JP3666138B2 - 容器処理装置 - Google Patents
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【産業上の利用分野】
本発明は容器処理装置に関し、より詳しくはロボットを利用した容器処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ロボットを利用した容器処理装置として、次のような構成のものは知られている。すなわち、横転状態の容器を搬送する第1搬送手段と、容器がそれぞれ挿入される複数の容器キャリヤを搬送する第2搬送手段と、上記第1搬送手段上の容器を保持して受渡位置まで移送して、該容器を第2搬送手段上の容器キャリヤに挿入するロボットとを備えたものは知られている(例えば特開平8−73029号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の装置では、ロボットは第1搬送手段上の容器の口部を保持した後、保持した容器を90度回転させて正立した状態にしてから第2搬送手段上の容器キャリヤ内に容器を挿入するようしている。
このように上述した従来の装置では、ロボットによって容器を保持した後に90度回転させてから容器キャリヤ内に挿入しているために、容器の処理速度が遅くなるという欠点が指摘されていたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
このような事情に鑑み、本発明は、横転状態の容器を搬送する第1搬送手段と、容器がそれぞれ挿入される複数の容器キャリヤを搬送する第2搬送手段と、上記第1搬送手段上の容器を保持して受渡位置まで移送して、該容器を第2搬送手段上の容器キャリヤに挿入するロボットとを備えた容器処理装置において、
上記第2搬送手段によって搬送される容器キャリヤを、上記受渡位置において搬送方向の一側が高くなるように所定角度だけ傾斜させるとともに、上記ロボットは、上記受渡位置における容器キャリヤの傾斜角度に合わせて保持した容器を傾斜させて上記容器キャリヤに挿入するように構成したものである。
【0005】
【作用】
このような構成によれば、受渡位置において第2搬送手段の容器キャリヤは傾斜されており、しかも、容器はロボットによって傾斜されて容器キャリヤ内に挿入される。そのため、ロボットが受渡位置において容器を回転させる角度を90度よりも小さくすることができる。
したがって、上述した従来の装置と比較して容器の処理速度を高速化することができる。
【0006】
【実施例】
以下、図示実施例について本発明を説明すると、1は容器処理装置であり、受渡位置A,Bにおいて概略カップ状の容器キャリヤ2(図3参照)内に容器3(図2参照)を挿入することができる。
図2に示すように、容器処理装置1が処理する容器3は目薬を充填するための空の容器であり、全体として扁平な形状となっており、しかも高さが低くなっている。また、この容器3は上方中央部にキャップを取り付けるための円筒状の口部3aを備えている。そして、容器3は、その胴部における前後いずれかの側面3bを後述するロボット5,6によって保持されるようになっている。
容器処理装置1は、横転状態の容器3を載置して下流側にむけて搬送する容器搬送コンベヤ4を備えており、この容器搬送コンベヤ4の一側に沿って2台のロボット5,6を配置している。
また、ロボット5,6とは反対側となる容器搬送コンベヤ4の一側に沿って、容器キャリヤ2を下流側にむけて搬送する容器キャリヤ搬送手段7を配設している。図1には表示していないが、容器キャリヤ搬送手段7の隣接位置には、上流側の受渡位置Aよりも少し上流の位置から下流側の受渡位置Bの少し下流の位置にわたってタイミングスクリュウ8を回転自在に設けている(図7ないし図9参照)。容器キャリヤ搬送手段7における上流側の端部に、図3に示した空の容器キャリヤ2が順次供給されるようになっており、容器キャリヤ搬送手段7に供給された相前後する容器キャリヤ2は、その側部に上記タイミングスクリュウ8が係合することによって、搬送方向において所定の間隔を維持される様になっている。
一方、各ロボット5,6の上流側となる容器搬送コンベヤ4の上方にはCCDカメラ11,12を配設している。そして、上流側のCCDカメラ11は、その下方側を通過する横転状態の容器3を撮影して、その映像を上流側のロボット5に伝達するようになっている。これと同様に、下流側のCCDカメラ12で撮影した容器3の映像は、下流側のロボット6に伝達されるようになっている。
各ロボット5,6は、後に詳述する処理ヘッド13を備えており(図4参照)、各CCDカメラ11,12から伝達される容器3の映像を元に、各受渡位置A,Bに近い上流側の位置において容器搬送コンベヤ4上の容器3の側面3bを処理ヘッド13で吸着保持して各受渡位置A,Bまで移送した後、各受渡位置A,Bにおいて容器キャリヤ搬送手段7が搬送する容器キャリヤ2内に容器3を挿入するようになっている(図5参照)。
そして、このようにして容器3を挿入された容器キャリヤ2は、容器キャリヤ搬送手段7によって図示しない下流側の処理工程に向けて搬送されるようになっている。
なお、下流側のロボット6よりも下流側となる容器搬送コンベヤ4上には、板状のストッパ部材14を斜めに交差させて設けている。また両ロボット5,6側となる容器搬送コンベヤ4の一側に沿って回収コンベヤ15を設けている。これにより、上記2台のロボット5,6の処理ヘッド13によって保持されることなく下流側に搬送されてきた容器3は、上記ストッパ部材14に当接した後、回収コンベヤ15上まで送り出されて、この回収コンベヤ15によって上流側まで搬送されてから、再度、容器搬送コンベヤ4上に供給される。
また、一方の搬送手段から他方の搬送手段へ容器3を受け渡すロボットの基本構成は、例えば特開平8−2654号公報等で公知なので、上記各ロボット5,6における本体部分の構成の説明は省略する。
しかして、本実施例は、容器キャリヤ2そのものを改良するとともに、容器キャリヤ搬送手段7およびロボット5(6)の処理ヘッド13を改良することによって、高さが低い容器3や変形容器であっても容器キャリヤ2内に確実かつ効率的に挿入できるようにしたものである。
すなわち、図3に示すように、本実施例の容器キャリヤ2は、全体として概略直方体のカップ状になっており、その上面2aの中央に容器3が挿入される凹部2bを備えている。凹部2bの間口は、容器3の胴部が余裕を持って挿入される寸法に設定してあり、図5に示すように、凹部2bの深さは、容器3の大半の部分が収納されるだけの寸法に設定している。そして、特に、本実施例における容器キャリヤ2は、その両側部の中央を、上面2aおよび凹部2bから連続させて半円状に切欠いて切欠き部2cを形成している。
この切欠き部2cの半径は、処理ヘッド13が備える保持部としての吸盤16(図4参照)の半径よりも大きくしている。これによって、処理ヘッド13の吸盤16に吸着保持された容器3が容器キャリヤ2に挿入する際に、吸盤16が上記容器キャリヤ2の切欠き部2c内に入り込むことができ、容器キャリヤ2と干渉しないようになっている。
次に、図5、図8および図9に示すように、容器キャリヤ搬送手段7は、近接させて平行に配設した搬送コンベヤ17と傾斜コンベヤ18とを備えている。
搬送コンベヤ17は、図1に示した上流側のCCDカメラ11よりも少し上流側の位置から容器搬送コンベヤ4の下流側端部の位置まで設けているが、傾斜コンベヤ18は、上流側の受渡位置Aよりも少し上流から下流側の受渡位置Bよりも少し下流の位置にわたって設けている。また、図7から図9に示すように、タイミングスクリュウ8は、搬送コンベヤ17の一側に、上記傾斜コンベヤ18と同じ設置範囲にわたって設けている。
そして、搬送コンベヤ17上の容器キャリヤ2は、その両側に設けた切欠き部2cが搬送コンベヤ17の搬送方向の両側部側となる状態で搬送されるとともに、タイミングスクリュウ8に係合することにより、相前後する容器キャリヤ2は搬送方向において所定間隔に維持される様になっている。
他方、図5および図9に示すように、傾斜コンベヤ18は、その長手方向の所定間隔ごとに概略直方体をした係合部材21を備えている。係合部材21における上面のタイミングスクリュウ8側の隅部は、水平な上面に対して45度傾斜するように削り取ってあり、その部分を係合面21aとしている。この係合部材21の係合面21aを搬送コンベヤ17が搬送する容器キャリヤ2の底面に下方側から係合させることにより、容器キャリヤ2を45度傾斜させるようになっている。
さらに、図7に示すように、傾斜コンベヤ18の上流側端部よりも上流側の位置には、棒状をした第1ガイド部材22を、搬送コンベヤ17の上方に水平に支持している。第1ガイド部材22の先端部は、搬送コンベヤ17が搬送する容器キャリヤ2の左方側の側面に係合し、それによって容器キャリヤ2の右方側の側面をタイミングスクリュウ8に確実に係合させるように構成されている。
また、図8に示すように、第1ガイド部材22のすぐ下流の位置には、棒状に形成した上下一対の第2ガイド部材23を設けている。第2ガイド部材23は、先端側が下がるようにわずかに傾斜させているので、搬送コンベヤ17によって搬送される容器キャリヤ2の左方側の側部が第2ガイド部材23の先端に係合し、それによって容器キャリヤ2は、搬送コンベヤ17上においてタイミングスクリュウ8側にわずかに傾斜されるようになっている。
さらに、図9に示すように、第2ガイド部材23の下流側となる傾斜コンベヤ18の上方位置には、棒状をした上下一対の第3ガイド部材24を設けている。第3ガイド部材24における上方の部材の先端部は45度傾斜させている。これにより、第2ガイド部材23によってわずかに傾斜された容器キャリヤ2は、第3ガイド部材24の位置まで搬送されてきた時に、第3ガイド部材24の上方側の部材の先端部と係合して45度傾斜されるようになる。また、この時には、傾斜コンベヤ18の上流側端部から反転されて上昇してくる係合部材21の係合面21aが容器キャリヤ2の底面に下方側から係合する。これにより、容器キャリヤ2の右方側の側部はタイミングスクリュウ8に係合し、容器キャリヤ2の底部は係合部材21の係合面21aに係合し、容器キャリヤ2の底部における右方側の縁部が搬送コンベヤ17に載置されるので、容器キャリヤ2全体が水平面に対して45度傾斜した状態となる。そして、この傾斜状態における容器キャリヤ2は、上流側の受渡位置Aから傾斜コンベヤ18の下流側の端部の位置まで45度傾斜した状態を維持されたまま搬送されるようになっている。容器キャリヤ2が傾斜コンベヤ18の下流側の端部までくると、係合部材21が反転されて下降するので、係合部材21の係合面21aは容器キャリヤ2の底部から離隔し、それに伴って、容器キャリヤ2は自重によって搬送コンベヤ7上で水平状態に復帰するようになっている。
このように本実施例では、上記傾斜コンベヤ18によって少なくとも両受渡位置A,Bにおいて、搬送コンベヤ17によって搬送される容器キャリヤ2をタイミングスクリュウ8側に45度傾斜させるようにしている。
次に、本実施例におけるロボット5(6)の処理ヘッド13は、受渡位置A,Bのおける容器キャリヤ2の傾斜に合わせて、容器3を45度傾斜させて容器キャリヤ2内に挿入するように構成されている。なお、各ロボット5、6が備える処理ヘッド13の構成は同じなので、上流側のロボット5の処理ヘッド13についてのみ構成を説明する。
すなわち、図4から図6に示すように、処理ヘッド13は、下方に向けて平行に配設した一対の支持部材25,25’を備えており、これら支持部材25,25’の下端部に支持軸26を水平に取り付けている。
この支持軸26には、所定の間隔を維持して4個のブラケット27の中央部を回転自在に嵌装してあり、さらに各ブラケット27の一端にそれぞれ真空発生器28を取り付けている。各真空発生器28は、各ブラケット27の長手方向に対して45度傾斜させて各ブラケット27に連結されている。そして、これら各真空発生器28の先端部に保持部としての円形の吸盤16を取り付けている。各真空発生器28は、常時、吸盤16に負圧を導入しているが、上記受渡位置A(B)において、吸盤16が吸着保持した容器3が容器キャリヤ2内に挿入されると吸盤16への負圧の導入を停止するようになっている。つまり、容器キャリヤ2に容器3が挿入されると、容器3は吸盤16による保持状態を解放されるようになっている。また、隣り合う吸盤16が隔てた間隔は、受渡位置A(B)を搬送される隣り合う容器キャリヤ2の凹部2bが隔てた距離と一致する寸法に設定している。
さらに、図4に示すように、支持部材25,25’の上方側には、それぞれ支持軸31,31’を支持軸26と平行に取り付けている。支持軸31の一端に第1エアシリンダ32の後端を揺動自在に連結してあり、支持軸31の他端にも第2エアシリンダ33の後端を揺動自在に連結している。第1エアシリンダ32のピストンは、その下方位置となるブラケット27の他端に連結してあり、第2エアシリンダ33のピストンは、その下方位置となるブラケット27の他端に連結している。これと同様に、支持軸31’の一端に第3エアシリンダ34の後端を揺動自在に連結してあり、支持軸31’の他端にも第4エアシリンダ35の後端を揺動自在に連結している。第3エアシリンダ34のピストンは、その下方位置となるブラケット27の他端に連結してあり、第4エアシリンダ35のピストンは、その下方位置となるブラケット27の他端に連結している。
各エアシリンダ32〜35は、いわゆる複動タイプと称されるものを採用してあり、各エアシリンダ32〜35内部に設けた前方側と後方側のエア室とに交互にエアを給排することにより、図6に示した前進端位置と、図示しない後退位置とに交互に進退されるようになっている。
このように各エアシリンダ32〜35の作動を制御することによって、ブラケット27を介して各真空発生器28およびそれに設けた吸盤16を、図6に実線で示した45度傾斜した位置と想像線で示した鉛直方向に支持した位置とに揺動させることができる。各エアシリンダ32〜35が後退している時には、各真空発生器28およびそれに設けた吸盤16は、図6に想像線で示した様に鉛直方向に支持され、吸盤16の吸着面は水平に支持されるようになっている。これに対して、各エアシリンダ32〜35が前進された時には、図6に実線で示した様に各真空発生器28およびそれに設けた吸盤16は45度傾斜した状態となり、吸盤16の吸着面は受渡位置A(B)における容器キャリヤ2の傾斜角度に合わせて45度傾斜するようになっている。
(作動説明)
以上の構成において、上流側のロボット5は、図4に示したように、作業開始前の状態では、処理ヘッド13のすべてのエアシリンダ32〜35を全て前進させているので、4つの吸盤16は傾斜させている。
そして、CCDカメラ11が撮影した容器3の映像がロボット5に伝達されると、ロボット5は、図6に想像線で示すように、第1エアシリンダ32を後退させて、それに連動する吸盤16のみを鉛直下方にむけて支持させて、その状態で処理ヘッド13全体を下降させる。これにより、下方を向けた吸盤16によって容器搬送コンベヤ4上の横転状態の容器3が吸着保持される。このように吸盤16が容器3を吸着保持すると、処理ヘッド13全体が容器3の高さ程度だけ上昇され、その直後に第1エアシリンダ32が前進される。これにより、該容器3を保持した吸盤16は45度に傾斜した状態に維持される。
上記第1エアシリンダ32が前進されるのと同時に、第2エアシリンダ33が後退されて、それに連動する第2の吸盤16が下方に向けられた後、処理ヘッド13全体が降下される。これにより、容器搬送コンベヤ4上の容器3が第2の吸盤16によって吸着保持される。この後、処理ヘッド13全体が容器3の高さ程度だけ上昇され、その直後に第2エアシリンダ33が前進される。これにより、容器3を保持した第2の吸盤16は45度に傾斜した状態に維持される。
上述と同様にして、以下第3エアシリンダ34および第4エアシリンダ35に連動する各吸盤16によってそれぞれ容器3が保持される。すなわち、これによって、上流側のロボット5の処理ヘッド16が有する4つの吸盤16によって容器3が吸着保持されたことになり、かつ各吸盤16によって保持された容器3は、すべて45度傾斜した状態に維持されている。
この後、ロボット5の処理ヘッド13全体が受渡位置Aまで移動されると、処理ヘッド13の各吸盤16に保持した4つの容器3は、受渡位置Aを45度傾斜した状態で相前後して搬送されている4つの容器キャリヤ2の近接上方側に位置する。
この後、処理ヘッド13全体が45度下方に沈み込むように下降するので、処理ヘッド13の各吸盤16に保持された容器3は、その下方位置の容器キャリヤ2の凹部2a内に挿入される。このとき、本実施例の容器キャリヤ2の側部には切欠き部2cを形成しているので、吸盤16の下方側の半分が容器キャリヤ2の切欠き部2cに入り込んで容器キャリヤ2と干渉することがなく、したがって、容器3を凹部2a内に深く挿入することができる。
このようにして、受渡位置Aにおいて相前後する4つの容器キャリヤ2内のそれぞれに一斉に容器3が挿入されると、各真空発生器28による吸盤16への負圧の導入を停止するので、吸盤16による容器3の保持状態が解放されて、容器3は確実に容器キャリヤ2内に挿入される。
上流側のロボット5は上述したようにして受渡位置Aにおいて4個の容器3を4の容器キャリヤ2内に一斉に挿入するようになっている。また、下流側のロボット6も、上述した上流側のロボット5と同様に、受渡位置Bにおいて4個の容器3を4の容器キャリヤ2内に一斉に挿入するようになっている。なお、その際、下流側のロボット6は、上流側のロボット5によって容器3が挿入された後の容器キャリヤ2の隣接上流側に移送されている4つの空の容器キャリヤ2内に容器3を一斉に挿入するようにしている。したがって、下流側の受渡位置Bを通過して次工程に送られる容器キャリヤ2にはすべて容器3が挿入された状態となっている。
以上のように、本実施例は、容器キャリヤ2を受渡位置A,Bにおいて45度傾斜させるとともに、処理ヘッド13によって吸盤16に保持した容器3を45度傾斜させて、容器キャリヤ2内に挿入するようにしている。したがって、単に容器キャリヤ2を水平状態で受渡位置A,Bに搬送し、処理ヘッド13によって横転状態から正立状態に90度回転させた後に容器3を容器キャリヤ2に挿入する構成に比較して、処理ヘッド13の回転角度が半分になるので、処理速度を速くすることができる。
また、本実施例の容器キャリヤ2は切欠き部3cを備えており、容器3を容器キャリヤ2内に挿入する際に、容器3を保持した吸盤16が容器キャリヤ2と干渉しないようになっている。そのため、本実施例における容器3のように、高さが低く、しかも軽量の容器3であっても、その側部を吸盤16で保持して容器キャリヤ2内に確実に挿入することができる。なお、容器3の形状としては、その側部を吸盤16に吸着保持できる限り、特殊形状の容器3であっても容器キャリヤ2内に確実に挿入することができる。
なお、上記実施例においては、受渡位置A(B)において、容器キャリヤ2および容器3を45度傾斜させるようにしているが、傾斜する角度は90度以内であればよい。
【0007】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来と比較して容器の処理速度を高速化することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を平面図
【図2】図1に示した装置で処理する容器の斜視図
【図3】図1に示した装置で処理する本実施例の容器キャリヤの斜視図
【図4】図1に示したロボットが備える処理ヘッド13の正面図
【図5】図1のV−V線に沿う要部の断面図
【図6】図1のVI−VI線に沿う要部の断面図
【図7】図1のVII−VII線に沿う要部の断面図
【図8】図1のVIII−VIII線に沿う要部の断面図
【図9】図1のIX−IX線に沿う要部の断面図
【符号の説明】
1 容器処理装置 2 容器キャリヤ
3 容器 4 容器搬送コンベヤ(第1搬送手段)
5 ロボット 6 ロボット
7 容器キャリヤ搬送手段(第2搬送手段)
A 受渡位置 B 受渡位置
Claims (2)
- 横転状態の容器を搬送する第1搬送手段と、容器がそれぞれ挿入される複数の容器キャリヤを搬送する第2搬送手段と、上記第1搬送手段上の容器を保持して受渡位置まで移送して、該容器を第2搬送手段上の容器キャリヤに挿入するロボットとを備えた容器処理装置において、
上記第2搬送手段によって搬送される容器キャリヤを、上記受渡位置において搬送方向の一側が高くなるように所定角度だけ傾斜させるとともに、
上記ロボットは、上記受渡位置における容器キャリヤの傾斜角度に合わせて保持した容器を傾斜させて上記容器キャリヤに挿入することを特徴とする容器処理装置。 - 上記第2搬送手段は、隣接させて平行に配設した搬送コンベヤおよび傾斜コンベヤとを備え、各容器キャリヤは搬送コンベヤによって搬送されるとともに、搬送コンベヤの隣接位置に設けたタイミングスクリュウに係合して搬送方向において所定間隔に維持されるようになっており、また上記各容器キャリヤは、上記受渡位置において傾斜コンベヤと係合して傾斜するように構成されており、
さらに、上記容器キャリヤの側部には、上記ロボットの保持部によって容器が容器キャリヤ内に挿入される際に、該保持部との干渉を避けるための切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の容器処理装置。
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