JP3356830B2 - 整列搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒状のラミネートチ
ューブのような製品を所定数だけ整列積載する整列板を
用いて仮枠内に所定数列の製品を積重するための整列搬
送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】チューブ状の製品は連続流れ工程のほぼ
最終工程において通箱内に縦横に多数個並設積重されて
収納され、包装工程側に移送される。１個づつ送られて
くる製品を所定数だけ並べた後、一列毎に仮枠内に導入
し、当該仮枠内に所定数の製品列を積重した後、仮枠か
ら通箱側への導入が行われる。

【０００３】図７は従来行われている整列搬送装置の一
例を示すものである。製品７は検査台コンベア６５から
リフトコンベア６６上に受渡しされ、カウンタ６７を有
するカウント用コンベア６８から挿入用コンベア６９上
に受渡しされる。挿入用コンベア６９はスピードコント
ロールモータ７０により駆動され、所定数の製品７が挿
入用コンベア６９上に整列積載される。

【０００４】一方、仮枠５は挿入用コンベア６９に相対
向する位置に位置決めされ、製品の高さに見合うピッチ
でリフト昇降モータ７１等で上下方向にピッチ送りされ
る。挿入コンベア６９上に整列積載された製品７は製品
挿入板７２により仮枠５内に一度に導入される。以下、
同様の動作を繰返し行い仮枠５内に縦横に所定数の製品
列が積重される。

【０００５】一方、本発明に関連する公知技術の一例と
して特開昭５９−１３４１０７号公報に開示するものが
ある。この技術は、ホース状バッグをボール箱内に包装
する方法および装置を開示するものであり、ホース状バ
ッグの搬送手段が開示されている。この搬送手段はＦｉ
ｇ・１，Ｆｉｇ・２に開示されているようにポジショナ
コンベアを有し、当該コンベアによりホース状バッグを
移送するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記したように、従来
技術では製品の搬送はコンベアにより行われ、仮枠内に
一定量の製品を導入する場合にもコンベア上に製品を並
べた後に導入する方法がもっぱら採用されていた。

【０００７】しかしながら、コンベアを用いた搬送手段
の場合には次のような問題点がある。アルミチューブの
ような金属チューブの製品の場合、隣接するチューブ同
志がくつ付き合うことは無い。しかし、チューブ状製品
として一般に使用されているラミネートチューブの場合
には隣接チューブ間に仕切りがないと互いにくつ付き合
い、正しい姿勢で並列されない問題点がある。

【０００８】そのため、仕切り付きのコンベアを採用す
る必要がある。一方、製品の搬送ラインには一種類の製
品のみ流されるものではなく、類似形状の製品が同一搬
送ライン内で処理される場合が多い。この場合、仕切り
付きコンベアの場合には製品の大きさが変る度にその製
品に対応する仕切りを有するコンベアと交換することが
必要になる。しかしながら、コンベアを交換することは
極めて煩雑であり、作業スペースを必要とする分、装置
が大型化するばかりでなく、多くの段取り時間を必要と
し機械稼動率が低下する。

【０００９】また、コンベアの場合、たるみが生じ易
く、時折りたるみ調整作業を行う必要があり面倒であ
る。また、仮枠内に製品列を積重する場合、千鳥状に積
重することが製品の安定包装上望ましい。しかしなが
ら、コンベア上に製品を満載して仮枠側に導入する搬入
手段の場合には製品列毎の位置制御が難しく仮枠内に千
鳥状に製品列を導入することが困難である問題点があ
る。

【００１０】本発明は、以上の問題点を解決するもの
で、製品が安定して整列され、製品の搬送効率がよく、
製品変更時における段取り時間が短く機械稼動率の向上
が図れると共に、千鳥状等の整列姿勢を任意に設定し得
る整列搬送装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【００１２】

【課題を解決するための手段】 本発明は、 製品を整列積
載した整列板を仮枠側に移送し、当該仮枠内に所定数の
製品列を積重する整列搬送装置であって、前記整列板を
水平方向に沿って往復動させるロボット機構部と、仮枠
昇降装置により製品高さに対応するピッチで上下方向に
ピッチ送りされる仮枠内に整列板上に、整列積載された
製品列を導入する製品導入機構部とを備え、前記ロボッ
ト機構部は、製品間隔に対応するピッチで前記整列板を
ピッチ送りすると共に当該整列板を早送り，早戻しする
スライダ機構部と、整列板への製品導入を検知する検出
手段と、導入された製品を整列板の受け溝に吸着する吸
着手段と、前記各要素を自動制御する制御部とを少なく
とも備える整列搬送装置を提供するものである。

【００１３】

【作用】前工程ラインから整列板側に移送されてきた製
品は整列板の受け溝内に１個づつ並べられる。検出手段
が受け溝への製品導入を検知し、ロボット機構部の制御
部に検出信号を送る。なお、導入された製品は整列板の
空気流通孔に係合する吸着手段により受け溝内に安定保
持される。整列板はその受け溝内に製品が積載されるま
でロボット機構部のスライダ機構部の自動制御によりピ
ッチ送りされ、積載されると整列板は仮枠側に早送りさ
れる。一列毎に整列板から仮枠内に製品導入機構部によ
り製品は導入され、空になった整列板は早戻りし、前記
と同様の動作を繰返し行う。一方、仮枠は仮枠昇降装置
により上下方向にピッチ送りされ、次の整列板による製
品列の搬入に対して待機する。ロボット機構部による整
列板の仮枠側への導入位置をコントロールすることによ
り、仮枠内への製品の千鳥形状の導入が比較的容易に行
われる。一方、製品変更時には整列板のスライダと平板
本体とを切り離し、製品寸法に見合った平板本体と交換
すればよいため、極めて容易に、かつ短時間で行われ
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１は整列搬送装置の全体概要構造を示す正面
図、図２は整列板，仮枠，通箱まわりの全体構造の概要
を示す分割展開斜視図、図３はロボット機構部の構成
図、図４は整列板の斜視図、図５はその線Ａ−Ａ断面
図、図６は整列板の受け溝と製品との係合状態を示す拡
大一部断面図である。

【００１５】まず、図２により整列板１と整列搬送装置
２と通箱８との係合構造の概要を説明する。製品７は整
列板１上に導入され、整列板１はロボット機構部３によ
り水平方向に沿ってピッチ送りされながら仮枠５間を早
送り，早戻しされる。仮枠５は仮枠昇降装置４により上
下方向にピッチ送りされる。整列板１上に積載された一
列の製品列は製品導入機構部６により仮枠５内に導入さ
れる。

【００１６】なお、製品導入機構部６は押し出し板９，
上抑え板１０，ストッパ板１１等からなる。仮枠５内に
並設，積重された製品群は通箱矯正装置１２内にセット
された通箱８内に押し出し板１３等により挿入される。
通箱８は通箱用コンベア１４，１５，１６，１７により
所定位置に搬出入される。

【００１７】次に、図４乃至図６により整列板１を説明
する。図４に示すように、整列板１は平板状の平板本体
１８と、その下面側に着脱可能に固定されるベース板６
８からなる。平板本体１８の上面側には１個の製品７
（図６）を保持する受け溝２０が多数列並設される。

【００１８】図６に示すように受け溝２０はテーパ形状
に形成され、製品７の溝内の移動を拘束する。平板本体
１８には受け溝２０内とその下面とを連通する空気流通
孔２１が貫通形成される。また、平板本体１８には位置
決め孔２２とねじ孔２３が穿孔される。平板本体１８に
は位置決め穴２２及びベース板６８と連結するためのね
じ穴７２が穿孔される。また、ベース板６８は位置決め
穴２２に嵌合する位置決めピン２５とスライダ１９との
連結のためのねじ用穴７３を有する。スライダ１９は図
略のロボット機構部３の送りねじ軸３３（図３，図５）
に螺合する雌ねじ部２４（図５）を貫通形成するブロッ
ク体からなる。

【００１９】スライダ１９はねじ６９によりベース板６
８と結合され、ベース板６８はピン２５とねじ２６によ
る緊締により平板本体１８に固着される。また、製品７
の種類に対応する受け溝２０を有する平板本体１８の交
換はねじ２６の取り付け取り外しのみにより容易に行わ
れる。

【００２０】次に、図１，図３により整列搬送装置２の
概要構造を説明する。整列搬送装置２は、整列板１を移
送するロボット機構部３と、仮枠昇降装置４により昇降
する仮枠５内に整列板１上に積載された製品列を導入す
る製品導入機構部６（図２）等からなる。

【００２１】ロボット機構部３は図３に示すように、整
列板１を往復動するスライダ機構部２７と、前工程ライ
ンから整列板１側への製品７の導入を検知する検出手段
２８と、受け溝２０内に製品を安定保持するための吸着
手段２９と、これ等を自動制御する制御部３０等からな
る。なお、整列板１に製品７を導入する前工程ラインの
構造は図１に示すように、バケットコンベア３１とバキ
ュームドラム３２からなり、バキュームドラム３２に吸
着された製品７が吸着を解除されて整列板１の受け溝２
０内に導入される。

【００２２】図１および図３に示すように、スライダ機
構部２７は、整列板１のスライダ１９の雌ねじ部２４と
螺合し整列板１の移動方向（水平方向）に沿って配設さ
れる送りねじ軸３３と、送りねじ軸３３の両端を支持し
装着の不動側に固定される支持台３４と、支持台３４に
固定され送りねじ軸３３と連結するサーボモータ３５か
ら構成される。なお、サーボモータ３５にはロータリエ
ンコーダ３６が付設され、制御部３０と連結される。

【００２３】検出手段２８は図１および図３に示すよう
に、バキュームドラム３２から落下する製品７とこれを
保持する整列板１の受け溝２０間に配設される無接点セ
ンサからなり、製品７の導入を検出する。なお、検出手
段２８は、制御部３０に連結される。

【００２４】吸着手段２９は整列板１の下方に開口部を
向けて配設される。空気流通孔２１と相対向する位置に
配置される吸着手段２９は制御部３０に連結されバキュ
ーム装置のＯＮ，ＯＦＦ制御が行われる。

【００２５】制御部３０はロボット機構部３内の各構成
要素の自動制御を行うものである。図３に示すように、
制御部３０はＣＰＵ３７，ＲＡＭ３８，ＲＯＭなどの記
憶装置３９，ドライバ４０，電源４１等からなり、ＣＰ
Ｕ３７には外部シーケンサ（又はパソコン）４２がイン
タフェイス（Ｉ／Ｆボード）４３を介して接続されると
共に操作ボックス４４が連結される。

【００２６】また、ＣＰＵ３７には検出手段２８および
吸着手段２９が連結される。ＲＡＭ３８，ＲＯＭ３９に
はこの製品ラインが適用される各種製品７に関する必要
情報が予め記憶され、当該製品７がライン内を流れる際
におけるサーボモータ３５のピッチ送り量，早送り，早
戻し量，整列板１の千鳥送り位置制御等を行う。また、
ＰＩＤ動作制御を行ない計算値と実際値との差を是正し
て位置決めの高精度化と制御時間の短縮化を図るように
している。

【００２７】次に、製品導入機構部６を図２により説明
する。整列板１の支持台３４は仮枠５の図の裏側に配置
され、製品７を整列積載した整列板１は仮枠５と相対向
する位置で止まる。支持台３４の後方には押し出し板９
が整列板１上の製品列と相対向して配置され、押し出し
用シリンダ４５により往復動される。また、仮枠５の前
面側には押し出し板９と相対向してストッパ板１１が配
置される。ストッパ板１１はストッパ用シリンダ４６に
より作動される。

【００２８】また、支持台３４の上方側には仮枠５内最
上列の整列を上方から抑える上抑え板１０が配置され
る。上抑え板１０はシリンダ６５により仮枠５上部に前
進移動し、さらにシリンダ４７により上下動される。ま
た、仮枠５と相対向するその後方側には仮枠５内の全製
品を一度に通箱矯正装置１２側に押し出すための押し出
し板１３が配置され、移動用シリンダ４８は押し出し板
１３を作動する。なお、符号４９は上押え板であり、符
号５０はロータリアクチュエータである。

【００２９】次に、仮枠昇降装置４の概要構造を図１に
より説明する。ベース台５１上に相対向してフレーム５
２，５２が立設する。フレーム５２，５２にはガイドレ
ール５３，５３がフレーム５２と平行に固定される。ま
た、フレーム５２，５２内には回転軸５４が架設され、
回転軸５４にはピニオンギヤ５５，５５が固定される。
回転軸５４の一端側にはプーリ５６が固定される。一
方、フレーム５２には昇降用モータ５７が固定され、そ
のプーリ５８とプーリ５６間はプーリベルト５９により
連結される。

【００３０】製品７を縦横に並列，積重するスペースを
有する仮枠５はガイドレール５３，５３間に収納され、
その両端部にはピニオンギヤ５５と噛合するラック６０
が固定される。また、ラック６０にはガイドレール５３
に沿って移動するガイドローラ６１が固定される。ま
た、仮枠５にはチェーン６２の一端側が連結され、チェ
ーン６２はフレーム５２に固定されるチェーンホイール
６３に巻回されその他端にはバランスウエイト６４が連
結される。

【００３１】以上の構造により、昇降用モータ５７を作
動するとピニオンギヤ５５が回転しそれに噛合するラッ
ク６０を介して仮枠５が昇降する。昇降用モータ５７を
製品７の高さに対応するピッチでピッチ送りすることに
より、仮枠５は整列板１上の製品列と見合う位置に位置
決めされる。また、仮枠５はガイドレール５３とガイド
ローラ６１との係合により上下移動時の姿勢が保持され
円滑に移動すると共にバランスウエイト６４により移動
時の昇降用モータ５７の負荷の低減が図れる。

【００３２】次に、２点鎖線の位置まで下降した製品７
を満載する仮枠５から製品７を受渡しされた通箱８はフ
レーム５２外に移送され次工程側に送られる。

【００３３】次に、本実施例の作用を説明する。製品７
はバケットコンベア３１上に順次並設され、バキューム
ドラム３２に１個ずつ吸着されて整列板１上に回動し、
１個ずつ吸着解除される。当初、整列板１は製品７が空
の状態で最も後退した位置に下っている。最先端の受け
溝２０内にバキュームドラム３２側から製品７が落下導
入されると検出手段２８からの検出信号が制御部に送ら
れる。一方、受け溝２０内の製品７は吸着手段の真空に
より受け溝２０内に吸着され安定保持される。

【００３４】制御部３０は検出信号の入力によりサーボ
モータ３５を作動し、整列板１を受け溝２０の１ピッチ
分だけ移動（前進）させる。同様のピッチ送りを繰返し
行うことにより整列板１上に製品７が整列積載される。
この状態で制御部３０はサーボモータ３５を早送り制御
し、整列板１を仮枠５側の所定の位置まで早送りする。
一方、この状態で仮枠５は仮枠昇降装置４の作動により
整列板１上の製品列と相対向する位置に位置決めされて
待機する。製品導入機構部６の押し出しシリンダ４５が
作動し、押さえ板９により整列板１上の製品列が一気に
仮枠５内に押し出し挿入される。

【００３５】この場合、仮枠内の製品列の上面の高さを
一定にし次の製品列が入りやすいようにするため上押え
板１０がシリンダ４７，６５の作動により製品列の上面
を一定高さにし、さらに仮枠内からの製品列の飛び出し
を修正するためシリンダ４５により押さえ板９を作動さ
せる。ここで空になった整列板１は制御部３０の制御動
作により早戻しされて最も後退した元の位置に戻る。同
時に仮枠昇降装置４が仮枠５を製品７の１個分の高さに
相当する分だけ下降し、次の製品列の挿入に対して待機
する。

【００３６】なお、前記したように、仮枠昇降装置４の
昇降およびピッチ送りは昇降用モータ５７により行わ
れ、ガイドレール５３に案内されるガイドローラ６１に
より円滑に行われる。同様の動作を繰返し行うことによ
り仮枠５内には製品７が縦横に満載される。この状態で
仮枠５内の製品は図１に示した通箱矯正装置１２を介し
て押出し板１３により通箱８内に一気に導入される。

【００３７】押出し板１３の作動は移動用シリンダ４８
により行われ、ロータリアクチュエータ５０による上押
え板４９は導入時における仮枠５内の製品７のくずれ防
止に機能する。製品７を積載した通箱８は通箱用コンベ
ア１５，１７等を介して次工程側に送られ、新しい通箱
８が通箱用コンベア１４，１６等により所定位置に導入
される。

【００３８】図３に示すように、サーボモータ３５は制
御部３０のＣＰＵ３７およびドライバ４０により作動さ
れるため、予めＣＰＵ３７に製品７に見合う動作データ
を記憶することにより製品７に対応したピッチ送りが正
確に行われると共に、ロータリエンコーダ３６のフィー
ドバックにより高精度の位置決めが可能になる。

【００３９】なお、ＣＰＵ３７側へのデータ入力は外部
シーケンサ４２等により任意に行われる。また、仮枠５
内に製品列を千鳥状に積重するには製品７を列毎に製品
７の１ピッチ分だけずらして仮枠５側に移動させればよ
く、操作ボックス４４を用いたＣＰＵ３７の動作により
所望の位置制御をサーボモータ３５側に指令することに
より簡単に行われる。

【００４０】次に、製品７の種類が変った場合の整列板
１まわりの段取り換えについて説明する。図４，図５に
示すように、ねじ２６を弛めることにより平板本体１８
がスライダ１９から簡単に取り外し出来る。スライダ１
９は製品７の種類が変ってもそのままでよい。

【００４１】次に、新しい製品７に見合った平板本体１
８の位置決め孔２２をガイド部材１９側の位置決めピン
２５と嵌合させながらねじ２６により平板本体１８をス
ライダ１９に固定すればよい。新しい整列板１の変更に
伴って制御部３０内の動作データを入れ替えることによ
りサーボモータ３５は新しい製品７に見合った動作をす
ることが出来る。以上のように、製品７の変化に対する
段取りが極めて容易に行われ、引き続き高精度の製品送
りが可能になる。

【００４２】なお、以上の説明において、整列板１の詳
細構造や制御部３０の内部構成については実施例のもの
に限定するものではない。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
が上げられる。 １）整列板がスライダとねじ結合によって連結され、ス
ライダが送りねじ軸を介してサーボモータおよびそのコ
ントロール用の制御部に連結する構造を採用することに
より、製品の種類が変った場合には単に整列板の取り外
し，取り付け作業のみで段取り換えが出来る。そのた
め、段取り時間が極めて短縮され、機械稼動率の向上が
図れる。 ２）整列板は製品を安定支持する受け溝を有するものか
らなり、かつ受け溝に連通する空気連通孔が吸着手段に
係合するため製品は受け溝内に吸着保持される。 ３）制御部には製品の形状に対応する制御データが予め
記憶されているため、製品に見合ったピッチ送り，早送
り，早戻しおよび位置決め制御が行われる。また、ＣＰ
Ｕによるサーボモータの自動制御により、整列板の停止
位置制御が簡単に出来るため製品列を千鳥状に仮枠内に
積重することが容易に出来る。 ４）整列板は受け溝を並設したものからなり、製品同志
が接触干渉しない。そのため、ラミネートチューブの製
品を安定して整列させることが出来る。 ５）従来技術のようにコンベアを使用するとベルトのテ
ンション調整が必要になるが、本発明は整列板を使用す
るためこのような調整は不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】整列搬送装置の全体概要構造を示す正面図。

【図２】整列板，仮枠，通箱まわりの全体構造の概要を
示す分割展開斜視図。

【図３】本実施例の整列板を移動制御するロボット機構
部の全体構造を示す構成図。

【図４】本実施例の整列板の斜視図。

【図５】本実施例の整列板とスライダとの連結構造を示
す図４の線Ａ−Ａ断面図。

【図６】本実施例整列板の受け溝とそれに保持される製
品を示す拡大一部断面図。

【図７】従来の整列搬送装置の概要構造を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 整列板 ２ 整列搬送装置 ３ ロボット機構部 ４ 仮枠昇降装置 ５ 仮枠 ６ 製品導入機構部 ７ 製品 ８ 通箱 ９ 押さえ板 １０ 上抑え板 １１ ストッパ板 １２ 通箱矯正装置 １３ 押出し板 １４ 通箱用コンベア １５ 通箱用コンベア １６ 通箱用コンベア １７ 通箱用コンベア １８ 平板本体 １９ スライダ ２０ 受け溝 ２１ 空気流通孔 ２２ 位置決め孔 ２３ ねじ孔 ２４ 雌ねじ部 ２５ 位置決めピン ２６ ねじ ２７ スライダ機構部 ２８ 検出手段 ２９ 吸着手段 ３０ 制御部 ３１ バケットコンベア ３２ バキュームドラム ３３ 送りねじ軸 ３４ 支持台 ３５ サーボモータ ３６ ロータリエンコーダ ３７ ＣＰＵ ３８ ＲＡＭ ３９ 記憶装置（ＲＯＭ） ４０ ドライバ ４１ 電源 ４２ 外部シーケンサ ４３ インタフェイス（Ｉ／Ｆボード） ４４ 操作ボックス ４５ シリンダ ４６ ストッパ用シリンダ ４７ シリンダ ４８ 移動用シリンダ ４９ 上押え板 ５０ ロータリアクチュエータ ５１ ベース台 ５２ フレーム ５３ ガイドレール ５４ 回転軸 ５５ ピニオンギヤ ５６ プーリ ５７ 昇降用モータ ５８ プーリ ５９ プーリベルト ６０ ラック ６１ ガイドローラ ６２ チェーン ６３ チェーンホイール ６４ バランスウエイト ６５ シリンダ ６６ ねじ ６８ ベース板 ６９ ねじ ７０ ねじ取付用穴 ７１ ねじ穴 ７２ ねじ穴 ７３ ねじ用穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土子 敏明 東京都文京区小石川４丁目14番12号 共 同印刷株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−216415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−134107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−61523（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−37124（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65G 47/00 - 47/32 B65G 47/91 B65G 57/03 - 57/10 B65B 35/00 - 35/58

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製品を整列積載した整列板を仮枠側に移
   送し、当該仮枠内に所定数の製品列を積重する整列搬送
   装置であって、前記整列板を水平方向に沿って往復動さ
   せるロボット機構部と、仮枠昇降装置により製品高さに
   対応するピッチで上下方向にピッチ送りされる仮枠内
   に、整列板上に整列積載された製品列を導入する製品導
   入機構部とを備え、前記ロボット機構部は、製品間隔に
   対応するピッチで前記整列板をピッチ送りすると共に当
   該整列板を早送り，早戻しするスライダ機構部と、整列
   板への製品導入を検知する検出手段と、導入された製品
   を整列板の受け溝に吸着する吸着手段と、前記各要素を
   自動制御する制御部とを少なくとも備えることを特徴と
   する整列搬送装置。