JP2655176B2 - 容器自動収納装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は容器をケース内に収納する容器自動収納装置
に係り、特にアンプル等の転倒しやすい容器をケース内
に規則正しく整列させて収納する装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、アンプルをケース内に整列させて収納する作業
は人手で行なわれていた。このような作業は単純作業で
あるとともに、アンプルは転倒しやすく、しかも破損す
る危険性もあって、その取扱いが非常に煩雑であった。
また、以前から自動化を達成して生産性の向上を要望す
る声が多くあったが、未だに実現されていなかった。

ところで、アンプル等の容器を調整する装置として
は、例えば特公昭55−43996号公報に開示されているも
のがある。上記装置はアンプルの洗浄・乾燥、液剤の充
填及びアンプルの封鎖という一連の作業を自動化したも
のであり、各工程間のアンプルの搬送はベルトコンベア
により行なうようになっている。

また、容器をケース内に収納する装置としては、例え
ば特公昭49−44271号公報に開示されているものがあ
る。この装置は、既に他の方法により整列して並べられ
た牛乳壜、洋酒壜のような平坦な底部を有し、倒れにく
い容器を一括して把持しケース内に収納できるようにな
っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の後者の装置はアンプルのような
倒れやすい容器に適用することは不可能であり、アンプ
ルを取扱うためには全く新しい方法を考え出す必要があ
った。

ところで、アンプルは細長い形状で重心が高いため倒
れやすく、しかも、円筒形であることから剥出しのまま
一度に数十本単位で取扱うことは不可能であった。ま
た、アンプルの寸法・形状は同種類のものでも決して一
定ではなく、アンプル製造時に生じた個体差があるのが
一般的であり、このような個体差に影響されないでアン
プルを一括把持してケース内に収納することは困難であ
った。

本発明の目的は、上記のような問題点を解消し、倒れ
やすい容器を数十分単位で把持してケース内に迅速に収
納するとともに、容器の製造上のばらつきに左右されず
に処理可能な容器自動収納装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の容器自動収納装
置は、直立密集した容器を個別化し、円周面上に等間隔
で形成された凹部に前記容器を収容して一定方向に回転
するスターホィールと、該スターホィールの外周に沿っ
て部分的に延設され、前記容器を保持するスターホィー
ルガイドと、一端が前記スターホィールガイドの端部近
くに配置されるとともに、他端が前記スターホィールの
接線方向に延設され、前記一端から一定区間では前記容
器外径よりも大きいピッチ間隔から容器外径に等しいピ
ッチ間隔へと連続的に変化するねじが形成され、その先
の区間では前記容器外径に等しいピッチ間隔のねじが一
様に形成された整列スクリュと、該整列スクリュに沿っ
て延設され、前記容器を保持するスクリュガイドと、前
記整列スクリュ上に整列した容器を一括把持する把持手
段と、該把持手段を前記整列スクリュと前記容器が収納
されるケースとの間で往復移動させる移動手段と、を具
備したものである。

〔作用〕

上記構成によれば、スターホィールは直立密集した容
器群の中から容器を１本づつ回転しながら個別化し、ス
ターホィール円周面上の凹部に収容する。スターホィー
ル外周に沿って延設されたスターホィールガイドは、ス
ターホィールの凹部に収容された容器が凹部から外部に
飛出すことを防止している。スターホィールはその回転
につれて凹部内の容器を回転移動し、整列スクリュの一
端へ引渡す。容器を受取った整列スクリュは外周に形成
されたねじと整列スクリュガイドとの間で容器を保持
し、そして整列スクリュの回転につれて容器を他端の方
へ向って移動する。この場合、一端からの一定区間のピ
ッチ間隔が連続的に狭くなるように形成されているか
ら、この区間を通過する容器同志の間隔が次第に狭くな
り、やがて密着してしまう。このようにして所定数の容
器が密着整列したならば、整列スクリュの回転が停止さ
れ、把持手段が整列スクリュ上に移動し、整列した容器
を一括把持してケース内に収納する。このとき、移動手
段が把持手段を整列スクリュとケースとの間で往復移動
させる機能を有する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。な
お、説明を理解しやすくするためにアンプルが搬送され
る方向を前方向、その反対方向を後方向とし、アンプル
が搬送される方向と同一水平面内にあって、その方向に
直交する方向を左方向および右方向として、さらに上記
前後方向と左右方向に直交する方向を上下方向とする。

本実施例の容器自動収納装置10は、第１図に示すよう
に、アンプルをケース内に収納する領域１が箱型形状の
架台11上に配置され、アンプル収納前のケース（これを
空ケースという）の搬入とアンプル収納後のケース（こ
れを実ケースという）の搬出を行なう領域２が架台11の
右側面に配置されている。そして、前記両領域1,2は数
本の梁で構成されたフレーム12によって接続・固定され
ている。図において、20は搬送装置であり、前工程で液
剤を充填され頭部が封鎖されたアンプルを容器自動収納
装置10内に搬送してくる。30は振分け装置であり、搬送
されてきたアンプルを左右に振分けることができる。40
はバッファ装置であり、振分けられたアンプルを多数密
集させて貯めておくことができる。50は個別化装置であ
り、バッファ装置40上に密集したアンプルを１本づつに
個別化する。60は整列装置であり、個別化されたアンプ
ルを一列に密着整列させる。70は収納ハンド装置であ
り、密着整列したアンプルを一括把持して所定位置に配
置されたケースａ内に収納する。90は空ケース用シフタ
装置であり、数段に積重ねられた空ケースを外部から容
器自動収納装置10内に搬入する。100は空ケース用リフ
タ装置であり、搬入された空ケースを積重ねたまま上方
に移動する。110はケース移載装置であり、空ケースお
よび実ケースを水平移動する。120は実ケース用リフタ
装置であり、実ケースを数段に積重ねるとともに積重ね
られた実ケースを下方に移動する。この他に、実ケース
用リフタ装置120の下部には実ケース用シフタ装置130
（第12図参照）が設けられ、実ケース用リフタ装置120
に積重ねられた実ケースを外部に搬出することができ
る。

次に上記の各装置について詳細に説明する。

搬送装置20は、第１図および第２図に示すように、架
台11の一端部に設けられ、ピッチ間隔の等しいねじを形
成した搬送スクリュ21が水平に配置され、その搬送スク
リュ21はその一端がモータ（図示せず）で駆動され軸回
りに回転可能となっている。搬送スクリュ21の左側には
スクリュガイド22が平行に延設され、搬送スクリュ21に
形成されたねじとスクリュガイド22との間でアンプルを
挾持できるようになっている。なお、第２図でｂはアン
プルを示している。

振分け装置30は、第２図に示すように、搬送スクリュ
21の前方に配置され、横断面形状が略三角形を有する振
分け部材31が固定ボルト32により揺動可能に固定されて
いる。振分け部材31はモータ（図示せず）により左右に
揺動され、搬送スクリュ21上を搬送されてきたアンプル
を左右に振分けることができる。この揺動運動は搬送ス
クリュ21の回転速度、すなわちアンプルが搬送される速
度に同期して変速させることもできる。

バッファ装置40は、同じく第２図に示すように、無端
状のベルト41を前方が低くなるように傾斜して配置さ
れ、ベルト41上面の両側および前方にバッファガイド42
が配設されている。ベルト41は搬送スクリュ21の真下に
設けられ、この装置40は搬送スクリュ21の左右２ヶ所に
分離されていることになる。ベルト21は矢印Ａの方向に
移動し、ベルト41上のアンプルを前方に押しつけておく
ことができる。また、バッファガイド42はアンプルがベ
ルト41上から外部に逸脱することを防止している。

個別化装置50は、これも同じく第２図に示すように、
バッファ装置の前方左右２ヶ所に設けられ、厚肉円板状
のスターホィール51の円周面上にアンプルを１本づつ収
容するための凹部51Aが形成され、スターホィール51の
中心は回転軸52で軸支されてモータ（図示せず）により
矢印Ｂの方向に回転可能となっている。また、バッファ
装置40のバッファガイド42に接続したスターホィールガ
イド53がスターホィール51の外側に配置され、スターホ
ィール51の凹部51A内に収容されたアンプルの倒れ防止
を図っている。

整列装置60は、第２図および第３図に示すように、左
右の個別化装置50の前方に設けられ、丸棒の外周にねじ
が形成された整列スクリュ61が前後方向水平に配置さ
れ、整列スクリュ61はその両端部がベアリング62によっ
て軸支されてモータ（図示せず）により軸回りに回転可
能となっている。整列スクリュ61の片側（左側の整列ス
クリュの場合は右側、右側の整列スクリュの場合は左
側）にはスクリュガイド63が平行に延設され、整処した
アンプルの転倒を防いでいる。また、整列スクリュ61に
形成されたねじのピッチ間隔は、スターホィールに近い
Ｃ部では一定ではなく変化している。すなわち、スター
ホィール51と対向する箇所のピッチ間隔はアンプルの外
径よりも広く、スターホィール51から遠ざかるにつれて
その間隔は小さくなり、逆にピッチ間隔はアンプルの外
径に等しくなる。さらに、スターホィール51から遠いＤ
部では、ピッチ間隔は一定でその値はアンプルの外径と
同じである。

収納ハンド装置70は、左右両側の整列スクリュ61の間
に設けられ、右側または左側に若干傾斜しているケース
ａの上方に配設されている。第3a図および第3b図に示す
ように、この装置70は一括してアンプルを把持する把持
機構70Aと、この把持機構70Aを上下・左右方向に移動す
る移動機構80Aとからなっている。

先ず、把持機構70Aについて説明する。第４図〜第７
図に示すように、把持機構70Aは、アンプルの頭部を押
える頭押さえ71が下方に突出され、頭押さえ71の両側に
１対の駆動棒72が設けられて駆動棒72の先端にアンプル
の首部を挾持できる爪72Aが固着されている。駆動棒72
はブラケット72Bを介して回転軸73に固定され、駆動棒7
2は回転軸73を中心に回動可能となっている。駆動棒72
の中間部にはばね72Cが取付けられ、１対の駆動棒72の
上部が互いに近づく方向に付勢されている。駆動棒72の
上部にはカム74が配設され、カム74はその中心に固着さ
れた駆動軸75により回動自在となっている。このような
構成でアンプルの首部を挾持する爪72Aは、爪サポート7
6の下部に多数並べて取付けられており、アンプルを一
括して挾持できるようになっている。爪サポート76はそ
の両端部がフレーム77に支持され、駆動棒72を固定する
回転軸73とカム74を駆動する駆動軸75がフレーム77にそ
れぞれ支持されている。フレーム77の一端には駆動軸75
を駆動するための駆動部78が固定されており、駆動部78
と駆動軸75とはロッド79により接続されている。

次に移動機構80Aについて説明する。第3b図に示すよ
うに、移動機構80Aは整列スクリュ61の前方の架台80上
に設けられている。把持機構70Aの移動のしかたは、フ
レーム77上に設けられたブラケット77Aにアーム状の保
持具81の一端を取付け、この保持具を左右・上下方向に
移動することにより行なわれる。保持具81の他端には取
付台83上に固定されたシリンダ82が取付けられ、このシ
リンダ82が把持機構70Aを上下に移動させる働きをす
る。取付台83はガイドベアリング84Aを介して左右方向
に延設されたガイド84と係合している。ガイド84は把持
機構70Aの左右方向の移動を案内するとともに、把持機
構70Aの加重を保持具81を介して受けることになる。ま
た、取付台83にはボールナット85Aが固定され、ボール
ナット85Aはガイド84と平行に延設されたボールねじ85
と螺合している。ボールねじ85の一端はベアリング85B
で支持されるとともに、他端はカップリング85Cを介し
てモータ86に直結されている。

空ケース用シフタ装置90は架台11の右側のフレーム12
内下部に設けられ、その構造は、第８図〜第10図および
第12図に示すように、両端がブラケット91に固定された
ロッドレスシリンダ92に断面Ｌ字形状のアーム93がロッ
ドレスシリンダ92と直角に固定されている。アーム93の
両端部にはフローティングジョイント94を介してロッド
95がロッドレスシリンダ92と平行に取付けられている。
それぞれのロッド95の２ヶ所に走行台96が固定され、こ
の走行台96はロッド95の下方に配設された案内ガイド97
に沿って摺動可能であり、ロッド95はロッドレスシリン
ダ92の駆動により矢印Ｅの方向に移動可能となってい
る。案内ガイド97は両端の２ヶ所で支持されている。ロ
ッド95の先端には爪95Aが回転軸95Bに軸支されており、
その爪95Aの端部とロッド95との間に小さなスプリング9
5Cが設けられ、常時爪95Aはロッド95との狭角が大きく
なる方向に付勢されているが、ロッド95又は爪95Aにス
トッパ（図示せず）が突設されているので、爪95Aは所
定位置で停止するようになっている。

空ケース用リフタ装置100は、第12図に示すように、
フレーム12内部に空ケース用シフタ手段90と共に配置さ
れている。上下方向に立設されたボールねじ101は、そ
の上端部がフレーム12に軸支されるとともに、下端部が
ベアリング102を介してフレーム12に軸支されて、回転
可能となっている。空ケースが載置される空ケース用リ
フタ103は、ボールナット（図示せず）を介してボール
ねじ101と螺合している。空ケース用リフタ103の両側に
は断面コ字形状のチャンネル材103Aが開口部を上方に向
けて配置されており、その開口部に複数個のフリーロー
ラ103Bが回動自在に並べられている。チャンネル材103A
の一端部はボールねじ101の両側に平行に立設された案
内ロッド104によって案内支持されている。また、ボー
ルねじ101の下部にはプーリ105が固着され、ベルト106
を介してモータ107の回転軸に固着されたプーリ108と接
続されており、モータ107によってボールねじ101が回転
すると、空ケース用リフタ103が上下に移動するように
なっている。

ケース移載装置110はフレーム12上に設けられ、前後
・左右・上下の方向に移動可能であるとともに、空ケー
スまたは実ケースを把持するための機構を備えている。

実ケース用リフタ装置120は、前述の空ケース用リフ
タ装置100の横軸に配置されている。その構造は空ケー
ス用リフタ装置100と同一であるので詳細な説明は省略
する。

実ケース用シフタ装置130は、空ケース用シフタ装置9
0におけるロッド95の先端の爪95Aをプッシャ131（第11
図参照）に取替えたものであり、他の構成は空ケース用
シフタ装置90と同一であるので詳細な説明は省略する。

次に本実施例の作用について説明する。

搬送スクリュ21は、回転につれてアンプルを前工程か
ら搬送してきて、その端部よりベルト41上に搬送してき
たアンプルを落下させる。このとき、ベルト41上には既
に多数のアンプルが密集して直立させられており、この
密集したアンプルの中に上方より新たにアンプルを割込
ませることになる。アンプルの形状は頭部が細長く、か
つ胴部が円筒形となっているため、密集したアンプルの
中への割込みは比較的容易に行なうことができる。ま
た、ベルト41は常時矢印Ａ方向に移動しているので、ベ
ルト41上はアンプルをスターホィール51の方へ押付け、
しかもベルト41は前方が低くなるように傾斜して配置さ
れ、そのベルト41の両側はバッファガイド42が設けられ
ているため、アンプルをスターホィール51側に直立した
まま密集させることができる。密集したアンプルの前方
に設けられたスターホィール51は、その回転につれて密
集したアンプルの中からアンプルを１本づつ個別化し
て、円周面上の凹部51Aの中に収容する。アンプルを収
容したスターホィール51は凹部51Aとスターホィールガ
イド53とでアンプルを挾持したまま回転し、整列スクリ
ュ61のＣ部にアンプルを引き渡す。整列装置60は、整列
スクリュ61の回転につれてＣ部を通過するアンプルの間
隔を次第に狭くし、ついには密着させ、Ｄ部に所定数の
アンプルを密着整列させると、整列スクリュ61はその回
転を停止する。そして、収納ハンド装置70の移動機構80
A上のモータ86によりボールねじ85が回転し、把持機構7
0Aが左方向または右方向に移動して整列したアンプルの
真上で停止する。次に、シリンダ82の作用により把持機
構70Aが下降して頭押さえ71がアンプルの頂部に当接す
る。この時、爪72Aの先端はスプリング72Cにより互いに
開くようになっており、頭押さえはアンプルの頂部と容
易に当接することができる。そして、駆動部78により駆
動軸75が回転すると、カム74は１対の駆動棒72の上部を
押し広げるので、１対の駆動棒72の下部は互いに接近す
る方向に移動し、爪72Aの先端はアンプルの首部を挾持
する。アンプルの首部を挾持した把持機構70Aはシリン
ダ82とモータ86によりケースａの真上の位置まで移動
し、さらにケースａ内にアンプルの底部を当接させ、駆
動部78によって爪72Aを開いてアンプルを収納する。こ
のような動作は左右に整列したアンプルに対して交互に
行なわれ、ケースａ内にアンプルを１列づつ収納してゆ
く、この場合、ケースａ内に既に収納されたアンプル列
の隣に次のアンプル列を収納していくことになるから、
把持機構70Aの左右方向の位置は少しづつずらしていく
ことが必要である。

また、ケースａ内のアンプルの配列の仕方はアンプル
を同列に並べる同列配列と、１列毎にアンプルの半径分
だけずらして並べる千鳥配列とがある。前者の配列は上
記の構成で可能であるが、後者の配列は把持機構70Aを
アンプルの半径分前後方向に移動させなければならな
い。

なお、上記の整列装置60は左右両側にあるから、一方
の整列スクリュ21が回転してアンプルを密着整列させて
いるときは、他方の整列スクリュ21は停止して収納ハン
ド装置70が作動するようになっている。勿論、一つの整
列スクリュ21のみ稼働させることもできる。また、収納
ハンド装置70のシリンダ82とモータ86は同時に作動させ
ることも可能である。

次に、ケースの搬送について述べる。

空ケース用シフタ装置90は、その右側（第８図〜第10
図では右側、第12図では紙面の手前側）に置かれた空ケ
ースの下にロッドレスシリンダ92によりロッド95を挿入
する。このとき、ロッド95の先端の爪95Aは回転軸95Bを
中心にしてロッド95の方へ回転するので、ロッド95は容
易に挿入可能である。ロッド95の先端が空ケースの反対
側まで到達すると、爪95Aはスプリング95Cの作用で起き
上る。ここで、ロッド95を引張ると爪95Aは空ケースの
側面に係合し、爪95Aはストッパにより所定角度以上に
は回動できないため、ロッド95は空ケースを空ケース用
シフタ103に搬入する。この搬入動作は空ケースがフリ
ーローラ103A上を滑るため、非常に容易に行なうことが
できる。搬入された空ケースは数段に積重ねられてお
り、ケース移載装置110が最上段の空ケースをアンプル
を収納する所定位置まで搬送する。なお、最上段の空ケ
ースが搬送される毎に、空ケース用リフタ103はケース
１箱の高さだけ上昇する。アンプル収納作業の完了する
と、ケース移載装置110はアンプルの入った実ケースを
実ケース用リフタ装置120に搬送する。実ケース用リフ
タ装置120は実ケースが載置される毎に、ケース１箱の
高さだけ下降する。所定数の実ケースが積重ねられる
と、実ケース用シフタ装置130のプッシャ131が最下段の
実ケースを押して、積重ねられた実ケースを一括して搬
出する。

本実施例によれば、左右両側に整列装置を配設したの
で、アンプルをケースへ収納する作業は非常に効率よく
行なうことができる。また、収納ハンド装置、ケース移
載装置、空・実ケース用シフタ装置および空・実ケース
用リフタ装置の各々を相関させて作動させることができ
るので作業の効率は一層向上する。

なお、本実施例では対象物をアンプルとして説明した
が、これに限ることなく細長く転倒しやすい他の容器に
も適用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、アンプルのケ
ースへの収納を全て機械で行なうことができるので、省
力化が実現可能であるとともに、工程能力が増大して生
産性を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の全体構成を示す斜視
図、第２図はアンプルを密着整列させるまでの各装置を
示す平面図、第3a図は整列装置と収納ハンド装置の把持
機構を示す平面図、第3b図は第１図のIII b方向からみ
た収納ハンド装置の移動機構を示す側面図、第４図は収
納ハンド装置の把持機構の正面図、第５図は第４図のＶ
方向の矢視図、第６図は第４図のVI−VI線に沿った断面
図でアンプル把持前、第７図は第６図においてアンプル
把持時を示す断面図、第８図は空ケース用シフタ装置の
平面図、第９図は第８図の側面図、第10図は第９図のロ
ッド先端の詳細図、第11図は実ケース用シフタ装置のロ
ッド先端を示す詳細図、第12図は空ケース用リフタおよ
び空ケース用リフタの正面図。 20……搬送装置、30……振分け装置、 40……バッファ装置、50……個別化装置、 51……スターホィール、51A……凹部、 53……スターホィールガイド、60……整列装置、 61……整列スクリュ、63……スクリュガイド、 70……収納ハンド装置、70A……把持機構、 71……頭押さえ、72A……爪、74……カム、 78……駆動部、80A……移動機構、 90……空ケース用シフタ装置、 100……空ケース用リフタ装置、 110……ケース移載装置、 120……実ケース用リフタ装置、 130……実ケース用シフタ装置、 ａ……ケース、ｂ……アンプル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−167126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−104815（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直立密集した容器を個別化し、円周面上に
   等間隔で形成された凹部に前記容器を収容して一定方向
   に回転するスターホィールと、該スターホィールの外周
   に沿って部分的に延設され、前記容器を保持するスター
   ホィールガイドと、一端が前記スターホィールガイドの
   端部近くに配置されるとともに、他端が前記スターホィ
   ールの接続方向に延設され、前記一端から一定区間では
   前記容器外径よりも大きいピッチ間隔から容器外径に等
   しいピッチ間隔へと連続的に変化するねじが形成され、
   その先の区間では前記容器外径に等しいピッチ間隔のね
   じが一様に形成された整列スクリュと、該整列スクリュ
   に沿って延設され、前記容器を保持するスクリュガイド
   と、前記整列スクリュ上に整列した容器を一括把持する
   把持手段と、該把持手段を前記整列スクリュと前記容器
   が収納されるケースとの間で往復移動させる移動手段と
   を具備する容器自動収納装置。