底面支持部４１、側方から下方挟持部３１、３２が支持するため、安定的に最下位のトレー１１ａを支持することができる。また、この当接面は上下高さ方向の寸法がフランジ端１２ａの上下高さ方向の寸法（肉厚）に対応する長さ、より好ましくは当接面の上下長さがフランジ端１２ａの肉厚よりも長く形成されることが好ましい。

また、フランジ１２の左右それぞれの縁全体に外側から当接可能としているが、当接面の上下高さ方向寸法は積層された他のトレー１１、第２位のトレー１１ｂに干渉しない程度としている。なお、図５乃至図８において、下方狭持部３１、３２は図面の明瞭性の観点から上下方向寸法を大きくして表示している。このように、下方挟持部３１、３２の当接面がフランジ端１２ａの肉厚より厚く、フランジ端１２ａの左右長さよりも長く形成されることにより、トレー１１を変形しない程度でトレー１１の不意な移動を抑制する程度で保持することで、様々な形態のトレー１１に対応し、安定して手早くトレー１１を供給できる供給装置とすることができる。

図２に示すように、一対の下方挟持部３１、３２は、後述する底面支持部４１とともに上下高さ方向に移動可能としている。さらに下方狭持部３１、３２は幅方向に移動して第１の下方狭持部３１と相対的に接近、離間自在としている。一対の下方挟持部３１、３２は、接近してフランジ端１２ａに当接する接近位置と、離間して挟持を解いた離間位置とに移動により切換自在としている。

本実施形態では、エアピストンを駆動源とする幅方向移動機構３３を備えることで接近位置と離間位置とを切り換えている。下方挟持部３１、３２は、相対的に接近してフランジ端１２ａを狭持する接近位置と、相対的に離間してフランジ端１２ａから離間する離間位置とに移動自在としている。その他の実施形態として、一方の下方挟持部３２のみが移動して接近、離間するものであってもよい。

また、図２に示すように、下方挟持部３１、３２は上下方向に昇降自在とし、収容スペースＷを底面支持部４１とともに移動自在としている。第１の下方狭持部３１と第２の下方狭持部３２は、当接面から下方に折曲する板状体であり、折曲した当接部分の反対の端部が底面支持部４１を上下に移動させる移動機構４２に接続され、底面支持部４１とともに昇降しつつ、幅方向の移動を可能にしている。

次に底面支持部４１について説明する。底面支持部４１は、図２、図４に示すようにトレー１１ａを載置可能な上面を有する板状体からなり、上面を収容スペースの下側開口付近に位置している。底面支持部４１は最下位のトレー１１ａの底部に当接して下方から支持することにより、トレー１１ａを載置、保持可能としている。また最下位のトレー１１ａを介してトレー群１０を下方から支持可能としている。

底面支持部４１は、上記のとおり底面支持部４１の水平方向Ｗ１の一辺となる水平辺４１ａ、４１ａは、収容スペースＷの水平方向長さの２分の１以上の長さを有するものであり、実際には奥壁６の近くに至る６分の５程度の長さを有する。一方、水平方向と直交する幅方向Ｗ２の辺となる幅辺４１ｂ、４１ｂは、水平辺４１ａ、４１ａより短く、一方緒幅辺４１ｂの直近に供給位置６１としている。水平辺４１ａと幅辺４１ｂとの接点は角を丸めたアール状に形成されている。底面支持部４１は、上下高さ方向の移動機構（図示しない）に接続され、上下方向に昇降自在とし、収容スペースを上下高さ方向に往復移動する。底面支持部４１は、トレー群１０に含まれる（分離していない）最下位のトレー１１ａを支持可能とする上昇位置と、分離した最下位のトレー１１ａを供給位置６１に移動可能とする下降位置とを昇降により切換自在としている。

下降位置は、図４に示すように、底面支持部４１の上平面が供給位置６１と同一平面上としている。同一平面とは、完全に同一高さのみを指すものではなく、トレー１１ａの厚さ程度に供給位置６１よりも高い若しくは低い場合も含む。つまり、下降位置において、底面支持部４１は所定の凹みに嵌まり込むようになり、載置されたトレー１１ａは、供給移動部５１により供給位置６１に押し出される。供給移動部５１は水平方向に移動自在とした板状体からなる。供給移動部５１は、第２の下方狭持部３２の奥側に移動機構５２を有し、この移動機構５２から下降位置において第２の下方狭持部３２を乗り越えるように下向き略コの字状に形成され、先端の平面部分がトレー１１ａの前方に向けて板面を有し、この板面をトレー１１ａのフランジ１２に当接可能としている。

供給移動部５１は、待機位置と押出し位置とを移動し、当該移動時にトレー１１ａを底面支持部４１から供給位置６１に移動させる。待機位置とは、供給位置６１から底面支持部４１や第２の下方狭持部３２の方向で、両部を越えた位置に位置し、底面支持部４１や下方狭持部３２の昇降に障害とならないようにしている。押出し位置は、本実施形態では底面支持部４１と供給位置６１との間としている。この形態により、供給移動部５１が底面支持部４１と下方狭持部３２の昇降に障害とならず、押出し移動に際しても底面支持部４１と下方狭持部３２に障害とならないようにしている。

トレー供給装置１による供給動作を、図５乃至図８に示す模式的な動作説明図に基づき、最下位のトレー１１ａとその上の第２位のトレー１１ｂを例示して説明する。なお、上記図５乃至図７では供給移動部５１を図示していない。

（第１ステップ）
第１ステップとなる初期状態は、図５（ａ）に示すように、底面支持部４１を上昇させて上昇位置に位置させトレー群１０の最下位のトレー１１ａを下方から支持した状態である。なお、当該初期状態は連続するトレー供給の一つの状態である。第２の上方狭持部２２はトレー群１０から離れた状態の離間位置に位置し、第１の上方狭持部２１は固定されているため、接近位置のままである。また、下方狭持部３１、３２はトレー１１ａから離れた状態の離間位置に位置している。初期状態は、底面支持部４１の上昇位置が上方狭持部２１、２２により最下位のトレー１１ａの一つ上となる第２位のトレー１１ｂのフランジ端１２ａを狭持し得る位置となる。

（第２ステップ）
第２ステップは、第１ステップから分離するトレー１１ａを狭持するステップである。下方狭持部３１、３２が相対的に接近して接近位置となり、図５（ａ）に示す状態から、図５（ｂ）に示すように、トレー群１０の最下位のトレー１１ａをフランジ端１２ａの形状を維持して挟持する。第１の下方狭持部３１及び第２の下方狭持部３２を離間位置から接近位置まで移動させる。これにより、下方狭持部３１、３２により、最下位のトレー１１ａのみを狭持する。

（第３ステップ）
第３ステップは、第２ステップから上方狭持部２１、２２によりトレー群１０を狭持するステップである。図５（ｂ）に示す状態から、図６（ａ）に示すように、幅方向Ｗ２（図４参照）に移動自在とする第２の上方狭持部２２をトレー１１側に移動させ接近位置に位置させる。この移動により、上方狭持部２１、２２で、トレー群１０の最下位のトレー１１ａの一つ上となる第２位以上のトレー１１ｂ、１１を狭持し、トレー群１０を狭持する。

（第４ステップ）
第４ステップは、第３ステップから最下位のトレー１１ａを分離させるステップである。図６（ａ）に示す状態から、図６（ｂ）に示すように、下方狭持部３１、３２が最下位のトレー１１ａを挟持し、上方狭持部２１、２２が最下位より１枚分上の第２位のトレー１１ｂ及びトレー群１０を狭持した状態で、底面支持部４１と下方狭持部３１、３２とがともに下降する。この下降によって、最下位のトレー１１ａは形状を保ちつつ下方狭持部３１、３２によりトレー群１０から分離して第２位のトレー１１ｂよりも下方に抜き出される。

（第５ステップ）
第５ステップは、底面支持部４１の下降が所定の下降位置に到達し、下方狭持部３１、３２による狭持を解除するステップである。図６（ｂ）に示す状態から、図７（ａ）に示すように、底面支持部４１が下降し、最下位置となる下降位置に到着する寸前で、下方狭持部３１、３２のうち第２の下方狭持部３２を接近位置から離間位置へ移動させ、一方のみトレー１１ａの挟持を解く。この下降位置に到達する寸前で第２の下方狭持部３２のみを離間させることで、下方狭持部３１、３２の解除時に当接面の摩擦によりトレー１１ａが変形移動することを防ぐことができる。つまり、底面支持部４１が下降位置に到達した後に下方狭持部３１、３２の両方を離間位置に移動させると、当接面の摩擦力によりトレー１１ａが底面支持部４１のテーブル上で若干回転したり、一方に寄るように移動したりすることを防ぐことができる。

底面支持部４１は、下方支持部３１、３２による挟持を解いた後も下降し続け、底面支持部４１が搬送部の上面（供給位置６１）と略同じ高さとなる下降位置に到着するまで下降する。さらに図７（ｂ）に示すように供給移動部（図３、４参照）により、下降位置に到達し、狭持を解除されたトレー１１ａを押し出して、供給位置６１に供給する。このとき第１の下方狭持部３１が離間位置になく、接近位置にあることから、トレー１１ａの押出し時にガイドの役割を果たし、トレー１１ａの供給が円滑になされる。

（第６ステップ）
第６ステップは、最下位のトレー１１ａを供給位置６１に搬送したのちに、底面支持部４１を上昇させ、新たなトレーの供給準備をするステップである。供給位置６１にトレー１１ａを供給すると、図７（ｂ）に示す状態から、図８に示すように、底面支持部４１と、離間位置にある第２の下方狭持部３２と、接近位置にある第１の下方狭持部３１とがともに上昇して、上昇位置に位置する。底面支持部４１の上昇は、最下位のトレー１１ａが分離された後、新たに最下位となるトレー１１ｂの底面に向けて上昇する。上昇動作を止める上昇位置は、新たな最下位のトレー１１ｂの底面から１枚分下がった位置となる。底面支持部４１が上昇位置に到着すると、第１の下方狭持部３１が幅方向Ｗ２（図４参照）に移動して離間位置に位置する。なお、供給移動部５１は、底面支持部４１の上昇後に押出し状態から元の状態に戻る。

底面支持部４１が上昇位置に位置し、第１の下方狭持部３１が離間位置に位置すると、第１の上方支持部２２が幅方向Ｗ２（図４参照）に移動して離間位置となり、トレー群１０の狭持が解除され、トレー群１０がトレー１１ｂの１枚分、底面支持部４１に落下する。この状態で図５（ａ）に示す初期状態となる。供給動作は設定数の供給動作が完成するなどの条件を満たすまで繰り返し行われる。

第２の実施形態に係るトレー供給装置１は、図９、図１０、図１１に示すように、トレーを両側から狭持する狭持部について、トレー群１０から分離し、保持することを補助するための補助部を有するものである。以下、第１の実施形態との相違点のみを説明する。

第２の上方狭持部２２は、下端からトレー１１側に突出する上方補助部２９を有している。上方補助部２９は、上方補助部２９の下面と第２の上方狭持部２２の下面とが連続する同一面となるように、第２の上方狭持部２２からトレー１１側に向かって突出した形態である。上方補助部２９は、上方狭持部２２の水平方向Ｗ１の長さと同じ長さを有し、フランジ端１２ａに沿って長手方向の全長に渡って長い板形状とし、板の肉厚（上下幅）は積層されたトレーのフランジ端１２ａ間よりも薄く、フランジ端１２ａの肉厚の半分程度の厚さとしている。上方補助部２９はトレー１１よりも強度が高い鋼板により形成することを好適としている。

上方補助部２９の形態は、図９に示すように、第２の上方狭持部２２の下端が突出する一体的な形態であるほか、図１０（ａ）に示すように、上方狭持部２２の下面にトレー側に突出する板状部材を配置する形態や、図１０（ｂ）に示すように、Ｌ字型の板状部材をトレー側に突出するように上方狭持部の下面に配置する形態であってもよい。また、上方補助部２９は、トレー側に突出する形態であり、突出部分の上平面にフランジ端１２ａが載る形態であることが好ましく、上方狭持部２２の下端面から連続するように突出する形態や突出長さはトレーのフランジ端から周囲壁に至る長さよりも若干長いことが好ましい。

図９、図１０に示すように、上昇位置の底面支持部４１により最下位のトレー１１ａを支持した状態では、上方補助部２９の上平面が第２位のトレー１１ｂのフランジ端１２ａ下面よりも上方に位置している。第３ステップでは上方狭持部２１、２２が当接面により挟持する前に、上方補助部２９が最下位のトレー１１ａと第２位のトレー１１ｂとの間に挿入される。このとき、上方補助部２９の先端が第２位のトレー１１ｂの収容部分１３の周囲壁の外側に接し、第２位のトレー１１ｂを押し上げることができる。つまり、トレーの周囲壁は上方から斜め下方に滑らかに傾斜するものが多く、上方補助部２９が周囲壁に接触して押し付けると、トレーを若干上方に押し上げる作用をする。そのため、最下位のトレー１１ａを下方狭持部３１、３２が狭持して下方に抜き出す際に、第２位のトレー１１ｂと分離容易にし、第２位のトレー１１ｂが追随することを抑制する。これに加え、上方補助部２９により第２位のトレー１１ｂのフランジ部分を下方から支持することとなり、安定的に第２位以上のトレーを保持することが可能になる。トレーの形態によっては周囲壁に接触しない場合もあるが、その場合には第２位のトレー１１ｂを押し上げることはないものの、最下位のトレー１１ａの抜き出しに際して第２位のトレー１１ｂの追随を防止することで結果的に最下位のトレー１１ａと第２位のトレー１１ｂとの分離を容易にしている。

また、図１１に示すように、最下位のトレー１１ａと第２位のトレー１１ｂとの分離を容易にするため、下方狭持部３１、３２のうち第１の下方狭持部３２の上面とが連続する同一面となるようにトレー側に突出する下方補助部３９を用いることが好ましい。また、下方補助部３９が上方狭持部２１、２２、上方補助部２９と同じく、水平方向Ｗ１の長さと同じ長さを有し、フランジ端１２ａに沿って長手方向の全長に渡って長い板形状とし、板の肉厚（上下幅）は積層されたトレーのフランジ端１２ａ間よりも薄く、フランジ端１２ａの肉厚の半分程度の厚さとしている。その他、図９や図１０と同じ形態を下方補助部３９に用いることも可能であり、上方補助部２９と同じく突出長さをトレーのフランジ端から周囲壁に至る長さよりも若干長くすることが好ましい。

さらに、図１１に示すように、本実施形態の下方補助部３９は、第１の下方狭持部３１の上端から連続するように突出して形成されている。上方補助部２９は図９、図１０の図面上でトレーの左側となる第２の上方狭持部２２に形成されているが、下方補助部３９は図面上でトレーの右側に配置され、トレーの長手方向の両側に各々配置され、上方補助部２９と下方補助部３９が垂直方向（上下）において同一方向側に配置されていない。これは、トレーの長手方向の両側に補助部が存し、分離する方と保持する方の両方を補助しつつ両者の厚みが上下方向に連続せず積層されたトレー群１０のバランスを崩すこともない。

また、下方補助部３９を有することにより、最下位のトレー１１ａが供給移動部５１で供給するに際し、下方補助部３９も上下のガイドの役割をして、供給に際して上下にバウンドしたりすることを防ぎ、安定的に供給させることが可能になる。

１…トレー供給装置、１０…トレー群、１１…トレー、１１ａ…最下位のトレー、１１ｂ…第２位のトレー、１２…フランジ、１２ａ…フランジ端、２１…第１の上方狭持部（狭持部）、２２…第２の上方狭持部（狭持部）、２９…上方補助部、３１…第１の下方狭持部（狭持部）、３２…第２の下方狭持部（狭持部）、３９…下方補助部、４１…底面支持部、５１…供給移動部、６１…供給位置、Ｗ…収容スペース、Ｗ１…水平方向、Ｗ２…幅方向、Ｗ３…上下高さ方向。

Claims

フランジを有するトレーを積層したトレー群から単一のトレーを抜き出して、供給位置に供給するトレー供給装置であって、
上下高さ方向に積層したトレー群の最下位のトレーを下方から支持して昇降する底面支持部と、前記トレー群のフランジ端を挟持し相対的に離間可能な狭持部と、前記トレー群から分離した前記最下位のトレーを供給位置に供給する供給移動部とからなり、
前記狭持部は、前記最下位のトレーを狭持する下方狭持部と、少なくとも第２位のトレーを含む前記トレー群を狭持する上方狭持部と、を有し、
前記下方狭持部が前記上方挟持部に対して離間することにより、前記最下位のトレーを前記トレー群から分離することを特徴とするトレー供給装置。
トレー群を収容可能な領域を有する収容スペースを有し、
底面支持部は、前記収容スペースの水平方向の水平長さの２分の１以上の長さを一辺とする方形状の上平面を有する板状体であって、
下方挟持部は、前記底面支持部の一辺と同じくする水平長さを有することを特徴とする請求項１に記載のトレー供給装置。
下方狭持部は、幅方向に移動可能な第１の下方狭持部と第２の下方狭持部とを有し、最下位のトレーを狭持して底面支持部とともに昇降可能とするものであって、
前記底面支持部の下降位置において前記第１の下方狭持部を前記トレーの狭持する状態を維持し、前記第２の下方狭持部を水平方向と直交する幅方向に離間させた状態で、供給移動部により供給位置に前記トレーを水平方向に押し出して供給可能とすることを特徴とする請求項２に記載のトレー供給装置。
上方狭持部は、底面支持部の一辺と同じくする水平長さを有し、固定する第１の上方狭持部と、幅方向に移動可能な第２の上方狭持部とを有し、
前記第２の上方狭持部の下端よりトレー側に向けて突出する上方補助部を、前記水平長さに渡り形成したことを特徴とする請求項２または３に記載のトレー供給装置。
第２の上方狭持部とトレーの長手方向反対側の位置にある第１の下方狭持部の上端よりトレー側に向けて突出する下方補助部を、下方狭持部の水平長さに渡り形成したことを特徴とする請求項２、３または４のいずれか一項に記載のトレー供給装置。
フランジを有するトレーを積層したトレー群から単一のトレーを抜き出して、供給位置に供給するトレー供給方法であって、
上下高さ方向に積層したトレー群の最下位のトレーを下方から支持する底面支持部と、前記トレー群のフランジ端を挟持し相対的に離間可能な上方狭持部と下方狭持部とを有する狭持部と、前記トレー群から分離した前記最下位のトレーを前記供給位置に供給する供給移動部とからなり、
前記底面支持部を上昇位置に位置させて前記最下位のトレーを下方から支持する第１ステップと、
前記第１ステップの状態から前記下方狭持部により前記最下位のトレーを狭持する第２ステップと、
前記第２ステップの状態から前記上方狭持部により第２位のトレーを含むトレー群の一部を狭持する第３ステップと、
前記第３ステップの状態から前記底面支持部と前記下方狭持部で狭持した前記最下位のトレーとを下降させることで、前記トレー群より前記最下位のトレーを分離する第４ステップと、
前記第４ステップの状態から前記下方狭持部による狭持を解除して前記供給移動部により前記最下位のトレーを前記供給位置まで押し出す第５ステップを有することを特徴とするトレー供給装置を用いたトレー供給方法。
第５ステップの状態から底面支持部を、最下位のトレーをトレー群より分離して供給した後に新たに最下位のトレーとなる第２位のトレーからトレー１枚分低い位置とする上昇位置に上昇させ、
上方狭持部の狭持を解除して前記トレー群を前記底面支持部に落下させる第６ステップを有することを特徴とする請求項６に記載のトレー供給装置を用いたトレー供給方法。
上方狭持部は、固定する第１の上方狭持部と、幅方向に移動可能な第２の上方狭持部とを有し、
下方狭持部は、幅方向に移動可能な第１の下方狭持部と第２の下方狭持部とを有し、
第５ステップにおいて、前記第１の下方狭持部をトレーの狭持する状態を維持し、前記第２の下方狭持部を下降位置に到達すると離間させ、前記第１の下方狭持部を接近位置にある状態で前記供給移動部により供給位置に前記トレーを押し出して供給することを特徴とする請求項６または７に記載のトレー供給装置を用いたトレー供給方法。