以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、物品Pcが搬送される方向を搬送方向Trとし、搬送方向Trに沿って、「搬送方向上流側」および「搬送方向下流側」を定義する。そして、物品Pc等、それ自体の部材を説明する場合において、「搬送方向の下流側」を「搬送方向の前側」とし、「搬送方向の上流側」を「搬送方向の後側」とする。例えば、物品Pcの搬送方向の下流側に向く面を「搬送方向の下流側の面」または「搬送方向の前面」とし、搬送方向の上流側に向く面を「搬送方向の上流側の面」または「搬送方向の後面」として説明する。また、ループ状に形成されたレールのループの中心から径方向外方を外側、径方向内方を内側として説明する。
<搬送装置A>
図1は、搬送装置Aの概略配置図である。図2は、搬送装置Aの機能ブロック図である。搬送装置Aは、物品に収容物を充填する不図示の充填装置の後工程に配置される。図1に示すとおり、搬送装置Aは、内部に液体の収容物が充填された略直方体状の物品Pcを搬送し、収容箱Bxに箱詰めして外部に搬出する。
図1、図2に示すように、搬送装置Aは、搬入部100と、第1搬送部200と、第2搬送部300と、乗換装置400と、箱詰部500と、制御部600(図2参照)と、副搬送部700と、を有する。搬送装置Aでは、不図示の充填装置から搬出された物品Pcが、搬入部100を介して搬入される。
物品Pcは、第1搬送部200で所定の処理が施された後、第2搬送部300に送られる。第2搬送部300に搬送された物品Pcは、複数個ごとに集積された後、箱詰部500で収容箱Bxに箱詰めされて、外部に搬出される。ここで、集積とは、複数の物品Pcを、搬送方向Trに隣り合う者同士接触させて搬送方向Trに集めることまたはその状態を示す。以下に、搬送装置Aの各部の詳細について説明する。
<制御部600>
まず、搬送装置Aを統合的に制御する制御部600の詳細について説明する。図2に示すように、制御部600は、処理回路601と、記憶回路602とを有する。処理回路601は、各種情報を処理する回路であり、CPU、MPU等の演算回路を有する。また、処理回路601は、処理結果に基づいて、第1搬送部200、第2搬送部300、乗換装置400、箱詰部500および副搬送部700に含まれる制御対象を制御する。
記憶回路602は、ROM、RAM等の半導体メモリー、フラッシュメモリー等の可搬性を有するメモリーおよびハードディスク等の記憶媒体を含むまたは接続される回路である。記憶回路602に、制御プログラムまたは処理プログラム等の各種プログラムを記憶しておき、必要に応じて処理に対応したプログラムを呼び出すとともに処理回路601でプログラムを動作させて、処理を行うようにしてもよい。制御部600に接続される要素およびその制御については、各要素の説明時に説明する。
<搬入部100>
図1に示すように、搬送装置Aにおいて物品Pcは、搬入部100から搬入される。搬入部100は、搬入コンベヤ11と、一対のニップローラ12と、を有する。搬入コンベヤ11は、不図示の充填装置にて収容物が充填された物品Pcを搬送するコンベヤである。搬入コンベヤ11は、上面に物品Pcを載置した状態で、物品Pcを搬送する。
本実施形態の搬入部100において、通常の搬送の際には物品Pcの搬入コンベヤ11の上面に対する滑りを抑制し、乗換装置400に乗り換える際には適宜滑らせたい。このような要求を満たすため、物品Pcと搬入コンベヤ11(の上面)との間の静止摩擦係数および動摩擦係数が適当な値である必要である。
本発明の発明者は、鋭意研究の結果、上述した静止摩擦係数および動摩擦係数を最適値にするためには、搬入コンベヤ11としてトップチェーンコンベヤを用いることが好ましいとの知見を得た。そのため、本実施形態の搬入部100において、搬入コンベヤ11としてトップチェーンコンベヤを用いる。
図1に示すように、搬入コンベヤ11の搬送方向Trの下流側の端部は、乗換装置400を介して第1搬送部200の後述する第2曲線搬送レール214に接続する。搬入コンベヤ11は、コンベヤモータ111を有する(図2参照)。コンベヤモータ111は、制御部600に接続されており、制御部600からの指示に従って搬入コンベヤ11を駆動させる動力源である。
一対のニップローラ12は、搬入コンベヤ11の上方に配置される。一対のニップローラ12は、上下に延びる中心軸周りに回転可能であり、各ニップローラ12の中心軸は、平行に配置される。一対のニップローラ12は、物品Pcの搬送方向Trと交差する面と接触する。ニップローラ12の表面は、物品Pcの表面との摩擦が高くなる材料で形成されている。そのため、一対のニップローラ12の回転によって物品Pcの搬送が制御される。つまり、ニップローラ12の動作によって、搬入コンベヤ11で搬送される物品Pcの搬送間隔が調整される。
一対のニップローラ12は、ローラモータ121(図2参照)によって回転される。ローラモータ121は、ニップローラ12それぞれに備えられてもよいし、駆動力を伝達する機構を利用して1個のローラモータ121の駆動力を各ニップローラ12に伝達してもよい。図2に示すように、ローラモータ121は、制御部600と接続されている。ローラモータ121は、制御部600からの指示に基づいて駆動される。
<第1搬送部200>
次に、第1搬送部200の詳細について、図面を参照して説明する。図3は、第1直線搬送レール211を移動している第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の平面図である。図4は、図3に示す第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の外側から見た図である。図5は、図3に示す第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の搬送方向後側から見た図である。
図1~図5に示すように、第1搬送部200は、搬送レール21と、第1搬送シャトル22と、第2搬送シャトル23と、搬送リニアモータ機構24とを有する。また、第1搬送経路Tc1の近傍には、ストロー貼付部25と、不良品排除部26と、が配置される。ストロー貼付部25および不良品排除部26は、物品Pcに対して処理を行う処理部の一例である。なお、処理部については、これらに限定されない。
搬送レール21は、両端を連結することでループ状に形成される。搬送レール21は、直線状の第1直線搬送レール211および第2直線搬送レール212と、曲線状の第1曲線搬送レール213および第2曲線搬送レール214とを有する(図1参照)。
図1に示すように、第1搬送部200には、乗換装置400から第2搬送部300の積替部37に物品Pcが搬送される第1搬送経路Tc1が形成される。第1搬送経路Tc1は、直線部分と、直線部分の搬送方向の上流側および下流側に連結された曲線部分とを有する。また、第1搬送部200において、搬送レール21のループ状の外側に配置されて、第1搬送経路Tc1の搬送方向Trの下流端と上流端とを接続する戻り経路Tbが形成される。
搬送レール21は、第1搬送経路Tc1に沿って延びる主搬送領域21mと、戻り経路Tbに沿って延びる戻り領域21nとに分けられる。主搬送領域21mは、第2曲線搬送レール214の搬送方向の下流側の一部と、第1直線搬送レール211と、第1曲線搬送レール213の搬送方向の上流側の一部とによって形成される。戻り領域21nは、第1曲線搬送レール213の搬送方向の下流側の一部と、第2直線搬送レール212と、第2曲線搬送レール214の搬送方向の上流側の一部とによって形成される。
第1直線搬送レール211および第2直線搬送レール212と、曲線状の第1曲線搬送レール213および第2曲線搬送レール214とは、直線状であるか曲線状であるかの違いはあるが、それ以外の点は同じ構成を有する。以下、区別が必要な場合に区別して表示するとともに、区別が不要な場合には搬送レール21として説明する。
<搬送レール21>
図4、図5に示すように、搬送レール21は、メインレール部215と、溝付きレール部216と、平面レール部217とを有する。メインレール部215は、搬送方向Trと直交する面で切断した切断面が長方形状の筒体である。メインレール部215の内部には、搬送リニアモータ機構24の後述するコイル241が配置される。メインレール部215は、コイル241からの磁力が透過する材料で形成される。このような材料として、例えば、一部のステンレス鋼、アルミニウムおよびその合金を挙げることができるが、これに限定されない。
溝付きレール部216は、メインレール部215の上部に配置される。図4および図5に示すように、メインレール部215と溝付きレール部216との間には、隙間218が形成される。隙間218には、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の後述する凸部229が嵌る形状である。これにより、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、搬送レール21に沿う方向に移動可能にガイドされる。
溝付きレール部216は、搬送方向Trと交差する方向の外面から凹んだ凹形状の溝部219を有する。溝部219は、搬送レール21の全周にわたって形成される。溝付きレール部216は、2個の溝部219を有する。2個の溝部219は、上下に並んで配置される。
平面レール部217は、メインレール部215の下部に配置される。平面レール部217は、搬送方向Trと交差する面で切断した断面の外側が、鉛直線に沿う形状である(図5等参照)。
第1直線搬送レール211、第1曲線搬送レール213、第2直線搬送レール212および第2曲線搬送レール214が平面視において時計回り方向に順に連結される。これにより、搬送レール21が、ループ状に形成される。
なお、本実施形態における第1搬送部200において、第1曲線搬送レール213および第2曲線搬送レール214は、同一の曲率半径を有する円弧状であるが、これに限定されない。たとえば、第1曲線搬送レール213および第2曲線搬送レール214は、複数の曲率半径の曲線を組み合わせた曲線状であってもよく、また、一部が直線状であってもよい。また、曲線状の部分として、円弧状に限定されず、いわゆる、クロソイド曲線状であってもよい。また、これら以外の曲線状であってもよい。
<第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23>
図1に示すとおり、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、搬送レール21に沿って、平面視時計回り方向に移動する。また、図1~図5に示すように、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、搬送レール21の外面に配置されて、搬送レール21に沿って移動可能である。第1搬送シャトル22は、物品Pcの搬送方向Trの前部を保持する。第2搬送シャトル23は、物品Pcの搬送方向Trの後部を保持する。
そして、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、物品Pcを保持した状態で第1搬送経路Tc1に沿って移動することで、物品Pcを搬送方向Trに搬送する。すなわち、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、物品Pcを保持する搬送シャトルの一例である。なお、搬送シャトルとしては、例えば、物品Pcの下面から保持するような構成であってもよい。
第1搬送部200において、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、共通の構成を有する本体部220、2個の上ローラ223、2個の下ローラ224および凸部229を備えている。なお、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が、搬送レール21に沿って移動可能であれば、それぞれ、異なる構成の本体部、上ローラ、下ローラを備えていてもよい。
第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の共通部分について説明する。本体部220には、搬送リニアモータ機構24の後述するマグネット242が配置される。本体部220は、搬送レール21よりも外方に、搬送レール21と対向して配置される。なお、マグネット242は本体部220の内部に収容され、メインレール部215に配置されたコイル241と搬送方向Trと交差する方向に対向する。
本体部220は、搬送レール21に向かって突出する凸部229を有する。凸部229は、搬送レール21のメインレール部215と溝付きレール部216との間に形成された隙間218に嵌る(図5参照)。凸部229が隙間218に嵌ることで、本体部220の搬送レール21からのずれが抑制される。
2個の上ローラ223は、本体部220の上部に回転可能に支持される。上ローラ223の外周面は、溝付きレール部216の溝部219と嵌合する。2個の下ローラ224は、本体部220の下部に回転可能に支持される。下ローラ224の外周面は、平面レール部217の外面と接触する。
本体部220は、内部に配置されたマグネット242の磁力によって、搬送レール21の外面に吸着されている。なお、搬送レール21に磁石を吸着する鉄等の金属で形成された吸着部を備えていてもよいし、コイル241に備えられた鉄心とマグネット242との磁力によって吸着されてもよい。また、本体部220は、搬送レール21に沿って移動可能であるとともに、フック等を用いて搬送レール21から容易に脱落しないように搬送レール21に取り付けられてもよい。
次に、第1搬送シャトル22の特徴部分について説明する。図3~図5に示すように、第1搬送シャトル22は、本体部220に取り付けられた、第1搬送支持部221と、2個の第1搬送係合部222とを有する。第1搬送支持部221は、第1搬送係合部222の下方に配置される。第1搬送支持部221は、本体部220にねじ止めにて固定される。第1搬送支持部221は、本体部220から外方に向かって突出する。第1搬送支持部221の上面は、水平面となる。
第1搬送支持部221は、平面視において、外方の端部の搬送方向Trの後方の角部225を有する。角部225は、第1搬送係合部222の後述するアーム本体部226よりも搬送方向Trの後方に延びる。さらに、角部225は第1搬送係合部222の後述する押え部228よりも外方に延びる(図3参照)。
2個の第1搬送係合部222は、本体部220に上下に離れて取り付けられる。2個の第1搬送係合部222は、本体部220における上下方向の配置位置が異なるが、同じ形状である。図3~図5に示すように、第1搬送係合部222は、アーム本体部226と、爪部227と、押え部228と、を有する。第1搬送係合部222は、本体部220にねじ止めにて固定される。アーム本体部226は、本体部220と直交する平板状である。
爪部227は、アーム本体部226の外方の端部から搬送方向Trの後方に延びる。押え部228は、アーム本体部226の搬送レール21に近い側の端部から搬送方向Trの後方に延びる。
第2搬送シャトル23の特徴部分について説明する。図3~図5に示すように、第2搬送シャトル23は、本体部220に取り付けられた、第2搬送支持部231と、2個の第2搬送係合部232とを有する。第2搬送支持部231は、第2搬送係合部232の下方に配置される。第2搬送支持部231は、本体部220にねじ止めにて固定される。第2搬送支持部231は、本体部220から外方に向かって突出する。第2搬送支持部231の上面は、水平面となる。
第2搬送支持部231は、平面視において、外方の端部の搬送方向Trの前方の角部235を有する。角部235は、第2搬送係合部232の後述するアーム本体部236よりも搬送方向Trの後方に延びる。さらに、角部235は第2搬送係合部232の後述する押え部238よりも外方に延びる(図3参照)。2個の第2搬送係合部232は、本体部220に上下に離れて取り付けられる。第2搬送係合部232は、第1搬送係合部222と対応する。
図3~図5に示すように、第2搬送係合部232は、アーム本体部226と対応するアーム本体部236と、爪部227と対応する爪部237と、押え部228と対応する押え部238と、を有する。爪部227は、アーム本体部236の外方の端部から搬送方向Trの前方に延びる。押え部238は、アーム本体部236の搬送レール21に近い側の端部から搬送方向Trの前方に延びる。
なお、第1搬送部200において、第1搬送経路Tc1に物品Pcの搬送をガイドするガイド部が設けられる場合、第1搬送シャトル22の第1搬送支持部221および爪部227、第2搬送シャトル23の第2搬送支持部231および爪部237は、省略してもよい。
次に第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23による物品Pcの保持について説明する。制御部600は、搬送レール21に取り付けられている状態において、第1搬送シャトル22と第2搬送シャトル23の相対位置を変更することが可能である。
まず、直線状の第1直線搬送レール211に配置されているときの第1搬送シャトル22と第2搬送シャトル23による物品Pcの保持について説明する。なお、第2直線搬送レール212に配置されているときも同様である。図3、図4に示すように、第1搬送シャトル22は物品Pcの搬送方向Trの前部を第2搬送シャトル23は物品Pcの搬送方向Trの後部をそれぞれ保持する。
第1搬送係合部222の爪部227は、物品Pcの搬送レール21と反対側の面の前端の一部と係合する。同時に、押え部228は、物品Pcの搬送レール21側の面の前端の一部と係合する。アーム本体部226は、物品Pcの搬送方向Trの前面の一部と接触する。
同様に、第2搬送係合部232の爪部237は、物品Pcの搬送レール21と反対側の面の後端の一部と係合する。同時に、押え部238は、物品Pcの搬送レール21側の面の後端の一部と係合する。アーム本体部236は、物品Pcの搬送方向Trの後面の一部と接触する。
図4、図5に示すように、搬送レール21に取り付けられた第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23において、第1搬送係合部222のアーム本体部226上下方向位置は、2個の第2搬送係合部232のアーム本体部236の間であり、例えば、下側の第1搬送係合部222のアーム本体部226上下方向位置は、下側の第2搬送係合部232のアーム本体部236よりも下であり、上側の第1搬送係合部222のアーム本体部226上下方向位置は、上側の第2搬送係合部232のアーム本体部236よりも下である。
図4に示すように、第1搬送係合部222の各アーム本体部226を第2搬送係合部232の各アーム本体部236のそれぞれ下方に配置することで、物品Pcの搬送レール21と反対側の面に、搬送方向Trの前側上部から後方下部にかけて空間が形成される。そのため、第1搬送係合部222の爪部227および第2搬送係合部232の爪部227が物品Pcの搬送レール21と反対側の面と係合しても、物品Pcの搬送レール21と反対側の面には、ストローThを貼付可能な領域が形成される。
なお、第1搬送支持部221の上面と第2搬送支持部231の上面とは面一であることが好ましいが、これに限定されない。上下にずれるようにして、物品Pcが搬送方向Trに傾くようにしてもよい。
第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が物品Pcを保持している状態において、第1搬送支持部221の角部225および第2搬送支持部231の角部235が物品Pcの底面の内側の搬送方向Trの前側および後側の角部を支持する。
物品Pcの底面は、搬送レール21に近い部分の前後の隅部が支持されている。そのため、物品Pcの上部には、外方に転倒する方向に力が作用する場合がある。しかしながら、第1搬送係合部222の爪部227が物品Pcの搬送レール21と反対側の面の前端の一部と係合し、第2搬送係合部232の爪部237が物品Pcの搬送レール21と反対側の面の後端の一部と係合するように構成されるため、物品Pcの転倒が抑制される。
また、物品Pcの搬送方向Trの前面の一部がアーム本体部226と接触し、物品Pcの搬送方向Trの後面の一部がアーム本体部236と接触する。これにより、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の移動開始時または停止時における、物品Pcの搬送方向Trの移動を抑制できる。
上述したとおり、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23で物品Pcを保持したとき、物品Pcの下方への移動は、第1搬送支持部221(の角部225)および第2搬送支持部231(の角部235)によって支持される。そのため、第1搬送係合部222および第2搬送係合部232は、物品Pcの側面と接触、つまり、係合さえすればよい。そのため、第1搬送係合部222および第2搬送係合部232は、物品Pcを強く押圧する必要はない。
以上のように、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23を用いることで、例えば、内部に液体を収容した紙容器のような、柔らかく破損しやすい物品Pcであっても、確実且つ安全に物品Pcの搬送方向Trの前部および後部を保持できる。
第1搬送部200において、物品Pcが搬送される第1搬送経路Tc1には、曲線状の部分がある。物品Pcを保持した第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、第1搬送経路Tc1の曲線状の部分、すなわち、第1曲線搬送レール213または第2曲線搬送レール214に沿って移動する。
以下、代表して第1曲線搬送レール213に沿って移動する第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23を参照して説明する。図6は、物品Pcを保持した第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が第1曲線搬送レール213に沿って移動している状態の平面図である。
第1搬送シャトル22において、アーム本体部226の搬送方向Trに対する角度は固定である。また、第2搬送シャトル23において、アーム本体部236の搬送方向Trに対する角度は固定である。そのため、図6に示すように、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が第1曲線搬送レール213にあるときに、制御部600は、第1搬送シャトル22と第2搬送シャトル23の第1曲線搬送レール213に沿う方向の距離が、第1直線搬送レール211に沿って移動する際の距離に比べ、短くなるように制御する。
このように制御することで、アーム本体部226およびアーム本体部236の外方の端部の距離の搬送方向Trの距離を短くし、爪部227および爪部237が物品Pcの第1曲線搬送レール213と反対側の面の前端の一部および後端の一部と係合できる。そのため、第1曲線搬送レール213に沿って移動する第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23で物品Pcをしっかり保持できる。
また、爪部227および爪部237が物品Pcの第1曲線搬送レール213と反対側の面の一部と係合する構成であるため、第1曲線搬送レール213に沿って移動するときに発生する遠心力を、爪部227および爪部237で受けることができる。これにより、第1曲線搬送レール213に沿って第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が移動する場合でも、物品Pcが飛び出したり、落下したりすることを抑制できる。
<搬送リニアモータ機構24>
搬送レール21には、複数の第1搬送シャトル22と、第1搬送シャトル22と同数の第2搬送シャトル23とが搬送方向Trに沿って交互に配置される。搬送リニアモータ機構24は、各第1搬送シャトル22および各第2搬送シャトル23を独立して駆動させることが可能である。
図2、図5に示すように、搬送リニアモータ機構24は、複数のコイル241と、マグネット242と、リニアドライバ243(図2参照)と、を有する。複数のコイル241は、ループ状に配置された搬送レール21の内部に、ループ状に沿って配列されている。
マグネット242は、永久磁石であり第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23に配置される。図5に示すように、マグネット242は、本体部220の内部に配置される。マグネット242は、コイル241と磁力を付与し合うことができるように配置される。本体部220に配置されたマグネット242と、搬送レール21の内部に配置された複数のコイル241とでリニアモータが形成される。
リニアドライバ243は、各コイル241と接続される。リニアドライバ243は、不図示の電源回路に接続されている。リニアドライバ243は、コイル241に供給する電力を制御する回路であり、演算処理回路、各コイル241に供給する電圧および電流を調整する電力供給回路等の回路を含む。リニアドライバ243は、各コイル241に適切な電流を供給する。リニアドライバ243は、制御部600から、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の動作の情報(移動速度、タイミング等の情報を含む)を受け取り、その情報から適切なコイル241に電力を供給する。また、リニアドライバ243に電力を供給したコイル241の情報である励磁コイル情報Imを制御部600に送る。
<ストロー貼付部25>
ストロー貼付部25は、第1搬送経路Tc1の直線部分に近接して配置される。ストロー貼付部25は、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23にて保持された物品Pcの搬送レール21と反対側の面にストローTh(図3~図5等参照)を貼り付ける。ストローThは、樹脂製の袋に収納された状態で、物品Pcの搬送レール21と反対側の面に貼り付けられる。ストローThの貼り付けは、例えば、ホットメルト、接着剤等を用いるものを挙げることができるが、これ以外の方法で貼付してもよい。
物品Pcによっては、ストローThを貼り付けない場合がある。この場合、ストロー貼付部25を省略してもよい。また、ストローTh以外の長尺物を物品Pcに貼り付ける場合も、ストロー貼付部25を用いて、貼り付けてもよい。
<不良品排除部26>
物品Pcは、ストロー貼付部25でストローThを貼付することで、完成する。第1搬送部200では、第1搬送経路Tc1に沿って搬送される物品Pcの外観、例えば、底面、上面等の貼り付け状態を不図示の検査部で検査する。そして、検査部からの検査の結果は、制御部600に送られる。制御部600の処理回路601は、検査結果に基づいて良品と不良品との判断を行う。
不良品排除部26は、不良品と判断された物品Pcを、搬送ルートの外部に排出する。不良品排除部26は、搬送レール21の第1直線搬送レール211の搬送方向Trの下流側に配置される。不良品排除部26は、搬送レール21の下方に配置された排除コンベヤ261を備えている。排除コンベヤ261は、搬送ルートの外部に向かって搬送できるように配置される。そして、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23にて保持されている不良品の物品を下方の排除コンベヤ261に載置させるとともに、排除コンベヤ261を駆動することで、不良品の物品を搬送ルートの外部に排出する。
なお、本実施形態にかかる不良品排除部26は、搬送レール21の下方に配置された排除コンベヤ261を用いているが、これに限定されない。例えば、不良品の物品を搬送ルートの外部に押す機構を採用してもよい。この場合も、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の相対距離を広くして、保持を解除した後に、物品を押す構成を挙げることができる。
第1搬送部200は、以上示した構成を有する。
<乗換装置400>
乗換装置400について図面を参照して説明する。図7は、乗換装置400で物品Pcの乗り換えを実行している状態を示す斜視図である。図8は、乗換装置400の斜視図である。図9は、乗換装置400の平面図である。
乗換装置400は、搬入コンベヤ11上を搬送されてきた物品Pcを受け取り、物品Pcを乗換経路Ta1に沿って搬送した後、第1搬送部200に乗り換えさせる。乗換装置400は、乗換経路Ta1の搬送方向Trの上流側の端部の受取領域Ar1で物品Pcを受け取り、乗換経路Ta1の搬送方向Trの下流側の端部の乗換領域Ar2で物品Pcを第1搬送部200に乗り換えさせる(図7、図9等参照)。なお、乗換装置400において、受取領域Ar1および乗換領域Ar2は、物品Pcにかかわらず常に一定である。
図7~図9に示すように、乗換装置400は、物品Pcを、中心軸C1を中心とする円弧状の乗換経路Ta1に沿って移動させる。図7、図9等に示すように、乗換装置400の乗換経路Ta1の搬送方向の上流側の端部と搬入コンベヤ11の搬送方向Trの下流側の端部とが接続する。さらに説明すると、搬入コンベヤ11の搬送方向Trは、乗換経路Ta1の搬送方向Trの上流側の端部における接線方向と重なる。このように構成することで、搬入コンベヤ11の上面に載置された物品Pcにかかる力を抑えつつ、乗換経路Ta1に乗り換えさせることが可能である。
乗換装置400は、4個のプッシャー41と、4個の保持部材42と、移動機構43と、ガイド部44とを有する。
<プッシャー41>
プッシャー41は、物品Pcを乗換経路Ta1に沿って搬送方向Trに押す。プッシャー41は、中心軸C1を中心とし一部が乗換経路Ta1と一致する円周状の移動経路Ta2に沿って移動可能である。4個のプッシャー41は、いずれも同じ形状を有する。プッシャー41は、平面視L字状であり、第1押し部411と、第2押し部412と、を有する。
第1押し部411は、移動経路Ta2(図9参照)の搬送方向Trに沿って、すなわち、中心軸C1を中心とする円の接線方向に延びる。第1押し部411は、いずれも、中心軸C1に対して同じ角度をなすように配置される。第1押し部411は、乗換経路Ta1内を移動する物品Pcの搬送方向Trと交差する方向の内側の面を支持する。第1押し部411が物品Pcと接触することで、乗換経路Ta1を移動する物品の中心軸C1に対する姿勢の変化が抑制される。
第2押し部412は、第1押し部411と一体であり、第1押し部411の搬送方向Trの後方から中心軸C1を基準とする径方向外側に延びる。なお、別部材として用意された第2押し部412を第1押し部411に固定する構成であってもよい。第2押し部412は、乗換経路Ta1内を搬送される物品Pcの搬送方向Trの後面と接触する。つまり、乗換経路Ta1を搬送される物品Pcは、主に第2押し部412から搬送方向Trに押される。
例えば、ガイド部44でガイドされることで、物品Pcを安定して乗換経路Ta1内を搬送させることができる場合、第1押し部411を省略してもよい。すなわち、プッシャー41は、少なくとも物品Pcの搬送方向Trの後面を押すことができる構成とすることができる。
<保持部材42>
4個の保持部材42は、いずれも中心軸C1を中心とする円環状であり、中心軸C1に沿って回転可能に配置される。4個の保持部材42は、それぞれ、中心軸C1を中心に回転可能であり、中心軸C1に沿って上下に重ねて配置される。保持部材42は、取り付け部420と、内歯歯車421とを有する。
取り付け部420は、保持部材42の外周面に設けられる。取り付け部420には、プッシャー41が取り付けられる。図7、図8に示すように、上から2段目の保持部材42の取り付け部420以外の取り付け部420は、中心軸C1方向に延びている。そして、そのC1軸方向の先端部分は、径方向において2段目の保持部材42の外周面と重なる。
図7、図8に示すように、プッシャー41は、各取り付け部420の2段目の保持部材42と径方向に重なる部分に取り付けられる。さらに説明すると、各プッシャー41は、周方向および径方向において、第1押し部411および第2押し部412の中心軸C1に対する位置が同じになるように、各取り付け部420に取り付けられる。このように取り付けられることで、各プッシャー41の移動経路Ta2は、一致する。
本実施形態の乗換装置400では、4個のプッシャー41および4個の保持部材42を有しているが、これに限定されない。プッシャー41の個数は、搬送される物品Pcを乗り換えさせる頻度、プッシャー41の回転速度等に応じて設定されてもよい。なお、プッシャー41が多くなると、保持部材42の外径を大きくする必要があり、乗換装置400が大型化する。そのため、プッシャー41は、物品Pcの個数に応じた必要最小数またはそれよりも数個多い程度であることが好ましい。また、保持部材42の個数は、プッシャー41の個数と同数であり、プッシャー41の個数によって決まる。
内歯歯車421は、円環状の保持部材42のない周面に配置される。内歯歯車421は、移動機構43と接続しており、移動機構43からの駆動力が伝達される。
<移動機構43>
移動機構43は、4個の駆動モータ431(図2、図7参照)と、4個の駆動シャフト432(図8、図9参照)と、4個のピニオンギヤ433(図9参照)とを有する。駆動モータ431、駆動シャフト432およびピニオンギヤ433の個数は、保持部材42、すなわち、プッシャー41と同数である。
図8に示すように、4個の駆動シャフト432は、それぞれ、中心軸C1に沿って延び、下端部が保持部材42の内部に配置される。4個の駆動シャフト432は、中心軸C1を中心として周方向に等間隔に配置される。
4個のピニオンギヤ433は、それぞれ、異なる駆動シャフト432の下端取り付けられる。ピニオンギヤ433の駆動シャフト432への固定は、例えば、圧入、溶接、ねじ止め等を挙げることができるが、これに限定されない。ピニオンギヤ433を駆動シャフト432に強固に固定する固定方法を広く採用することができる。
4個のピニオンギヤ433は、それぞれ、中心軸C1方向に異なる位置に配置される。各ピニオンギヤ433は、それぞれ、異なる保持部材42の内歯歯車421と噛合する。
そして、4個の駆動シャフト432の中心軸C1方向の上端は、それぞれ異なる駆動モータ431と接続する。4個の駆動モータ431は、それぞれ、異なる駆動シャフト432を回転させる駆動力を供給する。つまり、4個のピニオンギヤ433は、それぞれ異なる駆動シャフト432を介して、異なる駆動モータ431に接続されている。図7に示すように、駆動モータ431は、中心軸C1に沿う方向の保持部材42よりも上方に配置された蓋部45に取り付けられる。蓋部45は、保持部材42の内部に異物が混入するのを防ぐ役割も果たす。
駆動モータ431が回転することで、駆動シャフト432およびピニオンギヤ433が回転する。そして、ピニオンギヤ433が噛合する内歯歯車421を備えた保持部材42が回転する。つまり、4個の保持部材42は、それぞれ、独立した専用の駆動モータ431によって回転される。駆動モータ431は、それぞれ、制御部600に接続されており(図2参照)、制御部600からの指示に基づいて、独立して駆動される。これにより、保持部材42が、それぞれ、独立して回転可能であることから、プッシャー41も、それぞれ、独立して中心軸C1を中心とする円周状の移動経路Ta2に沿って移動可能となる。
なお、本実施形態の移動機構43では、保持部材の内面に配置された内歯歯車とピニオンギヤとを用いるものを採用しているがこれに限定されない。例えば、同心軸で配置された複数の中空シャフトのそれぞれに保持部材を固定し、各中空シャフトを独立して回転させる構成等、保持部材を独立して動作させることができる構成を広く採用できる。
移動経路Ta2の一部は、乗換経路Ta1と重なる。つまり、プッシャー41は、移動経路Ta2を1周するときに、必ず、乗換経路Ta1を通過する。プッシャー41は受取領域Ar1で、物品Pcと接触し、物品Pcが乗換経路Ta1内を搬送されるように、物品Pcを押す。プッシャー41と物品Pcとのタイミングについては、後述する。
<ガイド部44>
ガイド部44は、乗換経路Ta1に沿って移動する物品Pcをガイドする。ガイド部44は、底面ガイド441と、側面ガイド442とを有する。図7~図9に示すように、底面ガイド441は、中心軸C1を中心とする径方向に一定の幅を有し、乗換経路Ta1に沿って延びる。乗換装置400において、物品Pcは、搬入コンベヤ11の上部から底面ガイドの上面に移動する。すなわち、乗換装置400内において、底面ガイド441は、乗換経路Ta1内を移動する物品Pcの底面を支持する。
底面ガイド441の乗換経路Ta1の搬送方向の上流側は、搬入コンベヤ11と近接する。底面ガイド441は、搬入コンベヤ11から物品Pcが移動するときに、物品Pcが引っ掛からない程度の間隔をあけて配置される。隙間が上述の程度に狭く形成されていることで、物品Pcが搬入コンベヤ11上から底面ガイド441上に移動するとき、物品Pcが姿勢を崩したり、転倒したりすることを抑制できる。なお、底面ガイド441の上面は、物品Pcが移動するときに姿勢を崩さない程度に、搬入コンベヤ11の上面よりも低くてもよい。
側面ガイド442は、中心軸C1方向に一定の幅を有する帯状である。側面ガイド442は、中心軸C1方向に見て、乗換経路Ta1の径方向の外縁に沿って延びる円弧状である。側面ガイド442は、乗換経路Ta1に沿って移動する物品Pcの径方向外側の少なくとも一部と接触する。これにより、側面ガイド442は、物品Pcが円弧状の乗換経路Ta1に沿って移動するとき、物品Pcの側面の一部と接触して遠心力による物品Pcの径方向外側への移動を抑制する。
第1搬送部200の後述する第1搬送経路Tc1において、物品Pcは、後述の第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23に搬送方向の前後を保持された状態で搬送される。乗換装置400において、乗換経路Ta1内を搬送される物品Pcは、乗換領域Ar2(図7、図9参照)で、第1搬送部200に受け渡される。つまり、乗換装置400において、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、乗換経路Ta1の一部を通過するときに、乗換経路Ta1を搬送されている物品Pcを保持する。
さらに説明すると、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が、受取領域Ar1で物品Pcを保持したとき、物品Pcの底面は、第1搬送シャトル22の後述する第1搬送支持部221および第2搬送シャトル23の後述する第2搬送支持部231によって支持される。そのため、底面ガイド441の上面は、第1搬送支持部221および第2搬送支持部231の上面と面一であり、干渉しない位置に配置される。
第1搬送経路Tc1において、物品Pcは、第1搬送シャトル22の後述する第1搬送係合部222および第2搬送シャトル23の後述する第2搬送係合部232にて搬送方向Trの前後を保持される。そのため、側面ガイド442の中心軸C1に沿う方向の位置は、第1搬送支持部221、第1搬送係合部222、第2搬送支持部231および第2搬送係合部232と干渉しない位置に配設される。
上述のとおり、物品Pcは、乗換経路Ta1内で搬送されるとき、プッシャー41に押される。そのため、プッシャー41が第1搬送支持部221および第1搬送係合部222、第2搬送支持部231および第2係合支持部232と干渉しないように、4個の保持部材42の中心軸C1に沿う方向の位置が決められる(図7参照)。
<乗換装置400の動作>
搬入コンベヤ11で搬入される物品Pcは、乗換装置400を介して、第1搬送部200に乗り換えされる。
搬入コンベヤ11の上に配置されて搬送される物品Pcは、一対のニップローラ12によって、搬入コンベヤ11上で一端停止される。そして、物品Pcは、一対のニップローラ12によって1個ずつ所定の間隔で搬入コンベヤ11の搬送方向に送り出される。搬入部100において、一対のニップローラ12の動作によって、物品Pcは、ある程度の間隔を保って送り出される。しかしながら、各ニップローラ12の表面の摩擦係数、回転数等のばらつきによって、物品Pcの搬送間隔がばらつく場合がある。
制御部600は、搬入コンベヤ11上に載置されて搬送される物品Pcが、受取領域Ar1に到達するタイミングで、プッシャー41が物品Pcを押し始めることができるように駆動モータ431を制御する。
さらに説明すると、移動経路Ta2の一部は、乗換経路Ta1と重なる。つまり、プッシャー41は、移動経路Ta2を1周するときに、必ず、乗換経路Ta1を通過する。制御部600が、駆動モータ431を制御して、プッシャー41が乗換経路Ta1に到達するタイミングを搬入コンベヤ11上の物品Pcの位置に合わせる。これにより、乗換経路Ta1を移動するプッシャー41は、必ず、搬入コンベヤ11上の物品Pcを押すことができる。
このような構成とすることで、物品Pcの搬送間隔がずれたり、一定でなかったりする場合でも、プッシャー41が確実に物品Pcを押すことができる。物品Pcの搬送のタイミングに合わせて、プッシャー41を移動させることで、物品Pcを押していないプッシャー41(以下、空のプッシャーと称する場合がある)が乗換経路Ta1を通過することを抑制できる。
本実施形態の乗換装置400では、円環状の保持部材でプッシャーを保持しているが、これに限定されない。例えば、中心軸C1から径方向に延びる保持部材の径方向外端にプッシャーを固定し、保持部材をそれぞれ独立して中心軸C1周りに回転するようにしてもよい。プッシャー41をそれぞれ独立して移動経路Ta2に沿って移動可能な構成を広く採用できる。
乗換装置400では、プッシャー41の速度を変更可能であり、乗換経路Ta1内を搬送される物品Pcの搬送速度を一定の範囲内で自由に変更できる。搬入コンベヤ11から搬入される物品の間隔がばらついた場合、乗換経路Ta1内での物品Pcの搬送速度を調整して、第1搬送部200に一定の間隔で乗り換えさせることが可能である。
例えば、乗換経路Ta1において、前に搬送されている物品Pcとの間隔が長い場合、制御部600は、プッシャー41を加速するように、駆動モータ431を制御して間隔を詰める。また、逆に間隔が狭い場合は、制御部600は、プッシャー41が減速するように、駆動モータ431を制御して間隔をあける。このようにすることで、物品Pcを乗換領域Ar2に一定の間隔で搬送することができ、一定の間隔で第1搬送部200に、物品を乗り換えさせることができる。
これにより、第1搬送部200において、物品Pcを搬送する機構、ここでは、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の急激な速度変化を抑制できる。これにより、搬送リニアモータ機構24の発熱を抑止し、第1搬送部200の劣化を抑制することができる。
なお、搬入コンベヤ11に近接した位置でニップローラ12の下流側に、物品Pcの位置を検出するセンサ(不図示)を備えておき、センサによる物品Pcの検出状態に基づいて駆動モータ431を動作させて、プッシャー41を正確に物品Pcに接触させるようにしてもよい。このようにすることで、乗換装置400における物品の乗り換えの精度をより高めることが可能である。
図10は、変形例の乗換装置400aの平面図である。図10に示す乗換装置400aは、プッシャー41aの構成が異なるが、それ以外の点については、図7~図9に示す乗換装置400と同じ構成である。そのため、乗換装置400aの実質上、乗換装置400と同じ部分には同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。
図10に示すように、乗換装置400aのプッシャー41aは、第2押し部412が伸びているとともに、第2押し部412の径方向外側の端部から搬送方向Trの前方に延びる側面保持部413を有する。
プッシャー41aは、第2押し部412が物品Pcの搬送方向Trの後面と接触するときに、側面保持部413が物品Pcの径方向外側の面と接触する。これにより、物品Pcの遠心力は、側面保持部413が受ける。そのため、乗換装置400aでは、ガイド部44の側面ガイド442を省略できる。なお、側面保持部413は、径方向内側の面が傾斜している。このように形成することで、物品Pcに負担をかけることなく、確実に物品Pcの外面と接触することが可能である。
<第2搬送部300>
次に、第1搬送部200の後段に配置される第2搬送部300について、図面を参照して説明する。図11は、本発明にかかる第1集積シャトル32および第2集積シャトル33が集積された物品Pc4を保持した状態を示す平面図である。図12は、図11に示す第1集積シャトル32および第2集積シャトル33の外側から見た図である。図13は、図11に示す第1集積シャトル32および第2集積シャトル33を搬送方向後側から見た図である。第2搬送部300の第2搬送経路Tc2の搬送方向Trの上流が集積装置である。
図1に示すように、第2搬送部300は、第1搬送部200の第1搬送経路Tc1の搬送方向Trの下流端に近接して配置される。図1、図2、図11~図13に示すように、第2搬送部300は、集積レール31と、第1集積シャトル32と、第2集積シャトル33と、集積リニアモータ機構34と、集積搬送部35と、ガイド部36と、積替部37と、を有する。
集積レール31および集積リニアモータ機構34は、第1搬送部200の搬送レール21および集積リニアモータ機構34と実質上同じ構成を有する。そのため、集積レール31および集積リニアモータ機構34の各部については、搬送レール21および搬送リニアモータ機構24の対応する部分との対比を行い、詳細な説明は省略する。
<第2搬送経路Tc2>
図1に示すように、第2搬送部300には、物品Pcが搬送される第2搬送経路Tc2が形成される。第2搬送経路Tc2は、直線状である。第2搬送経路Tc2の搬送方向Trの上流端部には、集積搬送部35が配置される。また、ガイド部36も第2搬送経路Tc2に配置される。
<集積レール31>
図1に示すように、集積レール31は、第1直線搬送レール211、第2直線搬送レール212、第1曲線搬送レール213および第2曲線搬送レール214のそれぞれと対応する、第1直線集積レール311、第2直線集積レール312、第1曲線集積レール313および第2曲線集積レール314を有する。第1直線集積レール311は、第2搬送経路Tc2に沿って延びる。以下、区別が必要な場合に区別して表示するとともに、区別が不要な場合には集積レール31として説明する。
図13に示すように、集積レール31は、メインレール部215、溝付きレール部216、平面レール部217のそれぞれと対応するメインレール部315、溝付きレール部316、平面レール部317を有する。メインレール部315と溝付きレール部316との間には、隙間318が形成される。隙間318は、隙間218と対応する。また、溝付きレール部316の外面には、溝部319が形成される。溝部319は、溝部219と対応する。
<集積リニアモータ機構34>
図2、図13に示すように、集積リニアモータ機構34は、搬送リニアモータ機構24のコイル241、マグネット242およびリニアドライバ243と対応する、コイル341、マグネット342およびリニアドライバ343(図2参照)を有する。図2に示すように、リニアドライバ343は、制御部600に接続され、制御部600からの指示に基づいて、各コイル341に適切な電流を供給する。図13に示すように、コイル341は、集積レール31のメインレール部315内に配置される。マグネット342は、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33に配置される。
<第1集積シャトル32および第2集積シャトル33>
図11~図13に示すように、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33は、集積レール31の外面に配置されて、集積レール31に沿って移動可能である。
第2搬送部300において、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33は、共通の構成を有する本体部320、上ローラ323、下ローラ324および凸部329を備えている。本体部320は、第1搬送シャトル22の本体部220と対応する。上ローラ323および下ローラ324は、第1搬送シャトル22の上ローラ223および下ローラ224と対応する。凸部329は、凸部229と対応する。そのため、本体部320、上ローラ323、下ローラ324凸部329の詳細な説明は省略する。本体部320には、集積リニアモータ機構34のマグネット342が配置される。
第1集積シャトル32は、本体部320に取り付けられ、本体部320から外方に延びる2個の第1集積係合部321を有する。2個の第1集積係合部321は、本体部320に上下に離れて配置される(図12、図13参照)。
図11、図12に示すように、第1集積係合部321は、第2集積接触面325を有する。第2集積接触面325は、搬送方向Trの後方の面である。第2集積接触面325は、搬送方向Trと直交する方向に延びる。なお、第2集積接触面325は、搬送方向Trと直交に限定されず、搬送方向Trに対して90°以外の角度をなしてもよい。
第2集積シャトル33は、本体部320に取り付けられ、本体部320から外方に延びる2個の第2集積係合部331を有する。2個の第2集積係合部331は、本体部320に上下に離れて配置される(図12、図13参照)。
図11、図12に示すように、第2集積係合部331は、第2集積接触面335を有する。第2集積接触面335は、搬送方向Trの前方の面である。第2集積接触面335は、搬送方向Trと直交する方向に延びる。なお、第2集積接触面335は、搬送方向Trと直交に限定されず、搬送方向Trに対して90°以外の角度をなしてもよい。
第1集積シャトル32および第2集積シャトル33が搬送方向Trに並んでいるとき、第1集積シャトル32の第2集積接触面325と、第2集積シャトル33の第2集積接触面335とは、搬送方向Trに対向する。
第1集積シャトル32および第2集積シャトル33は、搬送方向Trに沿って、隣接する物品Pc同士が接触した(以下、集積したと称する)4個の物品Pcの搬送方向Trを搬送方向Trの前後から挟んで保持する。すなわち、第2搬送部300では、4個の物品Pcを集積させた後、集積された4個の物品Pcの搬送方向Trの前端および後端を支持した状態で、搬送方向Trに移動させる。
第2搬送部300において、第1集積シャトル32は、集積された4個の物品Pcの搬送方向Trの下流側から搬送方向Trの最下流の物品Pcを支持する。図11、図12に示すように、第1集積シャトル32の第1集積係合部321の第1集積接触面325は、搬送方向Trの最下流の物品Pcの下流側の面と接触する。
第2搬送部300において、第2集積シャトル33は、集積された4個の物品Pcの搬送方向Trの上流側から搬送方向Trの最上流の物品Pcを支持する。図11、図12に示すように、第2集積シャトル33の第2集積係合部331の第2集積接触面335は、搬送方向Trの最下流の物品Pcの上流側の面と接触する。
なお、第1集積係合部321および第2集積係合部331に、第1搬送係合部222の爪部227および第2搬送係合部232の爪部237のような爪部を備えていてもよい。
<集積搬送部35>
次に集積搬送部35について図面を参照して説明する。図14は、物品Pcの集積を行っている状態の第2搬送部300の拡大平面図である。
図14に示すように、複数の物品Pcは、集積搬送部35の上部で集積される。集積搬送部35は、第2搬送経路Tc2の搬送方向Trの上流側の端部に、第2搬送経路Tc2に沿って配置される。集積搬送部35は、上部に物品Pcを載置した状態で、物品Pcを搬送方向Trに搬送する。第2搬送部300において、集積搬送部35には、トップチェーンコンベヤを採用しているが、これに限定されず、上部に載置された物品Pcを搬送方向Trに移動させることができる搬送機構を広く採用することができる。
<ガイド部36>
図1、図14に示すように、ガイド部36は、第2搬送経路Tc2に沿って配置される。ガイド部36は、底面ガイド361と、側面ガイド362とを有する。底面ガイド361は、第2搬送経路Tc2に沿って搬送される物品Pcの底面と接触して底面を支持する。底面ガイド361は、第2搬送経路Tc2において、集積搬送部35の搬送方向Trの下流側に配置される。
第2搬送経路Tc2の搬送方向Trの上流側において、物品Pcは、集積搬送部35にて搬送される。集積搬送部35にて搬送される物品Pcは、集積搬送部35の搬送方向Trの下流側端部から底面ガイド361の上部に移動する。このとき、物品Pcが転倒したり、傾いたり、しないように、底面ガイド361は集積搬送部35の搬送方向Trの下流側の端部に近接するとともに、上面は、集積搬送部35の上面と同じ高さに設定される。
なお、物品Pcの転倒、傾き等が発生しない程度に、前記底面ガイド361の上面の高さは、集積搬送部35の上面よりも下であってもよい。また、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33で物品Pcの底面を支持することができる場合、底面ガイド361を省略してもよい。
側面ガイド362は、第2搬送経路Tc2において、物品Pcの搬送方向Trと交差する方向に面する側面の両側と接触し、搬送方向Trに移動する物品Pcの側面をガイドする。側面ガイド362は、搬送方向Trと直交する方向に物品Pcを挟んで平行に配置される。
これにより、物品Pcは、搬送方向Trの前面および後面が搬送方向Trに対して常に一定の角度を保って、搬送方向Trに搬送される。上下方向において、側面ガイド362は、第1集積シャトル32の第1集積係合部321および第2集積シャトル33の第2集積係合部331と上下方向にずれて配置される。なお、ガイド部36において、側面ガイド362は、物品Pcを挟んで3本ずつとしているが、これに限定されない。また、集積レール31のループ状に対して内側に配置された側面ガイド362と外側の側面ガイド362の本数は同数あってもよいし、同数でなくてもよい。
上述したとおり、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33で物品Pcを保持したとき、物品Pcの下方への移動は、底面ガイド361によって支持される。そのため、第1集積係合部321および第2集積係合部331は、物品Pcの側面と接触さえすればよい。そのため、第1集積係合部321および第2集積係合部331は、集積された物品Pc4を強く押圧する必要はない。
そのため、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33を用いることで、例えば、内部に液体を収容した紙容器のような柔らかく、破損しやすい物品Pcであっても、確実且つ安全に集積された物品Pc4の搬送方向Trの前部および後部を保持できる。
<積替部37>
図14に示すように、積替部37は、物品Pcを第1搬送経路Tc1から第2搬送経路Tc2に移動させる。積替部37は、6個のプッシャー371と、保持部材372と、駆動モータ373(図2参照)と、ガイド部374と、を有する。6個のプッシャー371は、乗換装置400のプッシャー41と同様の構成を有する。つまり、プッシャー371は、平面視L字状であり、第1押し部411と対応する第1押し部375と、第2押し部412と対応する第2押し部376とを有する。
積替部37では、6個のプッシャー371が円筒状の保持部材372の外周面に周方向に等間隔で配置される。保持部材372は、中心軸C2周りに回転可能である。保持部材372が回転することで、プッシャー371が中心軸C2周りに回転する。駆動モータ373は、制御部600に接続されており、制御部600からの指示に従って、保持部材372を回転する。積替部37において、物品Pcは、プッシャー371に押されて円周状の積替搬送経路Tdに沿って搬送される。
図14に示すように、第1搬送経路Tc1の搬送方向Trの下流端部と、積替搬送経路Tdの搬送方向Trの上流端部とが重なる。第1搬送経路Tc1の搬送方向Trの下流端部と、積替搬送経路Tdの搬送方向Trの上流端部とが重なった部分を積替開始領域As1とする。また、積替搬送経路Tdの搬送方向の下流端部と、第2搬送経路Tc2の搬送方向Trの上流端部とが重なる。積替搬送経路Tdの搬送方向の下流端部と、第2搬送経路Tc2の搬送方Trの上流端部とが重なった部分を積替終了領域As2とする。
制御部600は、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が保持した物品Pcが積替開始領域As1に到達するタイミングで、プッシャー371が物品Pcと接触するように、駆動モータ373を動作させる。そして、物品Pcが積替開始領域As1に到達したときに、制御部600は、搬送リニアモータ機構24に指示を送り、第1搬送シャトル22を物品Pcから搬送方向Trの下流側に離れるように制御する。また、第2搬送シャトル23を物品Pcから搬送方向Trの上流側に離れるように制御する。
制御部600がこのように制御することで、物品Pcは、プッシャー371に押されて積替搬送経路Td内を搬送される。そして、積替搬送経路Td内を搬送されて、積替終了領域As2に到達した後、物品Pcは、集積搬送部35によって搬送され、プッシャー371から離れて、第2搬送経路Tc2に積み替えられる。
第1搬送部200において、物品Pcは、それぞれ、独立して移動可能な第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23に保持されて搬送される。そのため、物品Pcが積替部37に到達するまでの間に、物品Pcを一定の間隔、つまり、等間隔で搬送させて一定の間隔で積替部37に搬送させることができる。これにより、プッシャー371が保持部材372に周方向に等間隔で配置されていても、一定の間隔で搬送される物品Pcを押すことができる。
なお、本実施形態の積替部37は、6個のプッシャー371を備える構成であるが、これに限定されず、6個よりも少なくてもよいし、多くてもよい。また、積替部37として、乗換装置400と同様に、複数のプッシャー41が個別に独立して動作可能な構成を有していてもよい。このようにすることで、第1搬送経路Tc1内を搬送される物品Pcの搬送の間隔がばらついた場合でも物品Pcを安定して第2搬送経路Tc2に積み替えることが可能である。
ガイド部374は、ガイド部44と同様の構成を有する。すなわち、ガイド部374は、底面ガイド441と対応する底面ガイド377と、側面ガイド442と対応する側面ガイド378とを有する。積替搬送経路Tdに沿って搬送される物品Pcの底部を底面ガイド377が保持し、遠心力は側面ガイド378がガイドする。そして、底面ガイド377は、集積搬送部35に接続する。
底面ガイド377の上面は、集積搬送部35の上面と面一である。これにより、物品Pcが底面ガイド377から集積搬送部35に移動するときに、物品Pcが倒れたり、傾いたりすることを抑制できる。なお、物品Pcが倒れたり、傾いたりしない場合、底面ガイド377の上面は、集積搬送部35の上面よりも上にあってもよい。
また、側面ガイド378は、ガイド部36の側面ガイド362と接続する。これにより、積替部37で搬送された物品Pcは、円滑に第2搬送部300に積み替えられる。上下方向において、側面ガイド378は、第1集積係合部321および第2集積係合部331と干渉しない位置に配設される。
詳細は後述するが、第1搬送部200では、第1搬送シャフト22および第2搬送シャフト23で物品Pcを保持した状態で、第1搬送シャフト22および第2搬送シャフト23を戻り領域21nに移動させる戻り制御を行う場合がある。戻り制御を行う場合において、ガイド部374の側面ガイド378が邪魔になる場合がある。
そのため、ガイド部374において、底面ガイド377の上面は、第1搬送シャトル22の第1搬送支持部221の上面および第2搬送シャトル23の第2搬送支持部231の上面よりも低くなるように配置されている。そして、第1搬送経路Tc1と積替搬送経路Tdとが重なる部分では、側面ガイド378も第1搬送シャトル22の第1搬送支持部221の上面および第2搬送シャトル23の第2搬送支持部231の上面よりも低い領域に配置している。これにより、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が積替開始領域As1を通過するときに、第1搬送支持部221および第2搬送支持部231が、側面ガイド378と干渉しない。
このように配置することで、例えば、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が積替開始領域As1で物品Pcの前後に離れたとき、物品Pcは、第1搬送支持部221および第2搬送支持部231から底面ガイド377の上面に落下する。物品Pcは、底面ガイド377の上面に配置されることで、積替搬送経路Tdにおける外側の面を側面ガイド378にガイドされる。これにより、物品Pcは、プッシャー371に押されつつ、ガイド部374にガイドされて積替搬送経路Td内を搬送される。
また、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が積替開始領域As1で物品Pcを保持し続けた場合、物品Pcの底面は、第1搬送支持部221および第2搬送支持部231によって支持される。そのため、第1搬送支持部221および第2搬送支持部231に保持された物品Pcは、側面ガイド378と接触せず、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23に保持されたまま、戻り経路Tbに移動される。
ガイド部374の、底面ガイド377および側面ガイド378を、以上のような構成とすることで、物品Pcを戻り経路Tbまたは積替搬送経路Tdのいずれかに選択的に搬入させることが可能となる。なお、ガイド部374の構成は、一例であり、これ以外の構成であってもよい。
<物品Pcの集積について>
第2搬送経路Tc2の搬送方向Trの上流側の端部において、物品Pcが搬送方向Trに集積される。搬送装置Aでは、4個の物品Pcを集積している。なお、集積する物品Pcの個数は、4個に限定されない。集積する物品Pcの個数は、集積搬送部35の搬送方向Trの下流側に配置される箱詰部500における箱詰めの個数、箱の形状等による。本実施形態にかかる搬送装置Aでは、集積する物品Pcの個数を変更することも可能である。例えば、集積数が3個や、4個または、それ以上であってもよい。
第2搬送経路Tc2における物品Pcの集積の手順について説明する。第1集積シャトル32を所定の位置Ps1で停止させる。これにより、第1集積シャトル32の第1集積係合部321が集積搬送部35の上方の所定の位置Ps1で停止する。このとき、第2集積シャトル33は、第2搬送経路Tc2よりも搬送方向の上流側で、物品Pcの搬送の邪魔にならない位置で待機させる。第2集積シャトル33は、待機するとき、停止していてもよいし、低速で移動していてもよい。なお、集積レール31の第2搬送経路Tc2に沿っている部分以外の部分が、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33が待機する待機領域である。
第1集積係合部321が集積搬送部35上で停止することで、集積搬送部35上を搬送される物品Pcが接触する。これにより、物品Pcは、第1集積係合部321によって移動が制限される、すなわち、物品Pcが停止される。なお、第1集積係合部321が集積搬送部35の上部を集積搬送部35による物品Pcの搬送速度よりも遅い速度で移動させて移動させてもよい。このようにしても、集積搬送部35にて搬送される物品Pcは、遅い速度で移動している第1集積係合部321に接触する。これにより、第1集積係合部321で物品Pcの移動を制限することができる。なお、第1集積シャトル32を減速した状態で移動させ続けてもよいし、所定の位置Ps1に到達した後に停止させるようにしてもよい。
物品Pcは第1集積係合部321によって移動が制限されたとき、物品Pcの底面は、集積搬送部35によって、搬送方向Trに付勢される。物品Pcが側面ガイド362によって搬送方向Trにガイドされていることで、物品Pcの搬送方向Trと交差する方向への移動が抑制される。
そして、積替部37から供給される物品Pcは、第1集積係合部321によって停止されている物品Pcと接触して集積搬送部35上で集積される。そして、所定数(ここでは、4個)の物品Pcが集積された後に、搬送方向Trの上流側から第2集積シャトル33を待機領域から移動させる。このとき、第2集積シャトル33は、集積された物品Pc4の搬送方向Trの最も上流側の物品Pcの次に搬送される物品Pcよりも下流側に第2集積係合部331が位置するよう駆動させる。
そして、集積された4個の物品Pcの搬送方向Trの搬送方向Trの上流側に第2集積係合部331を接触させる。これにより、集積された4個の物品Pcは、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33で搬送方向Trの上流側および下流側から保持される。
第2搬送経路Tc2の搬送方向Trの上流部分で集積された物品Pc4は、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33によって搬送方向Trの前端および後端を保持されて第2搬送経路Tc2内を搬送方向Trに搬送される。このとき、集積された物品Pc4は、集積搬送部35の上部から底面ガイド361の上部に移動する。つまり、集積搬送部35よりも搬送方向Trの下流側に移動したとき、集積された物品Pc4は、側面を側面ガイド362でガイドされ、底面を底面ガイド361でガイドされる。
<箱詰部500>
図1に示すように、第2搬送経路Tc2の集積搬送部35よりも搬送方向Trの下流側に、収容箱Bxに物品Pcを箱詰めする箱詰部500が配置される。箱詰部500は、段ボール等のシートShを折り曲げて形成した収容箱Bxに物品Pcを箱詰めし、外部に搬出する。
図1に示すように、箱詰部500では、集積された4個の物品Pcを一塊として、折りたたまれたシートShに順次収容する。箱詰部500は、箱搬送部51と、第1箱詰部52と、第2箱詰部53と、封函部54と、検査部55を有する。
<箱搬送部51>
箱搬送部51は、箱搬送レール511と、複数の箱搬送シャトル512と、箱搬送リニアモータ機構513(図2参照)と、ガイドレール514と、を有する。箱搬送レール511は、上下に平行に並べられた直線レールと、直線レールの両端同士を接続する曲線レールとをつないで、ループ状に形成される。箱搬送レール511の直線レールは、箱搬送方向Trbに沿って延びる。なお、箱搬送レール511は、搬送レール21と同様の構成を有している。そのため、箱搬送レール511の詳細な構成については省略する。
ガイドレール514は、箱搬送レール511の上方に配置された直線レールに沿って配置される。ガイドレール514は、箱搬送レール511を挟んで対をなしている。箱搬送部51において、ガイドレール514の上面は、シートShを支持し、シートShの箱搬送方向Trbの移動をガイドする。
<箱搬送シャトル512>
箱搬送シャトル512は、箱搬送レール511に配置され、箱搬送レール511に沿って移動可能である。箱搬送シャトル512は、第1集積シャトル32と同様の構造を有する。箱搬送シャトル512は、上部に突出するアーム部を有する。箱搬送シャトル512の間隔を調整することでアーム部に沿ってシートShが折り曲げられる。そして、2個の箱搬送シャトル512は、箱搬送方向Trbに並んで配置されて折り曲げられたシートShの箱搬送方向Trbの両端を保持する。2個の箱搬送シャトル512は箱搬送方向Trbに移動することで、折り曲げられたシートShを搬送する。
<箱搬送リニアモータ機構513>
箱搬送リニアモータ機構513は、各箱搬送シャトル512を独立して駆動させることが可能である。箱搬送リニアモータ機構513は、搬送リニアモータ機構24と同様の構成を有する。つまり、箱搬送リニアモータ機構513は、箱搬送レール511に配置されたコイル(不図示)と、箱搬送シャトル512に配置されたマグネット(不図示)とで、リニアモータを形成する。
また、箱搬送リニアモータ機構513は、リニアドライバ515(図2参照)を有する。リニアドライバ515は、制御部600からの指示に基づいて、各コイルに適切な電流を供給する。コイルに電流を供給することで、コイルとマグネットでリニアモータが形成され、箱搬送シャトル512は、箱搬送レール511に沿って移動する。
<第1箱詰部52、第2箱詰部53、封函部54、検査部55>
第1箱詰部52、第2箱詰部53、封函部54および検査部55は、第2搬送経路Tc2に沿って、この順に配置される。第2搬送経路Tc2で集積された4個の物品Pcは、第1箱詰部52または第2箱詰部53まで搬送される。第1箱詰部52および第2箱詰部53は、場所が異なるだけで、実質上同じ構成である。
集積された物品Pc4は、第1集積シャトル32および第2集積シャトル33に保持された状態で第1箱詰部52または第2箱詰部53まで搬送される。なお、集積された物品Pc4の搬送は、第1箱詰部52および第2箱詰部53における箱詰め動作によって決められる。
例えば、箱詰め動作で第1箱詰部52および第2箱詰部53の両方で、同時または略同時に集積された物品Pc4の箱詰めを行う場合、搬送方向Trの下流側の第2箱詰部53に集積された物品Pc4を搬送し、その後、第1箱詰部52に物品Pcを搬送する。また、第1箱詰部52および第2箱詰部53で交互に箱詰めを行う場合には、箱詰めが行われる箱詰部に集積された物品Pc4を搬送する。さらに、第1箱詰部52で箱詰めされる物品Pcの集積数と第2箱詰部53で箱詰めされる物品Pcの集積数とが異なる場合、それぞれの集積数、集積された物品Pc4を対応する箱詰部に搬送する。本実施形態の箱詰部500では、第1箱詰部52および第2箱詰部53の両方に集積数が同じ集積された物品Pc4を同時に箱詰する。
第1箱詰部52および第2箱詰部53には、例えば、多関節アームを有する押込装置(いずれも不図示)が配置される。押込装置は集積された物品Pc4すべて物品Pcの第1直線集積レール311と対向する側面を、第1直線集積レール311から離れる方向に移動させて、折り曲げられたシートShの上部に収容させる。第1箱詰部52および第2箱詰部53において、折り曲げられたシートShに予め決められた数の集積された物品Pc4が収容された後、箱搬送リニアモータ機構513による箱搬送シャトル512の移動によって、封函部54に送られる。
第1箱詰部52および第2箱詰部53において、予め決められた数の物品Pcが収容されたシートShは、封函部54に送られる。封函部54には、例えば、多関節アームを有する多関節アームロボットを有する封函装置(いずれも図示省略)が配置される。封函装置は、集積された物品Pc4が収容されたシートShの折り曲げられていない部分を折り曲げるとともに、折り曲げた部分を接着等の固定方法で固定する。これにより、所定数の物品Pcが収容されて封函された収容箱Bxが形成される。なお、シートShの固定方法として接着を挙げているが、これに限定されず、例えば、粘着テープを用いる方法、ステープラーを用いる方法等、収容箱Bxが、運搬時に崩れにくく、内部の物品Pcを保護できる程度に剛性を獲得できる固定方法を広く採用できる。
その後、箱搬送リニアモータ機構513による箱搬送シャトル512の移動によって、収容箱Bxは、箱搬送方向Trbのさらに下流の検査部55に送られる。検査部55には、収容箱Bxの外観の情報を取得する外観情報取得部551(図2参照)を有する。外観情報取得部551として、例えば、カメラ等の撮像素子を含む構成を挙げることができるが、これに限定されない。
外観情報取得部551は、制御部600に接続されて、収容箱Bxの外観情報を制御部600に送る。外観情報として、撮像画像を挙げることができるが、これに限定されない。制御部600は、外観情報に基づいて、収容箱Bxが上述したような、十分な剛性を有するか否か確認し、剛性を有すると判断したときは、外部に搬送(出荷)し、剛性が不十分であると判断したときには、不良品として取り除く。例えば、外観情報として撮像画像を含む場合、制御部600は、画像処理にて収容箱Bxの接着状態を判別することを挙げることができる。また、これ以外の方法で判別してもよい。
なお、本実施形態の箱詰部500の検査部55では、収容箱Bxの剛性があらかじめ決められた基準を満たすか否かを判断しているが、これに限定されない。例えば、収容箱Bxの外観の印刷、外観に貼付されたステッカー等を検出し、収容箱Bxの外観の意匠性に基づいて、または、義務化されている表示内容の表示状態(表示の有無、表示位置等)に基づいて良品と不良品とを判別するようにしてもよい。
<副搬送部700>
図15は、第1搬送部200と副搬送部700とを示す平面図である。図16は、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23と、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73で同時に物品Pcを保持した状態の平面図である。図17は、図15に示す物品Pcの背面図である。図18は、物品Pcが副搬送部700に移動した後の状態を示す平面図である。図15に示す状態では、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23で物品Pcを保持している。
図1、図15~図18等に示すように、副搬送部700は、第1搬送部200に近接して配置される。副搬送部700は、副搬送レール71と、第1副搬送シャトル72と、第2副搬送シャトル73と、副搬送リニアモータ機構74(図2参照)と、を有する。
副搬送レール71および副搬送リニアモータ機構74は、第1搬送部200の搬送レール21および集積リニアモータ機構34と実質上同じ構成を有する。そのため、集積レール31および集積リニアモータ機構34の各部については、搬送レール21および搬送リニアモータ機構24の対応する部分との対比を行い、詳細な説明は省略する。
<副搬送レール71>
副搬送レール71は、第1直線搬送レール211、第2直線搬送レール212、第1曲線搬送レール213および第2曲線搬送レール214のそれぞれと対応する、第1直線副搬送レール711、第2直線副搬送レール712、第1曲線副搬送レール713および第2曲線副搬送レール714を有する。副搬送レール71は、第1直線副搬送レール711、第1曲線副搬送レール713、第2直線副搬送レール712および第2曲線副搬送レール714は、平面視この順に反時計回りに接続してループ状に形成される。そして、副搬送レール71の外方に近接された部分が副搬送経路Tfである。
図17に示すように、副搬送レール71は、メインレール部215、溝付きレール部216、平面レール部217のそれぞれと対応するメインレール部715、溝付きレール部716、平面レール部717を有する。メインレール部715と溝付きレール部716との間には、隙間718が形成される。隙間718は、隙間718と対応する。また、溝付きレール部716の外面には、溝部719が形成される。溝部719は、溝部719と対応する。
<副搬送リニアモータ機構74>
図2、図17に示すように、副搬送リニアモータ機構74は、コイル241、マグネット242およびリニアドライバ243と対応する、コイル741、マグネット742およびリニアドライバ743を有する。リニアドライバ743は、制御部600に接続され(図2参照)、制御部600からの指示に基づいて、各コイル741に適切な電流を供給する。コイル741は、集積レール31のメインレール部715内に配置される。マグネット742は、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73に配置される。
<第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73>
図15~図18に示すように、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73は、副搬送レール71の外面に配置されて、副搬送レール71に沿って移動可能である。第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73は、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23と同じ構成を有している。第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73の第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23と同じ部分については、対応のみを示し、詳細な説明は省略する。
図17に示すように、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73は、共通の構成を有する本体部720、上ローラ723、下ローラ724および凸部729を備えている。本体部720は、第1搬送シャトル22の本体部220と対応する。上ローラ723および下ローラ724は、第1搬送シャトル22の上ローラ223および下ローラ224と対応する。凸部729は、凸部229と対応する。
第1副搬送シャトル72は、第1搬送シャトル22の第1搬送支持部221と対応する第1副搬送支持部721と、第1搬送係合部222と対応する2個の第1副搬送係合部722を有する。第1副搬送支持部721は、第1搬送支持部221の角部225と対応する角部725を有する。
2個の第1副搬送係合部722は、第1搬送係合部222のアーム本体部226、爪部227および押え部228と対応する、アーム本体部726、爪部727および押え部728を有する。
第2副搬送シャトル73は、第2搬送シャトル23の第2搬送支持部231と対応する第2副搬送支持部731と、第2搬送係合部232と対応する2個の第2副搬送係合部732を有する。第2副搬送支持部731は、第2搬送支持部231の角部235と対応する角部735を有する。
2個の第2副搬送係合部732は、第2搬送係合部232のアーム本体部236、爪部237および押え部238と対応する、アーム本体部736、爪部737および押え部738を有する。
図15等に示すように、副搬送部700において、第1直線副搬送レール711は、第1搬送部200の第1搬送経路Tc1を挟んで第1直線搬送レール211と対向して、平行に配置される。第1直線搬送レール211の搬送方向Trの上流側は、搬送直線部210であり、第1直線副搬送レール711の搬送直線部210と対向する部分が、副搬送直線部710である。
なお、本実施形態の搬送装置Aにおいて、副搬送部700は、第1搬送部200の第1搬送経路Tc1に近接して配置されているものとしているが、これに限定されない。曲線部分と近接するようにしてもよい。この場合、第1搬送部200の曲線状レールに沿って湾曲しているものを挙げることができる。
図16~図18に示すように、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73は、第1副搬送支持部721の角部725および第2副搬送支持部731の角部735で、物品Pcの底面を支持する。そして、押え部728が物品Pcの本体部720側の面の搬送方向の前側の端部と係合し、爪部727が反対側の面の搬送方向の前側の端部と係合する。また、アーム本体部736が搬送方向の前面と接触する。これにより、第1副搬送シャトル72の第1副搬送係合部722が物品Pcの搬送方向の前部に係合する。
同様に、押え部738が物品Pcの本体部720側の面の搬送方向の前側の端部と係合し、爪部737が反対側の面の搬送方向の後側の端部と係合する。また、アーム本体部736が搬送方向の後面と接触する。これにより、第2副搬送シャトル73の第2副搬送係合部732が物品Pcの搬送方向の前部に係合する。
すなわち、物品Pcは、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73にて、底面を支持されつつ、搬送方向の前後を保持される。以上のように、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73を用いることで、例えば、内部に液体を収容した紙容器のような、柔らかく破損しやすい物品Pcであっても、確実且つ安全に物品Pcの搬送方向Trの前部および後部を保持できる。
<物品Pcの位置情報の取得について>
例えば、第1搬送部200において、物品Pcは、第1搬送経路Tc1内にあるときに、ストロー貼付部25および不良品排除部26等の処理部にて処理される。そのため、制御部600は、第1搬送経路Tc1における物品Pcの正確な位置を取得する必要がある。
制御部600は、搬送リニアモータ機構24のリニアドライバ243から取得する励磁コイル情報Imから、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の位置を取得する。そして、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の位置から物品Pcの位置を取得する。以下に、制御部600が物品Pcの位置を取得する手順の詳細について図面を参照して説明する。図19は、制御部600による物品Pcの位置情報の取得手順を示すフローチャートである。
制御部600は、リニアドライバ243から励磁コイル情報Imを取得する(ステップS101)。励磁コイル情報Imには、コイル241に供給される電力(電圧、電流)、コイル241の搬送レール21における位置の情報が含まれる。
図19に示すように、制御部600は、取得した励磁コイル情報Imから励磁されているコイル241が主搬送領域21mにあるか否か確認する(ステップS102)。励磁されているコイル241が主搬送領域21mにない場合(ステップS102でNoの場合)、現在の励磁コイル情報を破棄して(ステップS109)、別の励磁コイル情報Imの取得を再開する(ステップS101に戻る)。励磁されているコイル241が主搬送領域21mにあると判断された場合(ステップS102でYesの場合)、制御部600は、現在、励磁されているコイル241の相対位置から第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が物品Pcを保持しているか否か確認する(ステップS103)。
第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が物品Pcを保持している場合、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、一定の間隔となる。このことを利用して、制御部600は、例えば、励磁されているコイル241の距離が一定の範囲内にあるとき、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が物品Pcを保持していると判断する。なお、物品Pcを保持しているか否かの判断は、これに限定されない。たとえば、例えば、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が乗換装置400から常に、物品Pcを受け取る構成である場合、物品の有無の工程(ステップS103)は省略してもよい。
物品Pcを保持していないと判断した場合(ステップS103でNoの場合)、制御部600は、取得した励磁コイル情報Imを破棄して(ステップS109)、別の励磁コイル情報Imを取得する(ステップS101に戻る)。
物品Pcを保持していると判断した場合(ステップS103でYesの場合)、制御部600は、励磁コイル情報Imから物品Pcの第1搬送経路Tc1における位置を取得する(ステップS104)。そして、制御部600は、物品Pcに適切な処理が行われるように、ストロー貼付部25および不良品排除部26の動作を制御する(ステップS105)。このように、制御部600では、物品Pcの位置を正確に取得して、処理部を制御することで、物品Pcに対して適切に処理を行うことができる。
また、処理部の処理によっては、物品Pcの搬送速度の減速が必要な場合がある。物品Pcの搬送速度を減速させると、第1搬送経路Tc1内において、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が込み合ってしまう虞がある。そこで、制御部600は、第1搬送経路Tc1内にある物品Pcの個数を調整するように、搬送装置Aを制御する。つまり、制御部600は、複数の物品Pcの位置から第1搬送経路Tc1内にある物品Pcの個数を取得する(ステップS106)。そして、制御部600は、第1搬送経路Tc1内の物品Pcの個数Nbが予め決められた個数Nthよりも多いか否か確認する(ステップS107)。
個数Nbが個数Nthよりも少ない場合(ステップS107でNoの場合)、制御部600は、さらに物品Pcを第1搬送経路Tc1内に入れてもよいと判断し、現在の動作を継続しつつ、別の励磁コイル情報Imを取得する(ステップS101に戻る)。個数Nbが個数Nthよりも多い場合(ステップS107でYesの場合)、制御部600は、ニップローラ12を、第1搬送部200に搬入される物品Pcの個数を減らすように制御する(ステップS108)。その後、現在の励磁コイル情報Imを破棄して(ステップS109)、励磁コイル情報Imを取得する(ステップS101に戻る)。
以上のように、制御部600が励磁されているコイル241の情報である励磁コイル情報Imから物品Pcの位置を正確に取得することで、所定の範囲内にある物品Pcの正確な個数を取得できる。そして、所定の範囲内にある物品Pcの正確な個数を取得することで、物品Pcが過剰に供給されることを抑制できる。
なお、上述の例では、励磁コイル情報Imとして、コイル241に供給される電力(電圧、電流)、コイル241の搬送レール21における位置の情報を含む構成としているが、これに限定されない。例えば、第1搬送シャトル22と第2搬送シャトル23とで、電力の供給の方法と異なる場合、供給されている電流が、第1搬送シャトル22を駆動するのか、第2搬送シャトル23を駆動するのかの情報を含んでいてもよい。また、これら以外の物品Pcの位置を取得するための情報を含んでいてもよい。
以上のように、制御部600が励磁コイル情報Imか物品Pcの位置を正確に取得できるため、物品Pcの位置を確認するために、例えば、光学式センサのような検出部を別途用意する必要がない。そのため、搬送装置Aの構成を簡略化することができる。
上述の説明では、制御部600は、励磁コイル情報Imから第1搬送部200の第1搬送経路Tc1内を移動する物品Pcの位置を検知しているが、これに限定されない。これ以外にも、第2搬送部300に配置されたリニアドライバ343からの励磁コイル情報Imに基づいて、第2搬送経路Tc2内の物品Pcの位置および個数を検出してもよい。第2搬送経路Tc2において、4個の物品を集積して集積された物品Pc4として搬送している。そのため、制御部600は、励磁コイル情報Imから4個の集積された物品Pc4の位置を取得する。
また、副搬送部700に配置されたリニアドライバ743からの励磁コイル情報Imに基づいて、副搬送経路Tf内の物品Pcの位置および個数を検出してもよい。
<副搬送部700の動作について>
図17に示すように、第1副搬送シャトル72の第1副搬送係合部722と第1搬送シャトル22の第1搬送係合部222とは、上下方向にずれている。また、第2副搬送シャトル73の第2副搬送係合部732と第2搬送シャトル23の第2搬送係合部232とは、上下方向にずれている。
そのため、図15~図18に示すように、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が搬送直線部210にあり、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73が副搬送直線部710にあるとき、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23で保持された物品Pcを、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73で同時に保持することが可能である。
例えば、図15に示すように、物品Pcを保持した第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が、搬送直線部210に沿って移動しているとき、副搬送直線部710に沿って移動する第1副搬送シャトル72を搬送方向Trの下流側から物品Pcに接近させる。また、第2副搬送シャトル73を搬送方向Trの上流側から物品Pcに接近させる。これにより、図16および図17に示すように、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73は、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23で保持されている物品Pcを同時に保持する。
その後、図18に示すように、第1搬送シャトル22を搬送方向Trの下流側に物品Pcから離れるように移動させる。また、第2搬送シャトル23を搬送方向Trの上流側に物品Pcから離れるように移動させる。このようにすることで、物品Pcを第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23から、第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73に受け渡すことができる。
また、逆に、物品Pcを保持した第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73が、副搬送直線部710に沿って移動しているととき、搬送直線部210に配置された第1搬送シャトル22を搬送方向Trの下流側から物品Pcに接近させる。また、第2搬送シャトル23を搬送方向Trの上流側から物品Pcに接近させて、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23で物品Pcを保持する。
その後、第1副搬送シャトル72を搬送方向Trの下流側に物品Pcから離れるように移動させる。また、第2副搬送シャトル73を搬送方向Trの上流側に物品Pcから離れるように移動させる。このようにすることで、物品Pcを第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73から、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23に受け渡すことができる。
なお、第1搬送経路Tc1に沿って搬送される間、物品Pcは一定または略一定の速度で搬送されることが好ましい。そのため、物品Pcに搬送方向Trの下流側から接近する場合、第1搬送シャトル22または第1副搬送シャトル72を減速させる方法を挙げることができる。また、物品Pcから搬送方向Trの下流側に離れるように移動させる場合には、第1搬送シャトル22または第1副搬送シャトル72を加速させる方法を挙げることができる。
さらに、物品Pcに搬送方向Trの上流側から接近する場合、第2搬送シャトル23または第2副搬送シャトル73を加速させる方法を挙げることができる。また、物品Pcから搬送方向Trの上流側に離れるように移動させる場合には、第2搬送シャトル23または第2副搬送シャトル73を減速させる方法を挙げることができる。
このような構成の副搬送部700を備えることで、第1搬送部200内を搬送される物品Pcを停止させることなく、さらには、物品Pcの減速を抑制しつつ、物品Pcを副搬送部700に送ることができる。また、第1搬送部200内を搬送される物品Pcを止めることなく、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23に物品Pcを送ることが可能である。
例えば、第1搬送部200内を搬送される物品Pcに対して、ランダムにサンプリング調査を行う場合、物品Pcの速度を落としたり、停止させたりすることなく、搬送中の物品Pcを副搬送部700に送り、抽出することができる。そのため、物品Pcが搬送されている期間、いつでも、物品Pcのサンプリング調査を行うことが可能である。
また、箱詰部500は、検査部55を有する。検査部55では、収容箱Bxの箱の不具合を判定している。例えば、検査部55で収容箱Bxに不具合があると判断された場合、収容箱Bxは、搬送経路から外部に排出される。収容箱Bxに不具合がある場合であっても、収容されている物品Pcは不良品ではない場合がある。
このような場合、不良品とされた収容箱Bxを解体し、内部に収容された適正な物品Pcが取り出される。そして、収容箱Bxから取り出された物品Pcは、副搬送部700を用いて、第1搬送部200に戻すことができる。
例えば、収容箱Bxから取り出された物品Pcは、副搬送部700の第2直線副搬送レール712を移動する第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73に受け渡される。なお、図示を省略しているが、物品Pcを第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73に受け渡す装置が供えられていてもよい。
物品Pcは第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73に保持された状態で、副搬送部700の副搬送経路Tf内を搬送される。そして、物品Pcを保持した第1副搬送シャトル72および第2副搬送シャトル73が、第1直線副搬送レール711の副搬送直線部710に到達したとき、保持している物品Pcは、上述の方法で、第1搬送部200の搬送レール21を移動する第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23に受け渡す。なお、制御部600は、搬入部100、乗換装置400および搬送リニアモータ機構24を調整して、一定のタイミングで物品Pcを保持していない第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23を搬送直線部210に送るようにする。
このようにすることで、第1搬送部200における物品Pcの移動を停止させなくてもよい。これにより、搬送装置Aの無駄な停止時間を抑えつつ、解体した収容箱Bxから取り出された不具合のない物品Pcを搬送装置Aに円滑かつ簡単に戻すことができる。
箱詰め後の物品Pcは、ストローThが張り付けられている。一方で、サンプリング検査を行う場合、ストローThが張り付けられる前の物品Pcが副搬送部700に送られる。
上述したとおり、制御部600は、励磁コイル情報から物品Pcの位置を取得している。その物品Pcの位置は、副搬送経路Tfにある物品Pcの位置も取得している。そのため、副搬送部700に送られるまでの物品Pcの搬送状態によって、副搬送経路Tfから第1搬送経路Tc1に戻る物品PcにストローThが貼付されているか否かの情報を取得できる。
これにより、制御部600は、副搬送経路Tfから第1搬送経路Tc1に物品Pcを戻したときに、ストローThがついている場合には、ストロー貼付部25を動作させないように制御する。逆に、物品PcにストローThがついていない場合には、ストロー貼付部25を動作させるように制御する。つまり、制御部600が物品Pcの位置を正確に認識していることで、ストローThが過剰に貼付される不具合を抑制することができる。
<戻り制御>
図1等に示すように、ストロー貼付部25は、第1搬送経路Tc1に沿って搬送される物品PcにストローThを張り付ける処理を実行する。一方で、ストローThの予備がなくなってしまう、ストローThが詰まる等のストロー貼付部25の不具合が発生する場合がある。このような場合、処理部による処理を緊急停止した後、ストロー貼付部25の点検作業を行う必要がある。
また、不良品排除部26において、一定期間における不良品数が一定数以上になった場合、搬送方向Trにおいて不良品排除部26よりも上流で不具合が発生していると判断し、各処理部の処理を緊急停止させ、各処理部の点検作業を行う必要がある。さらに、これら以外の処理部を備える構成の場合も処理部による処理を緊急停止させる場合がある。
このように、処理部による処理を停止させる場合、搬送装置Aにおける物品Pcの搬送も停止(以下、緊急停止と称する)させることが好ましい。しかしながら、搬送装置Aの上流側の装置(ここでは、充填装置)は、内部で物品Pcの詰まり等の不具合を抑制する場合がある。そのため、搬送装置Aを緊急停止させたい場合でも、充填装置をすぐに停止させることが困難であり、一定数の物品Pcが搬送装置Aに供給される場合がある。つまり、搬送装置Aの緊急停止を行う場合であっても、搬入部100に一定数の物品Pcが供給される場合がある。
そして、搬入部100から物品Pcが溢れたり、詰まったりするのを抑制するため、搬送装置Aを緊急停止するときに、一定数の物品Pcが搬入部100から第1搬送部200に搬入させる。
ここで、緊急停止時の動作について図面を参照して説明する。図20は、戻り制御の一例を示すフローチャートである。図20に示すように、制御部600は、緊急停止を行う必要が発生するまで待機する(ステップS201でYesになるまで繰り返す)。緊急停止が必要になる場合とは、例えば、上述のような処理部に関係する不具合が発生した場合である。
緊急停止が必要になった場合(ステップS201でYesの場合)、制御部600は、積替部37の動作を停止させる(ステップS202)。そして、制御部600は、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の動作を継続させる(ステップS203)。すなわち、制御部600は、緊急停止時に、戻り制御を行う。このとき、積替部37のプッシャー371は第1搬送経路Tc1から退避した位置に配置される。
そして、制御部600は、搬入部100を停止可能かどうか確認する(ステップS204)。制御部600は、搬入部100が停止可能であるか否かの確認として、緊急停止からから一定時間経過したか否か確認する。なお、搬入部100が停止可能であるか否かの確認を、緊急停止が実行された後に搬入部100に搬入される物品Pcの数を基準として行ってもよい。
搬入部100が停止可能になるまで(ステップS204でNoの間)、制御部600は、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の動作を継続させる。(ステップS203)。そして、搬入部100を停止可能となった場合(ステップS204でYesの場合)、制御部600は、搬入部100を停止させ(ステップS205)、一定時間経過するまで第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の動作を継続する(ステップS206)。
これにより、物品Pcを保持した第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、積替部37に物品Pcを受け渡すことなく、物品Pcを保持したまま、戻り経路Tbに移動する。つまり、制御部600は、処理部にて処理されなかった物品Pcを、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23に保持された状態で、戻り経路Tb内に移動させる。
制御部600は、搬送リニアモータ機構24を制御して、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23を停止させる(ステップS207)。以上のようにして、制御部600は、物品Pcを保持した第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23を戻り領域21nに移動させるように搬送リニアモータ機構24を動作させる戻り制御を行う。
物品Pcを保持した第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が戻り領域21nに移動したとき、制御部600は、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23が戻り領域21nで停止するように、搬送リニアモータ機構24を制御する。
このように、緊急停止時に制御部600が、戻り制御を行うことで、搬送装置Aの上段の装置である充填装置から物品Pcを受け入れるとともに、第1搬送経路Tc1に物品Pcが残らないようにできる。これにより、緊急停止時において、第1搬送経路Tc1に近接して配置された処理部であるストロー貼付部25のメンテナンス、処理部である不良品排除部26からの情報に基づく第1搬送経路Tc1を含む搬送装置Aのメンテナンス等を行うときに物品Pcが邪魔にならない。
そして、緊急停止が解除されると、制御部600は、搬送リニアモータ機構24を駆動させて、戻り領域21nにある第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23を搬送方向Trに移動させる。これにより、物品Pcを保持した第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23は、主搬送領域21mに移動する。これにより、緊急停止によって、戻り経路Tbに退避されていた物品Pcは、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23の動作の再開によって、再度、第1搬送経路Tc1に送られ、第1搬送経路Tc1内を搬送される。
なお、制御部600は、搬入部100から一定数の物品Pcが搬入された後、第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23をなるべく搬送方向Trの下流側に移動さて停止させることが好ましい。このようにすることで、緊急停止が解除されたのちに、戻り経路Tbにある物品Pcを第1搬送経路Tc1に迅速に移動させることが可能である。
このように、第1搬送部200の第1搬送シャトル22および第2搬送シャトル23を戻すために必要な戻り経路Tbを、緊急停止時に物品Pcを退避させる退避領域として利用する。すなわち、搬送経路内に物品Pcを退避のための領域を別途設ける必要がない。そのため、搬送装置Aにおける物品Pcの搬送経路を短くでき、搬送装置Aの設置面積を小さくできる、あるいは、搬送装置Aのレイアウトの自由度を高めることが可能である。
なお、本実施形態にかかる搬送装置Aのように、第1搬送部200に副搬送部700を有する場合、上述のような緊急停止を実施するときに、物品Pcの少なくとも一部を副搬送部700に送るようにしてもよい。このようにすることで、物品Pcを退避させる領域を確保することができ、物品Pcをより確実に退避させることが可能である。
また、処理部の処理が遅れる等の理由で、第1搬送経路Tc1内を予め決められた数以上の物品Pcが搬送される場合がある。このような場合、物品Pcの処理が遅れる虞があり、搬送が滞る場合がある。このような場合において、制御部600は、予め決められた数を超える数の物品Pcを戻り経路Tbに送るように戻り制御を行ってもよい。
さらに、本実施形態では、第1搬送部200に配置された処理部である、ストロー貼付部25および不良品排除部26の動作に基づいて、物品Pcを戻り経路Tbに移動させている。しかしながらこれに限定されない。例えば、第1搬送部200の後段に配置された第2搬送部300の第2搬送経路Tc2の搬送方向Trの上流側に配置された集積装置、箱詰部等の不具合で、第1搬送部200から第2搬送部300に物品Pcを乗り換えさせることができない場合がある。このような場合にも、第1搬送部200で物品Pcを戻り経路Tbに戻す戻り制御を行ってもよい。これにより、集積、箱詰めの処理を止めて、状態を確認することができる。
本実施形態にかかる搬送装置Aでは、第1搬送部200および第2搬送部300の2個の搬送部を有し、2つの搬送部の間で物品Pcが移動する構成を説明したが、これに限定されない。物品Pcに対して処理を行う処理部の数に応じて、さらに多くの搬送部を備えていてもよい。この場合、搬送部ごとに処理部を備えていてもよい。このように構成することで、処理部に不具合が発生したとき、制御部600は、不具合が発生した処理部が供えられる搬送部で部分的に戻り制御を行うようにすることで対応することが可能となる。これにより、処理部に不具合が発生したときに、各搬送部の戻り領域に物品を保持した搬送シャトルを移動させる構成であるため、通常運転に戻すまでの時間を短縮することが可能である。
本実施形態では、戻り制御を行うとき、積替部37のプッシャー371を、第1搬送経路Tc1から退避した位置に配置しているが、これに限定されない。積替部37全体を退避するような構成であってもよい。第1搬送経路Tc1を移動する物品Pcと干渉しないようにする構成を広く採用することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。