JP2520851B2 - 物品反転搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラスコップやステム
タンブラーなどのガラス製品とか、その他の各種容器と
か、容器入りの物品などを搬送する、生産ライン・包装
ライン・出荷ライン等において、製品を倒立状態で箱詰
めするとか、製品の底部にラベルを貼付するとか、容器
内部の異物を排除するとか、容器内部を洗浄する等の目
的のために、物品を自動的に且つ連続的に反転搬送する
物品反転搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】搬送ライン上を搬送される物品を連続的
に反転させる従来の装置としては、タイミングスクリュ
ーとガイドとを組み合わせたものとか、ツイストシュー
トを用いるものとか、相対する２つのハンドで物品を持
ち替えて反転させるもの等があった。

【０００３】しかし、タイミングスクリューやツイスト
シュートを使用するものの場合には、物品同士にライン
プレッシャーがかかり、物品に傷が付いたり、詰まる等
のトラブルが起こり易かった。また、物品の形状や大き
さが変わった場合、その都度装置全体を取り替える必要
が有り、小ロット生産ではコスト高になる欠点があっ
た。２つのハンドで物品を持ち替えて反転させるもので
は、装置が複雑で高価になり、また高速動作させること
ができないなどの欠点があった。

【０００４】上記のような装置の他に、特開平５−１７
０２５号公報には、部品を９０度反転して搬送するとき
の部品同士の当接による部品の飛び出しや部品の変形を
防止するために、反転搬送軌跡がサイクロイド曲線にな
るようにした部品供給装置が開示されている。この装置
は、装置本体上にレールに沿って摺動できる移動台を装
着し、この移動台をシリンダにより往復摺動させる。ま
た、装置本体上にラックを固定する一方、移動台にこの
ラックと噛み合うピニオンを軸支し、そのピニオン軸に
部品支持アームを固着したものである。

【０００５】この部品供給装置では、コンベアで搬送さ
れてきた部品をシュータ上に落として滑動させ、このシ
ュータを通じて部品を部品支持アームの先端部に単に載
せてから、移動台をレールに沿って移動させる。そし
て、この移動によりピニオンを回転させて部品支持アー
ムを水平姿勢から９０度旋回させて垂直姿勢にすること
により、水平状態の部品を、サイクロイド曲線を描く搬
送軌跡で反転搬送し垂直状態にする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これによると
次のような問題点がある。 装置本体側のラックと移動台側のピニオンとの噛み
合いによりサイクロイド曲線運動を得ているため、その
噛み合い部の磨耗や、組立時のギヤ間の隙間によるバッ
クラッシュにより、動きにガタが発生し易く、正確かつ
円滑な動作を行えない。 部品を部品支持アームの先端部に単に載せて反転さ
せるため、部品が脱落する恐れがあり、そのため、最大
９０度までしか反転させることができない。もし、１８
０度まで反転させるとすると、部品を部品支持アームの
先端部に吸着させるような手段（例えばバキューム）を
別に必要とする。 部品を部品支持アームの先端部に載せるために、コ
ンベアの他にシュータを必要とする。

【０００７】本発明の目的は、サイクロイド曲線運動に
より物品を反転させるものではあるが、上記のような問
題点の無い、すなわち、物品を確実に保持して脱落する
ことなく最大１８０度まで反転させることができ、しか
も動作も確実かつスムーズな物品反転搬送装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による物品反転搬
送装置では、図１及び図２に例示するように、スライダ
駆動機構３によって搬送ライン１と平行に往復摺動され
るスライダ４を設け、このスライダ４上にプーリ７を回
転自在に軸支する。そして、このプーリ７の外周にワイ
ヤ１１の一部を巻き付け、このワイヤ１１の両端をプー
リ７以外の固定部９・１０に固定してワイヤ１１を搬送
ライン１と平行に張架し、スライダ４の摺動によってプ
ーリ７が自動的に回転される構成とする。また、プーリ
７にハンドチャック８を装着する。このハンドチャック
８の両ハンド部２０・２０はプーリ７の軸方向に開閉す
る構成とする。

【０００９】複数の物品２を同時に反転させる場合に
は、ハンドチャック８の両ハンド部２０・２０を、図５
の例示のように、複数の物品２を並べて同時に把持でき
る長さとする。

【００１０】搬送ライン１上を搬送される物品２をハン
ドチャック８の両ハンド部２０・２０の間に案内するた
め、搬送ライン１の上方に物品ガイド１２を配置する。

【００１１】図６の例示のように、搬送ライン１と直交
する方向に移動可能な移動ベース２３と、この移動ベー
ス２３を往復移動させるベース駆動機構とを備え、スラ
イダ４及びその駆動機構３をこの移動ベース２３上に設
け、更にワイヤ１１もこの移動ベース２３上に張架する
と、スライダ４、プーリ７及びハンドチャック８を搬送
ライン１と平行な方向ばかりでなく、直交する方向にも
移動させることができる。

【００１２】

【作用】図１及び図２に示すように、搬送ライン１上を
搬送されてきた物品２を、物品ガイド１２によりハンド
チャック８の両ハンド部２０・２０の間に案内し、両ハ
ンド部２０・２０を閉じて物品２を把持した後、スライ
ダ４を前進させると、プーリ７がワイヤ１１の巻き付け
位置を変えながら前方へ転動し、これと一体にハンドチ
ャック８が旋回しながら前方へ移動する。このような運
動により、両ハンド部２０・２０に把持された物品２
は、サイクロイド曲線の軌跡に沿って前方へ反転搬送さ
れる。ハンドチャック８が１８０度旋回したところで両
ハンド部２０・２０を開くと、物品２は倒立状態で解放
される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１及び図２は本発明の第１実施例の物品反転搬送装置を
示す。この物品反転搬送装置Ａは、コンベア（搬送ライ
ン）１上を矢印方向（前方）にランダムに搬送される物
品（例えば、ガラスコップ）２を、その搬送経路の途中
で１個ずつ取り上げて前方へ搬送しながら１８０度反転
させ、再びコンベア１上に載せることにより倒立状態に
して整列するもので、次のような構成になっている。

【００１４】すなわち、コンベア１と平行に設置された
１軸スライドロボット３と、この１軸スライドロボット
３によりコンベア１と平行に往復摺動されるスライダ４
と、このスライダ４上の軸受台５に回転軸６により回転
自在に軸支されたプーリ７と、回転軸６の先端部に装着
されたハンドチャック８と、両端を前後の固定ブラケッ
ト９・１０に固着してコンベア１と平行に張架されたワ
イヤ１１と、コンベア１の上方に固定配置された物品ガ
イド１２と、この物品ガイド１２の脇に配置されたセン
サ１３とで構成されている。

【００１５】１軸スライドロボット３は、図３及び図４
に示すように、前後の軸受台１４・１５間に、２本のガ
イドロッド１６を平行に固定架設するとともに、その中
間においてスクリューシャフト１７を回転自在に軸受台
１４・１５間に軸受け架設し、このスクリューシャフト
１７をモータ１８により正転又は逆転させることによ
り、スライダ４をガイドロッド１６に沿って前進又は後
退させることができるようにしたものである。なお、ス
クリューシャフト１７に代えてタイミングベルトを使用
してスライダ４を推進させるようにしてもよい。

【００１６】プーリ７は回転軸６と一体に回転し、また
ハンドチャック８は、プーリ７が回転するとこれと一体
に旋回する。ワイヤ１１は、プーリ７の外周に１回だけ
巻き付け、またプーリ７に対してスリップしないように
ボルト２７によって一箇所をプーリ７に固定されてお
り、スライダ４が摺動するとプーリ７がスライダ４と一
体に移動しながら回転される。

【００１７】ハンドチャック８は、回転軸６の先端に装
着されたエアーアクチュエータ１９によって両ハンド部
２０・２０を、回転軸６の軸線方向に動かして開閉する
構造になっている。この例のハンド部２０・２０は、物
品２を１個だけ把持できる長さになっている。

【００１８】物品ガイド１２は、ハンド部２０・２０の
少し下方において２本のガイドアーム２１・２１を平行
かつ水平に配置し、両ガイドアーム２１・２１の前端間
にストッパ２２を設けたもので、コンベア１により搬送
されてくる物品２を、両ガイドアーム２１・２１間の後
端から導入して両ハンド部２０・２０間に案内する。そ
の導入部、つまり両ガイドアーム２１・２１の後端部
は、それらの間隔を末広がりに広くするように、内側が
斜めにカットされている。

【００１９】センサ１３は、両ガイドアーム２１・２１
間に入ってストッパ２２で停止された物品２を無接触で
検出する。

【００２０】この物品反転搬送装置Ａは次のように動作
する。物品２が両ガイドアーム２１・２１間に入ってス
トッパ２２で停止され、センサ１３により検出される
と、ハンドチャック８のエアーアクチュエ−タ１９が作
動して両ハンド部２０・２０により１個の物品２が把持
される。この後、直ちに１軸スライドロボット３のモー
タ１８が正転してスライダ４が前進される。この前進に
より、プーリ７が、図１において鎖線で示すように、ワ
イヤ１１上を前方へ転動するように回転しながらスライ
ダ４と一体に移動するとともに、両ハンド部２０・２０
が旋回しながらプーリ７と一体に移動し、その運動軌跡
はサイクロイド曲線となる。よって、両ハンド部２０・
２０に把持された１個の物品２は、コンベア１から持ち
上げられ、サイクロイド曲線の軌跡に沿って前方へ搬送
されながら反転される。

【００２１】スライダ４の前進は、両ハンド部２０・２
０が１８０度旋回するところまで行われるので、物品２
は１８０度反転されて倒立状態となる。この状態まで前
進されると、両ハンド部２０・２０が開いて物品２がコ
ンベア１上に解放され、倒立状態となってコンベア１上
を前方へ搬送される。

【００２２】両ハンド部２０・２０が開くと、スライダ
４が直ちに後退されるので、両ハンド部２０・２０は開
いたままサイクロイド曲線軌跡を逆戻りし、ストッパ２
２で停止された次の１個の物品２を把持して同じ動作を
繰り返す。従って、物品２は、コンベア１上をランダム
に搬送されてきても、この物品反転搬送装置Ａにより取
り上げられることにより、１８０度反転されて倒立状態
でしかも一定の距離ずつ離して再びコンベア１上に置か
れることになる。

【００２３】図５は本発明の第２実施例の物品反転搬送
装置を示す。この物品反転搬送装置Ｂは、ハンドチャッ
ク８の両ハンド部２０・２０の長さを、複数個（図では
３個）の物品２を並べて同時に把持できる長さとし、ま
たセンサ１３の設置位置を、把持される物品２の最後の
１個を検出する位置とすることにより、物品２を複数個
ずつ同時に反転搬送できるようにしたもので、その他の
構成は第１実施例と同じである。

【００２４】次に、図６は第３実施例の物品反転搬送装
置を示す。この物品反転搬送装置Ｃは、第１実施例の装
置を、コンベア１と直交する方向にも往復動できる構造
としたものである。

【００２５】すなわち、１軸スライドロボット３及びワ
イヤ１１を移動ベース２３上に設け、この移動ベース２
３を、エアーシリンダ等の往復動アクチュエータ２４に
よりガイドレール２５・２５に沿ってコンベア１と直交
する方向に往復摺動させるようになっている。また、コ
ンベア１は搬入用として、これとは別に、それより幅が
広くかつ搬送速度が遅い搬出用コンベア２６を備えてい
る。

【００２６】第３実施例の物品反転搬送装置Ｃは、コン
ベア１上を搬送されてきた物品２を、このコンベア１上
で第１実施例と同様に取り上げた後（この状態をＸとす
る）、２つの動作を交互に行うようになっている。すな
わち、移動ベース２３を実線で示す位置（コンベア１に
接近した位置）にしたまま、両ハンド部２０で把持した
物品２を搬出用コンベア２６側にそのまま真っ直ぐ反転
搬送して搬出用コンベア２６上に置く第１の転載状態
（この状態をＹとする）と、移動ベース２３を後退（コ
ンベア１に対して遠ざける）させながら、反転搬送して
搬出用コンベア２６上に置く第２の転載状態（この状態
をＺとする）とを交互に繰り返す。

【００２７】従って、物品２は、搬入用コンベア１上を
ランダムに搬送されてきても、搬出用コンベア２６上に
転載されたときは、１８０度反転されて倒立状態になる
とともに、２列に交互に分けてしかも各列それぞれ一定
の距離ずつ離して整列されることになる。

【００２８】なお、対象とする物品２の高さが変わる場
合は、プーリ７の中心の高さ（回転軸６の高さ）を変え
ればよく（物品の形状などにもよるが、通常は物品の高
さの１／２程度が好ましい）、また物品２の外径が変わ
る場合は、両ハンド部２０・２０の開閉位置を変更すれ
ばよい。上記の実施例では、物品２を１８０度反転させ
る例を示したが、スライダ４の行程距離を調整すれば、
反転角度を１８０度以内の任意の角度に選ぶことができ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば次のような効果がある。 物品をハンドチャックで把持したまま、サイクロイ
ド曲線の軌跡に沿って反転させるので、物品を確実に保
持して脱落することなく最大１８０度まで反転させるこ
とができる。 スライダと、これに軸支したプーリと、このプーリ
に一部を巻き付けて両端をプーリ以外の固定部に固定し
たワイヤとによりサイクロイド曲線運動を得るので、ラ
ックとピニオンによるもののような問題点がなく、確実
かつスムーズに動作させることができる。 搬送ライン上をランダムに搬送されてきた物品で
も、反転させて倒立状態でしかも一定の距離ずつ離して
整列させることができる。 ハンドチャックの長さを変えることにより、物品を
任意の個数ずつ反転搬送できる。 搬送ラインと平行な方向に加えて直交する方向にも
移動する構造とすれば、ランダムに搬送されてきた物品
を、反転させて倒立状態にできるとともに、複数列に分
けしかも各列それぞれ一定の距離ずつ離して整列させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の物品反転搬送装置の側面
図である。

【図２】同上の平面図である。

【図３】同物品反転搬送装置の１軸スライドロボットの
平面図である。

【図４】同上の側面図である。

【図５】本発明の第２実施例の物品反転搬送装置の平面
図である。

【図６】本発明の第３実施例の物品反転搬送装置の平面
図である。

【符号の説明】

１ コンベア（搬送ライン） ２ 物品 ３ １軸スライドロボット ４ スライダ ６ 回転軸 ７ プーリ ８ ハンドチャック ９・１０ 固定ブラケット １１ ワイヤ １２ 物品ガイド １３ センサ ２０ ハンド部 ２３ 移動ベース ２４ 往復動アクチュエータ ２５ ガイドレール

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送ラインと平行に摺動可能なスライダ
   と、このスライダを往復摺動させるスライダ駆動機構
   と、このスライダ上に回転自在に軸支されたプーリと、
   スライダの摺動によってプーリを回転させるためその外
   周に一部を巻き付け、また両端をプーリ以外の固定部に
   固定して搬送ラインと平行に張架されたワイヤと、上記
   プーリに装着されて両ハンド部がプーリの軸方向に開閉
   するハンドチャックとを備え、搬送ライン上を搬送され
   てきた物品をハンドチャックの両ハンド部で把持し、ス
   ライダの摺動とプーリの回転によりサイクロイド曲線を
   描きながら反転搬送することを特徴とする物品反転搬送
   装置。
2. 【請求項２】前記ハンドチャックの両ハンド部を、複数
   の物品を並べて同時に把持できる長さにしたことを特徴
   とする請求項１に記載の物品反転搬送装置。
3. 【請求項３】前記搬送ラインの上方に、この搬送ライン
   上を搬送される物品を前記ハンドチャックの両ハンド部
   の間に案内する物品ガイドを配置したことを特徴とする
   請求項１又は２に記載の物品反転搬送装置。
4. 【請求項４】前記搬送ラインと直交する方向に移動可能
   な移動ベースと、この移動ベースを往復移動させるベー
   ス駆動機構とを備え、前記スライダ及びそのスライド機
   構をこの移動ベース上に設けるとともに、前記ワイヤも
   この移動ベース上に張架したことを特徴とする請求項１
   ないし３のいずれか記載の物品反転搬送装置。