JP4274901B2

JP4274901B2 - トレイの反転装置

Info

Publication number: JP4274901B2
Application number: JP2003369706A
Authority: JP
Inventors: 眞一平本
Original assignee: 東洋自動機株式会社
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-10-29
Also published as: JP2005132553A

Description

本発明は、反転部に上向きの水平状態で搬入したトレイを前記反転部と共に反転させ、次いで該トレイを前記反転部と共に再度反転させた後排出するレトルト処理用トレイの反転装置に関する。

レトルト包装品は、例えば、内容物を充填したレトルトパウチをローダーによりトレイ上に整列して載置し、そのトレイ（実トレイ）を積み重ねてレトルト釜に入れ、加圧熱水殺菌した後、引き出し、トレイから処理済みのレトルトパウチをアンローダー（例えば真空吸引を利用したもの）により取り出し、乾燥及び箱詰めする。しかし、アンローダーによるレトルトパウチ取り出し後のトレイ（空トレイ）には、取り出しミスによりレトルトパウチが残留していることがある。残留しているレトルトパウチは、空トレイを次のレトルト処理に使用するまでに取り除く必要がある。

空トレイ内に残留しているレトルトパウチを取り除くため、反転装置の利用が考慮されている。従来の反転装置は、例えば下記特許文献１，２に開示されているように、アンローダーとして用いられている。
特許文献１に開示された反転装置は、操作台１上に配置された水平なトレイ枠２と下傾したローラ板６からなり、トレイ枠２はトレイを着脱自在に固定すると共に、前端側が枢支軸５に取り付けられて反転可能とされ、ローラ板６は後端側が枢支軸に取り付けられて反転可能とされている。この反転装置の操作は全て手動により行われ、まずトレイ枠２上にトレイ３を載置して固定し、ローラ板６を後方に反転させてトレイ３上に被せ、トレイ枠２とローラ板６を同時に前方に反転させ、最後にトレイ枠２及びトレイ３を後方に反転させると、レトルト食品Ｒはローラ８上を滑り降りる。なお、ここに挙げた数字及び記号は、特許文献１に記載されたものと対応する。

特許文献２に開示された反転装置は、エアシリンダ４ａを備えトレイを着脱自在に支持するトレイ支持手段４と、モータ５ｄにより駆動されるベルトコンベア５１を備えた物品支持手段５と、延設されたアーム２，３を介してトレイ支持手段４と物品支持手段５を反転させる反転手段（軸１）からなる。この反転装置では、まず、トレイ支持手段４の下方の所定位置に停止したトレイＴをリフター７により上昇させ、エアシリンダ４ａを作動させてトレイ支持手段４にトレイＴを支持し、物品支持手段５を軸１周りに左反転させトレイ支持手段４に上方から重ねてトレイＴ上の袋体を押さえ、トレイ支持手段４と物品支持手段５を一緒に軸１周りに右反転させ、続いてトレイ支持手段４のみ左反転させて元の位置に戻し、一方、物品支持手段５側ではベルトコンベア５１により袋体を排出する。なお、ここに挙げた数字及び記号は、特許文献２に記載されたものと対応する。

特開平８−１０４４１９号公報特開２００２−１１４３６０号公報

上記に例示した従来の反転装置は、いずれも反転部がトレイから離れた箇所を支点として大回転するように構成されている。従って、反転部の慣性が大きいため加速が効かず反転に時間がかかり、１回の往復反転でようやく１つのトレイの排出が行われるなど、作業能率がきわめて悪い。また装置が大型化し広いスペースを必要とする。
一方、これらの問題点は、反転部の回転支点を該反転部の中心に設定することにより解決される。すなわち、反転部の中心に反転軸を設け、その反転軸を支点として反転部が１８０度ずつ回転するようになし、前記反転部に上向きのトレイを搬入し、反転部を１８０度回転させてトレイを下向きとし、このとき下向きになったトレイからレトルトパウチを排出し、次いで反転部を再度１８０度回転させて、空になったトレイを元の上向きの位置に戻し、反転部の外に搬出する。

しかし、この場合も次のような問題がある。まず、駆動源として通常のモータを使用した場合、反転部を１８０度ずつ正確に回転させるのが難しく、かつ始動時の加速及び停止時の減速がきつくなりがちで、駆動部に余計な負荷がかかる。駆動源としてサーボモータを利用すれば加速−減速を任意に設定でき、かつ反転部の正確な回転が可能となるが、サーボモータは一作動毎に制御装置により指令信号を出す必要があり、外乱に弱く故障の可能性が比較的高い。また、反転部に搬入したトレイは、反転の際に反転部から脱落しないように保持しておく必要があるが、その保持手段として、従来（特許文献２参照）のようなエアシリンダを反転部に設置するのであれば、反転部にエアシリンダの配管を敷設し、かつ反転軸にロータリージョイントを設置して非反転部に配置される加圧エア源と接続する必要があり、複雑な構造による寿命の低下及び故障の発生が懸念され、しかも、エアシリンダは処理能力を高くすると、動作速度や動作タイミングの安定性に欠けるという問題がある。さらに、ベルトコンベア等の搬送手段により反転部にトレイを搬入したとき、該トレイを反転部の所定位置に正確に位置させるには、例えば反転部にトレイの位置を検出するセンサを設け、該センサがトレイを検出したときベルトコンベアを停止させ、これによりトレイを前記所定位置に停止させればよいが、その場合、反転部にセンサの配線を敷設し、かつその配線をロータリージョイントを介して非反転部（制御装置）に引き出す必要があり、これも構造の複雑化が故障の原因となる。

本発明は、アンローダーによるレトルトパウチ取り出し後のトレイから残留パウチを排出する場合や、アンローダーそのものとして用いられる反転装置に関するこのような問題点に鑑みてなされたものである。
従って、本発明は、反転部の中心に反転軸を設け、その反転軸を支点として反転部が１８０度ずつ回転するようになし、前記反転部に上向きのトレイを搬入し、反転部を１８０度回転させてトレイを下向きとし、このとき下向きになったトレイからレトルトパウチを排出し、次いで反転部を再度１８０度回転させて、空になったトレイを元の上向きの位置に戻し、反転部の外に搬出するようにしたタイプの反転装置を前提とし、作業能率がよく、コンパクトで広いスペースを必要とせず、さらに正確に１８０度反転させることができ、故障が少なく安定した作業が可能な反転装置を得ることを目的とする。

本発明は、反転部に上向きの水平状態で搬入したトレイを前記反転部と共に反転させ、該トレイ内のレトルトパウチを排出し、次いで空になったトレイを前記反転部と共に再度反転させた後搬出するトレイの反転装置において、前記反転部はその中心に反転軸を有して該反転軸を中心に回転自在であり、かつ前記反転軸を挟んで両側にトレイの搬入位置が設定され、前記反転部を一度に１８０度ずつ回転させる反転手段と、前記反転部の搬入位置へのトレイの搬入及びそこからのトレイの搬出を行い、かつ搬入時及び搬出時の搬送方向が同一であるトレイ搬送手段と、前記反転部の両搬入位置の近傍においてそれぞれ前記搬送方向からみて前後位置に設置された挟持爪を有し、該挟持爪により前記各搬入位置のトレイを前後から挟持して該搬入位置に保持するトレイ保持手段とを備え、さらに、前記反転手段は、駆動源としての反転用モータと該反転用モータの回転を入力するインデックスユニットを備え、該インデックスユニットの出力軸が前記反転軸に連結され、前記トレイ保持手段は、前記モータに連結されて回転する挟持爪開閉用のカムを備え、該カムは伝動機構を介して前記挟持爪に連結されていることを特徴とする。反転部の反転は、１８０度ずつ同方向に回転するようになっていても、１８０度ずつ正逆回転するようになっていてもよい。

この反転装置を構成する各要件の作用を述べると次のとおりである。（１）反転部には反転軸を挟んで両側にトレイの搬入位置が設定され、両搬入位置の近傍にそれぞれ挟持爪を配置したことから、反転部の１８０度の反転毎に１つのトレイを受け入れ、かつレトルトパウチの排出ができるようになり、作業能率が高い。また、トレイ搬送手段の搬送方向がトレイの搬入時と搬出時で同じであるから、反転部からのトレイの搬出と反転部へのトレイの搬入を同時に行うことができ、これによっても作業能率が向上する。（２）挟持爪を搬送方向からみて前後位置に配置し、該挟持爪により各搬入位置のトレイを前後から挟持するので、搬入したトレイの位置が搬送方向の前後方向に多少ずれていても、挟持後は搬入位置に正確に位置決めされる。（３）反転手段としてインデックスユニットを備え、モータの回転を該インデックスユニットに入力し、その出力軸を反転軸に連結したので、反転軸の正確な１８０度の回転（間欠割出し）が可能となる。インデックスユニットの入力軸は逆回転も可能であり、入力軸を順次正逆回転すれば、反転部の１８０度ずつの正逆回転が行われる。また、インデックスユニットの特性として、出力軸の回転速度、始動時の加速及び停止時の減速を任意に設定できる利点がある。（４）反転手段の駆動源のモータを利用してカムを回転させ、該カムにより伝動機構を介して挟持爪を機械的に開閉するので、開閉のタイミング設定を最初にしておけば、後は前記モータの回転毎に機械的に同じことが繰り返され、故障も少ない。また、反転装置の処理能力を高くしても挟持爪の作動は安定している。

前記トレイ保持手段において、挟持爪の全てを同時に開閉させることができる。このとき、前記カムの回転に伴う挟持爪の開閉は、反転部の反転前に閉じてトレイを保持し、反転後に開いてトレイを解放するようにタイミング設定される。この場合、１８０度反転して下側にきたトレイが反転部から脱落しないように何らかのストッパーを配置することが必要である。あるいは、反転部の一方の搬入位置に対応する挟持爪と他方の搬入位置に対応する挟持爪の開閉のタイミングを代える（交互にする）こともできる。具体的には、搬入位置に新たなトレイを搬入したとき、当該搬入位置に対応する挟持爪（上方側の搬入位置に対応する挟持爪）を閉じ、当該挟持爪は３６０度回転して再び上方に反転してくるまで閉じている、というタイミング設定である。この場合、例えば挟持爪の挟持力が強く、あるいは先端部をカギ形としてトレイの上端を引っ掛けるようになっていれば、前記ストッパーがなくても、１８０度反転して下側にきたトレイが反転部から脱落しないで済む。
なお、反転部の前記両搬入位置において、該搬入位置に搬入されたトレイの上端よりやや高く、かつトレイの搬送方向に沿ってトレイの両縁をカバーする位置に、前記反転部の構造の一部として、反転して下向きとなったトレイが落下するのを防止するトレイストッパーを必要に応じて設置することができる。

前記トレイ保持手段の伝動機構は、具体的形態として、反転部に設置されて該反転部と共に回転する下流側伝動機構と、非反転部に設置された上流側伝動機構からなる。なお、非反転部とは、反転部と共に回転しない部分を指す。下流側伝動機構は、反転軸と同心で該反転軸の内部において該反転軸と共に回転し、かつ該反転軸の軸方向に進退自在に設置されてカムの動力を伝達するスライド軸を含み、該スライド軸は前記上流側伝動機構とはジョイント部材を介して相対回転自在に連結されている。このスライド軸の配置及びジョイント部材の介在により、挟持爪が反転部に配置されているにも関わらず、ロータリージョイント等を必要とすることなく、簡単な構造でカムの回転を挟持爪に伝達できる。
この場合、上流側伝動機構に過負荷吸収部材（例えばエアシリンダ、バネ等）を配置し、該過負荷吸収部材を介して下流側伝動機構に動力を伝達することが望ましい。この過負荷吸収部材は、下流側伝動機構に過負荷が掛かったとき、上流側伝動機構の動きが下流側伝動機構に伝達されないようにする役割を持つ。例えばエアシリンダを過負荷吸収部材とするとき、これを前記ジョイント部材を介して前記スライド軸と直列に連結し、吸収すべき過負荷の方向により、ピストンロッドを収縮させる方向又は伸張させる方向にエア圧を導入しておく。これにより、仮に反転部の搬入位置にトレイが正確に搬入されず、挟持爪に過負荷が掛かるような危険があっても、このエアシリンダがその過負荷を吸収し、トレイやトレイ保持手段の破損を防止できる。

前記トレイ搬送手段が反転部の外部から前記反転部の搬入位置へトレイを搬送する際に、前記トレイを正確に搬入位置に停止させるため、前記反転部に検出位置と非検出位置の間で移動自在とされたトレイ検出片と、該トレイ検出片を前記非検出位置に向けて常時付勢する付勢手段を設置し、かつ非反転部に検出センサを設置することが望ましい。非反転部に検出センサを設置することにより、反転部に配線をはわせたりロータリージョイント等の設置を必要とすることなく、トレイ搬送手段の制御が可能である。前記トレイ検出片は、前記反転部に搬送されるトレイに押されて非検出位置から検出位置に移動し、前記検出センサがそれを検出し、検出信号が制御装置に送られると、制御装置はその信号に基づいて前記トレイ搬送手段の搬送を停止させる。
なお、この検出方式は、反転部に上向きの水平状態で搬入したトレイを前記反転部と共に反転させ、該トレイ内のレトルトパウチを排出し、次いで空になったトレイを前記反転部と共に再度反転させた後排出するタイプのトレイの反転装置一般について、前記反転部へのトレイの搬入を行うトレイ搬送手段に対し適用することができる。

前記トレイ搬送手段は、例えば前記反転部に設置されたコンベアである。トレイはこのコンベアにより水平状態で搬入され、コンベア上に載った状態で前記搬入位置に達する。この場合、非反転部に設置されたコンベア用モータ（反転手段のモータとは別のモータ）の駆動力が適宜伝動機構を介して前記コンベアに伝動されるように構成し、その搬送方向は前記反転軸の軸方向に対し垂直とする。なお、前記コンベアまでトレイを搬送し、あるいは前記コンベアから排出されたトレイをさらに次工程に搬送するのは、他の搬送手段により行われる。コンベアとしては、ベルトコンベア、チェーンコンベア、ローラコンベア等が使用でき、あるいはトレイ搬送手段を反転部に設置せず、非反転部に設置したトレイ搬送手段（例えばプッシャー）により、反転部の搬入位置へトレイを搬入し、さらに搬入位置からトレイを搬出することもできる。

以上述べた反転装置をアンローダーとして使用した場合、せっかくトレイに整列して載置された多数のレトルトパウチが、乱雑に落下するという問題がある。このレトルトパウチを整列状態で取り出すために、反転装置に２つのベルトコンベアを追加することもできる。すなわち、前記反転部の両搬入位置の上に反転部の構造の一部としてベルトコンベアを配置し、これをトレイの面に対し垂直方向に移動可能とし、トレイ側に移動したときコンベアベルトが前記トレイに載置されたレトルトパウチに接触してこれを押さえるようにする。反転部の搬入位置にトレイが搬入されたとき、ベルトコンベアがトレイ側に移動してレトルトパウチを押さえ、反転部の反転中は前記レトルトパウチが落下するのを防止し、反転部が１８０回転すると、前記ベルトコンベアはトレイ側から離れ、トレイに載置されていたレトルトパウチはコンベアベルト上に整列状態で移載される。続いて当該ベルトコンベアが搬送を開始しレトルトパウチを反転装置外へ搬出する。なお、このコンベアベルトの駆動は、非反転部に設置されたパウチ搬出用モータ（トレイ搬送手段としてのコンベアベルトとは別のモータ）の駆動力を適宜伝動機構を介して伝達することにより行われる。

本発明によれば、作業能率がよく、コンパクトで広いスペースを必要とせず、さらに正確に１８０度反転させることができ、故障が少なく安定した作業が可能な反転装置を得ることができる。

以下、図１〜７を参照して、本発明に係る反転装置について説明する。
図１〜図６に示す反転装置は、主としてアンローダーによるレトルトパウチ取り出し後のトレイから残留パウチを排出する場合に使用される反転装置である。
この反転装置において、反転部１は、フレーム２の上面プレート３上に固定された軸受部材４に回転自在に支持された反転軸５と、反転軸５に固定された断面略コの字状の一対の反転フレーム６と、両反転フレーム６，６を連結する一対の梁部材７，７により構成される。

反転部１には、トレイ搬送手段たるチェーンコンベア８が設置されている。チェーンコンベア８は、反転フレーム６に固定された軸受９に軸支された２本の送り軸１１，１２と、両送り軸１１，１２に固定された送りスプロケット１３と、２つの送りスプロケット１３，１３間に掛け渡された送りチェーン１４からなる。チェーンコンベア８の駆動は、非反転部に設置された図示しないモータにより行われ、該モータの駆動力を伝達する伝動機構は、送り軸１１に固定されたスプロケット１５、反転軸５に回転自在に支持された２連式のスプロケット１６、両スプロケット１５，１６を連結するチェーン１７及び前記モータとスプロケット１６を連結するチェーン１８からなる。

図１において、反転装置の供給側（右側）に、図示しないチェーンコンベアが配置され、その上にトレイＴ（反転処置前のトレイ）が載り、また、反転装置の排出側（左側）に、同じく図示しないチェーンコンベアが配置され、そこにトレイＴ（反転処置後のトレイ）が載っている。両チェーンコンベアは水平状態のチェーンコンベア８と同じ高さに設定されている。
チェーンコンベア８上には、送りチェーン１４上にちょうど重なる位置にトレイＴが載っており、この位置が本発明でいう搬入位置として設定されている。なお、搬入位置は反転部１の両側（図１において表裏両面）に設定される。

チェーンコンベア８は、トレイＴが反転装置１内に設定された搬入位置に停止するように、その作動を制御する必要があり、そのため次に説明するように、反転部１に検出片が設置され、非反転部にセンサが設置されている。
反転フレーム６に固定された軸受１９（図２参照）に回転自在に検出軸２１が支持され、該検出軸２１の内側端部にトレイ検出片２２が固定され、外側端部に検出ドグ２３が固定されている（反転軸５を中心として軸対称的に２組）。検出軸２１の中間位置にばねフック２４が固定され、該ばねフック２４と反転フレーム６に固定されたばねフック２５の間に引張ばね２６（図４参照）が張架され、さらに反転フレーム６に検出片ストッパー２７が固定されている。一方、フレーム２の上面プレート部３に取付部材２８を介してセンサ（例えば近接センサ）２９が固定されている。トレイＴが搬入位置にないとき、図５の仮想線に示すように、トレイ検出片２２は引張ばね２６の作用で送りチェーン１４より上に突出し、その位置（非検出位置）は前記検出片ストッパー２７により規制されている。このとき、検出ドグ２３はセンサ２９の下方に位置している。搬入位置にトレイＴがきて、図５の実線に示すように、トレイ検出片２２を送りチェーン１４と同じ高さ（検出位置）まで下に押し下げると、検出軸２１が回転して検出ドグ２３がセンサ２９の正面に位置し、該センサ２９がそれを検知する。トレイＴの搬入時にその検知信号が出されると、図示しない制御装置が該検出信号に基づいて、チェーンコンベア８の搬送を停止する。

反転手段は、図示しないモータと、上面プレート２に固定したサブフレーム３１上に設置されたインデックスユニット３２からなる。インデックスユニット３２の入力軸３３にギヤ３４が固定されて、これが前記モータにより回転し、一方、出力軸３５にギヤ３６が固定され、これが反転軸５に固定されたギヤ３７と噛み合っている。このインデックスユニット３２は、入力軸３３の３６０度の連続回転を、出力軸３５の所定角度の回転に変換（間欠割出し）するもので、出力軸３５は入力軸３３が回転を開始して所定角（例えば６０度）に達するまで回転せず、続く入力軸３３の所定角（例えば２４０度）の回転により出力軸３５は前記所定角度の回転をし、入力軸３３の残りの角度（例えば６０度）の回転では再び回転しない。従って、入力軸３３の一回転が正確な３６０度の回転からずれたとしても、出力軸３５の正確な所定角度の回転が達成され、これにより反転軸５（反転部１）は１８０度の正確な回転をする。また、出力軸３５の始動時の加速及び停止時の減速を緩やかに設定し、かつ中間の速度を大きく設定することにより、反転開始時及び反転停止時に反転部１及びこの反転手段に強い加減速負荷が加わらないようにしつつ、反転に要する時間を短縮することができる。
なお、入力軸３３に固定されたギヤ３４には検出片３８が設置され（図３参照）、その回転軌跡の上方位置にセンサ（例えば近接センサ）３９が配置されている。これらは入力軸３３の初期位置（及び一回転後の停止位置）を設定するものである。入力軸３３の回転は同一方向とされ、反転部材１は１８０度ずつ同一方向に回転する。

トレイ保持手段は、反転部１の前記搬入位置の近傍（チェーンコンベア８の搬送方向からいえば前後位置）に設置された挟持爪４１〜４４を含む。挟持爪４１〜４４は、反転部１の前後端部近傍に上下に配置された開閉軸４５〜４８に固定され、各開閉軸４５〜４８はそれぞれ反転フレーム６，６に固定された軸受４９により回転自在に支持されている。この例では開閉軸４５〜４８は後述するように同時に回転し、それに伴い挟持爪４１〜４４が同時に開閉する。図５の配置でいえば、下方の開閉軸４５，４７に固定された挟持爪４１，４３により、反転部１の搬入位置に搬入されたトレイＴを前後から挟持して該トレイＴを搬入位置に保持し、上方の開閉軸４６，４８に固定された挟持爪４２，４４により、下方に反転したトレイＴを前後から挟持し、該トレイＴを反転した搬入位置に保持する。

開閉軸４６，４７の反転フレーム６から突出した端部に、図４に示すように、開閉レバー５１，５２が固定され、同じく開閉軸４５，４８に従動レバー５３，５４が固定され、開閉レバー５１と従動レバー５３、及び開閉レバー５２と従動レバー５４はそれぞれ先端に形成されたギヤが噛み合っている。開閉レバー５１，５２にはそれぞれロッド５５の一端が連結され、一方、反転フレーム６に取付部５６を介して支点軸５７が対称的に２つ固定され、各支点軸５７にＬ字レバー５８，５８が回転自在に支持され、このＬ字レバー５８の一端と前記ロッド５５の他端が連結されている。Ｌ字レバー５８，５８の他端はリンク５９を介して反転軸５を貫通する連結軸６１に連結している。なお、６２はリンク５９と反転軸５の間に介在させたスペーサである。

図６に示すように、反転軸５には軸方向に垂直で軸心を通る貫通穴６３が形成され、これは反転軸５の軸方向に長い長穴であり、ここに前記連結軸６１が貫通する。また、反転軸５の軸心部には軸方向端部から前記貫通穴６３を通過してさらに伸びるガイド穴６４が形成され、このガイド穴６４に反転軸６と同心のスライド軸６５が軸方向に摺動自在にはまり、スライド軸６５の先端近傍は連結軸６１に固定されている。スライド軸６５が反転軸５の軸方向に進退すれば、連結軸６１は前記貫通穴６３内で進退する。
図５，６に示す時点では挟持爪４１〜４４は閉じているが、ここでスライド軸６５が図６の状態から前進（図６において右に移動）すると、連結軸６１が前進し、Ｌ字レバー５８，５８が揺動して各ロッド５５がＬ字レバー５８，５８の方向に引かれ、開閉軸４５〜４８が回動して挟持爪４１〜４４が開く。
以上述べた開閉軸４５〜４８からスライド軸６５までの伝動機構は、反転部１に設置されて該反転部１と共に回転し、本発明でいうトレイ保持手段の伝動機構において、下流側伝動機構に相当する。

図３に示すように、インデックスユニット３２の入力軸３３の下端に、トレイ保持手段の伝動機構の一部をなす溝カム６６が固定され、そのカム溝にカムレバー６７の先端に取り付けられたカムローラ６８がはまっている。カムレバー６７は、サブフレーム３１に固定された軸受６９に回動自在に支持された支点軸７１の下端に固定され、支点軸７１の上端には三角レバー７２の頂点の１つが固定されている。また、三角レバー７２の他の１つの頂点に、過負荷吸収部材としてのエアシリンダ７３が連結され、そのピストンロッド７４の先端はジョイント部材７５を介して前記スライド軸６５の端部に相対回転自在に連結している。エアシリンダ７３には、図示しない加圧エア源から常時ピストンロッド７４を収縮させる方向にエア圧が導入されている。溝カム６６の回転に伴う前記挟持爪４１〜４４の開閉は、反転部１が反転する前（水平状態のとき）に閉じてトレイＴを挟持し、反転後（同じく水平状態のとき）に開いてトレイＴを解放するようにタイミング設定されている
以上述べた溝カム６６からエアシリンダ７３までの伝動機構は、非反転部に設置されて回転せず、本発明でいうトレイ保持手段の伝動機構において、上流側伝動機構に相当する。
なお、溝カム６６が回転して三角レバー７２が回動し、スライド軸６５が後退することにより挟持爪４１〜４４が閉じるが、その際にトレイＴの位置がずれているなどの原因により挟持爪４１〜４４が閉じるのが妨害されると、伝動機構に過負荷が掛かる。この場合は、当該過負荷に応じてエアシリンダ７３のピストンロッド７４が伸張して当該過負荷を吸収し、これにより上流側伝動機構の動きが下流側伝動機構に伝達されないようになっている。

前記三角レバー７２の他の頂点にはロッド７６の一端が連結されている。一方、上面プレート部３に支点軸７７が立設し、これに位置決めレバー７８が水平回転自在に支持され、該位置決めレバー７８に固定された連結部８０に前記ロッド７６の他端が連結されている。位置決めレバー７８は先端が音叉状（図３参照）になっていて、これが送り軸１１，１２の延長部にはまることで（図１の仮想線参照）、反転部１を水平状態に固定、位置決めするようになっている。
そのほか、反転フレーム６の上下には、特に図６に明瞭に示すように、反転部１の搬入位置に搬入したトレイＴの上端よりやや高く、かつトレイＴの搬送方向に沿ってトレイＴの両縁をカバーする位置に、板状のトレイストッパー７９が固定されている。このトレイストッパー７９は反転部１の構造の一部であり、反転して下向きとなったトレイＴが、挟持爪４１〜４４から解放されたとき落下するのを防止する機能を有する。

次に、反転装置の作動順序の一例を説明する。
（１）チェーンコンベア８及び先に説明した他の２つのチェーンコンベア（供給側と排出側）を作動させる。チェーンコンベア８上のトレイＴは搬出されて排出側のチェーンコンベア上に受け渡され、供給側のチェーンコンベアから受け渡されたトレイＴがチェーンコンベア８上に載り、所定の搬入位置に向けて搬入される。
（２）搬入位置にきたトレイＴがトレイ検出片２２を押さえ、センサ２９が検出信号を出す。
（３）その検出信号に基づき、制御装置がチェーンコンベア８のモータを停止させる。
（４）同時に、制御装置が反転手段のモータを起動し、インデックスユニット３２の入力軸３３が回転する。入力軸３３の回転に伴って、次のような作動が機械的に行われる。
（４−１）溝カム６６の回転に伴い、三角レバー７２が回動し、スライド軸６５が後退して挟持爪４１〜４４が閉じ、搬入位置に停止したトレイＴを前後から挟持する。
（４−２）同時に、位置決めレバー７８が位置決め位置（図１の仮想線位置）から解放位置（図１の実線位置）に移動する。
（４−３）出力軸３５が回転を始め、反転部１が回転を始める。
（４−４）出力軸３５の回転が止まり、反転部１は１８０度回転したところで停止する。この間にトレイＴ内に残留していたレトルトパウチがあれば落下し、反転部１の下方に配置したコンベア等により排出される。
（４−５）溝カム６６の回転に伴い、三角レバー７２が逆に回動し、位置決めレバー７８が解放位置から位置決め位置に移動して、反転部１を位置決めする。
（４−６）同時に、スライド軸６５が前進し、挟持爪４１〜４４が開き、トレイＴを解放する。
（４−７）検出片３８をセンサ３９が検出する。
（５）その検出信号に基づき、制御装置が反転手段のモータを停止させ、これによりインデックスユニット３２の入力軸３３の回転が停止する。
（６）同時に、制御装置が、チェーンコンベア８及び先に説明した他の２つのチェーンコンベアを作動させる。つまり、（１）に戻り、以上の作動が繰り返される。

図７に示す反転装置は、主としてアンローダーとして、トレイからレトルトパウチを整列したまま取り出す場合に使用される反転装置である。
図７は要部のみ示して図示が省略されている部分も多いが、この反転装置においては、図１〜６に示された反転装置の構成は全て備わっている。反転部１に付加されたものは一対のベルトコンベア８１，８１であり、いずれも反転部１の搬入位置の上に設置されている。ベルトコンベア８１のフレーム８２の側面にガイドブロック８３が前後方向に離れて２つ固定され、このガイドブロック８３に形成された穴に反転フレーム６に立設するガイド軸８４がスライド自在に貫入している。ガイド軸８４の先端は接続プレート８５により連結され、該接続プレート８５とガイドブロック８３の間に圧縮バネ８６が介在し、ベルトコンベア８１を内側に向けて付勢している。８７はストッパであり、反転フレーム６に位置調整自在に固定され、ガイドブロック８３に当接してベルトコンベア８１の下端位置（最も内側に寄った位置）を規定する。

反転フレーム６の前後には軸受部材８８が固定され、この軸受部材にくの字形のレバー８９の中心に固定された支点軸９１が支持され、該レバー８９の一端はリンク９２を介してガイドブロック８３に連結し、他端にはローラ９３が取り付けられている。さらに、ローラ９３に対向して押圧レバー９４が配置されている。この押圧レバー９４は、非反転部において所定角度範囲内で回動する支点軸９５に固定され、その先端には、前記ローラ９３を押圧する押圧部９６が形成されている。
なお、図７の背面側も同じ構造となっていて、ガイドブロック８３乃至押圧レバー９４が同じ形態で配置されている。また、ベルトコンベア８１は、前記フレーム８２と該フレーム８２の前後に配置された一対のプーリー９７、及びプーリーに掛け渡されたコンベアベルト９８からなる。コンベアベルト９８はトレイＴに載置された全てのレトルトパウチのほぼ全面を被う大きさをもち、表面に図示しない弾性部材が貼着されている。このベルトコンベア８１の駆動源は、非反転部に配置され、矢印方向に移動自在とされた駆動ローラ９９であり、この駆動ローラ９９はベルトコンベア８１のプーリー９７にコンベアベルト９８の外面から接触して、駆動力をベルトコンベア８１に伝達する。

この反転装置において、ベルトコンベア８１は、トレイに載置されたレトルトパウチを排出する役割と、反転部１が反転するとき、トレイＴ内のレトルトパウチが移動又は落下しないように、レトルトパウチの上面に接触してこれを押さえる役割をもつ。コンベアベルト９８の表面に貼着された弾性部材はこのときレトルトパウチが傷つくのを防止する。
この反転装置の作動は、押圧レバー９４によるベルトコンベア８１の昇降移動、及び駆動ローラ９９によるベルトコンベア８１の搬送駆動が同時並行的に加わる点を除いて、先の反転装置と基本的に変わるところはない。
押圧レバー９４の作動の開始は、タイミング的には、例えば、反転部１が反転して水平になり、位置決めレバー７８が反転部１を位置決めしたときである。押圧レバー９４がローラ９３を押圧すると、レバー８９が回動し、それまで圧縮バネ８６の付勢力で内側に付勢されていたベルトコンベア８１が、両方とも外向きに移動する。このとき、反転部１の下側ではベルトコンベア８１がその上にレトルトパウチを整列状態で載置したまま下降し、ここで駆動ローラ９９が上昇しベルトコンベア８１に接触して（仮想線参照）、該ベルトコンベア８１を駆動し、レトルトパウチは反転部１の外部に搬出される。なお、反転部１の外部に、ベルトコンベア８１からレトルトパウチを整列状態のまま受け取るベルトコンベアを配置しておく必要がある。一方、反転部の上側では、ベルトコンベア８によりトレイＴ（レトルトパウチ排出済み）が搬出され、新たにトレイＴ（レトルトパウチ未排出）が搬入位置に搬入される。
続いて駆動ローラ９９が下降し、押圧レバー９４が逆向きに揺動してローラ９３を解放すると、ベルトコンベア８１は圧縮バネ８６の付勢力で両方とも内向きに移動し、上側のベルトコンベア８１は搬入位置にあるトレイＴ内のレトルトパウチを押さえる。この作動の開始は、タイミング的には、例えば反転手段のモータを起動したときである。

本発明に係る反転装置の全体平面図である。その平面断面図である。図１のＡ−Ａ正面断面図である。主としてトレイ保持手段（挟持爪）の伝達機構及びトレイの検知手段の構造を示す正面図（一部断面）である。図１のＢ−Ｂ正面断面図である。反転部の構造を示す側面断面図である。本発明に係る別の反転装置の要部正面図である。

符号の説明

１反転部
５反転軸
８チェーンコンベア
１１，１２送り軸
１４送りチェーン
２２トレイ検出片
２３検出ドグ
２９センサ
３２インデックスユニット
３３入力軸
３５出力軸
３８検出片
３９センサ
４１〜４４挟持爪
４５〜４８開閉軸
６１連結軸
６３貫通穴
６５スライド軸
６６溝カム
６７カムレバー
７３エアシリンダ
７８位置決めレバー
７９トレイストッパー
８１ベルトコンベア
９４押圧レバー
９８コンベアベルト
９９駆動ローラ

Claims

反転部に上向きの水平状態で搬入したトレイを前記反転部と共に反転させ、該トレイ内のレトルトパウチを排出し、次いで空になったトレイを前記反転部と共に再度反転させた後搬出するトレイの反転装置において、前記反転部はその中心に反転軸を有して該反転軸を中心に回転自在であり、かつ前記反転軸を挟んで両側にトレイの搬入位置が設定され、前記反転部を一度に１８０度ずつ回転させる反転手段と、前記反転部が停止したとき前記反転部の上側の搬入位置へのトレイの搬入及びそこからのトレイの搬出を行い、かつ搬入時及び搬出時の搬送方向が同一であるトレイ搬送手段と、前記反転部の両搬入位置の近傍においてそれぞれ前記搬送方向からみて前後位置に設置された挟持爪を有し、該挟持爪により前記各搬入位置のトレイを前後から挟持して該搬入位置に保持するトレイ保持手段とを備え、さらに、前記反転手段は、駆動源としての反転用モータと該反転用モータの回転を入力するインデックスユニットを備え、該インデックスユニットの出力軸が前記反転軸に連結され、前記トレイ保持手段は、前記モータに連結されて回転する挟持爪開閉用のカムを備え、該カムは伝動機構を介して前記挟持爪に連結され、前記カムの回転に伴って前記挟持爪の全てが同時に開閉し、かつ前記カムの回転に伴う前記挟持爪の開閉は、前記反転部の反転前に閉じてトレイを保持し、反転後に開いてトレイを解放するようにタイミング設定されていて、前記トレイ搬送手段が、前記反転部に設置されトレイを上に載せて搬送するコンベアであり、非反転部に設置されたコンベア用モータの駆動力が伝動機構を介して前記コンベアに伝導され、その搬送方向が前記反転軸の軸方向に垂直とされ、前記反転部のトレイの両搬入位置において、該搬入位置に搬入したトレイの上端よりやや高く、かつトレイの搬送方向に沿ってトレイの両縁をカバーする位置に、前記反転部の構造の一部として、反転して下向きとなったトレイが落下するのを防止するトレイストッパーが設置されていることを特徴とするトレイの反転装置。
前記トレイ保持手段の伝動機構は、前記反転部に設置されて該反転部と共に回転する下流側伝動機構と、非反転部に設置された上流側伝動機構からなり、前記下流側伝動機構は、前記反転軸と同心で該反転軸の内部において該反転軸と共に回転し、かつ該反転軸の軸方向に進退自在に設置されて前記カムの動力を伝達するスライド軸を含み、該スライド軸は前記上流側伝動機構とはジョイント部材を介して相対回転自在に連結されていることを特徴とする請求項１に記載されたトレイの反転装置。
前記上流側伝動機構は過負荷吸収部材を含み、該過負荷吸収部材を介して下流側伝動機構に動力を伝達し、該過負荷吸収部材は、下流側伝動機構に過負荷が掛かったとき、前記上流側伝動機構の動きが下流側伝動機構に伝達されないようにするものであることを特徴とする請求項２に記載されたトレイの反転装置。
前記反転部に検出位置と非検出位置の間で移動自在に設置されたトレイ検出片と、該トレイ検出片を前記非検出位置に向けて常時付勢する付勢手段を備え、前記トレイ検出片は、前記反転部に搬入したトレイに押されて非検出位置から検出位置に移動するものであり、非反転部に前記トレイ検出片が検出位置へ移動したことを検出するセンサが設置され、トレイの搬入時に前記センサの検出信号に基づいて前記トレイ搬送手段の搬送を停止させる制御装置を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたトレイの反転装置。
前記反転部の両搬入位置の上に、前記反転部の構造の一部として、トレイに載置されたレトルトパウチを排出するベルトコンベアが配置され、該ベルトコンベアは、そのコンベアベルトが前記搬入位置にあるトレイに載置された全てのレトルトパウチのほぼ全面を被う大きさを持ち、前記トレイの面に対し垂直方向に移動可能とされ、トレイ側に移動したとき前記コンベアベルトが前記トレイに載置されたレトルトパウチに接触してこれを押さえ、かつ前記反転部の反転中に前記レトルトパウチが落下するのを防止することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載されたトレイの反転装置。