JP4555240B2 - 反転取出装置 - Google Patents

Description

本発明は、可塑袋に蓄製された物品をこの可塑袋から取出す反転取出装置に関する。

図１１（ａ）に示すように、可塑袋１０に何かの物品を蓄積し、可塑袋１０を函体１４に収納した荷姿にして流通が行われている。このような函体１４が工場等に納入されたとき、同図（ｂ）に示すように、クリンルーム１５の室外で函体１４から可塑袋１０が取出され、更に可塑袋１０がクリンルーム１５へ持ち込まれる。例えば、クリンルーム１５に設置されたホッパ１６に、可塑袋１０に蓄積された物品１３を供給するとき、オペレータは、手作業で可塑袋１０を持ち上げ、その口部１１を下向きにして、可塑袋１０から物品１３をホッパ１６へ落下させるようにしている。この他、原料の投入に係る技術が下記の特許文献１に開示されている。
特開平８−１７５６７３号公報

しかしながら、上記の作業はオペレータの手を煩わせる。また、物品が重荷である場合、又は可塑袋の数が多い場合に、上記の作業を繰り返すことは、オペレータに過大な負担を強いることになる。そこで、本発明の目的は、オペレータの作業を軽減できる反転取出装置を提供することにある。

本発明に係る反転取出装置は、口部を有し物品を蓄積された可塑袋が、前記口部を上向きにした姿勢で投入されるバケットと、前記バケットの内側に開放した吸着ポートを有し、該吸着ポートに負圧を発生して、前記可塑袋を前記バケットに吸着させる吸着手段と、前記バケットを回転軸で支持し、前記バケットを前記回転軸の周りに回転させて、前記バケットに吸着された前記可塑袋の口部を下向きにする反転駆動手段と、前記可塑袋が通過できる排出ダクトを前記バケットに接続し、前記排出ダクトを介して前記可塑袋を吸引する空袋排出手段とを備える反転取出装置であって、前記空袋排出手段が、空気を吸引できるブロワと、前記吸着ポート又は前記排出ダクトの一方を前記ブロワに接続する切換えダンパとを備え、前記ブロワが、前記吸着ポート又は前記排出ダクトの一方から吸引する空気を、前記バケットの外側へ排出することを特徴とする。

更に、本発明に係る反転取出装置は、前記回転軸が、空気をスラスト方向に通過させる軸内ダクトを有し、前記吸着手段が、前記吸着ポートに前記軸内ダクトを介して負圧を発生させることを特徴とする。

更に、本発明に係る反転取出装置は、前記反転駆動手段が前記可塑袋の口部を下向きにしたとき、前記口部の内方へ空気を噴射する噴射手段と、を備えることを特徴とする。

更に、本発明に係る反転取出装置は、前記噴射手段が、前記反転駆動手段に反転された前記可塑袋の口部に対向するノズルと、該ノズルに空気を圧送する加圧手段と、前記ノズルを前記口部に接近する方向、又は離れる方向に移動する進退駆動手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る反転取出装置によれば、可塑袋をその口部が上向きなる姿勢にしてバケットに投入し、この可塑袋をバケットに吸着させた状態で、バケットと共に可塑袋を反転させると、可塑袋の口部を下向きにすることができる。これにより、可塑袋の口部から物品を落下できるので、従来のようにオペレータが手作業で可塑袋を持ち上げる必要がなく、また可塑袋の口部を下向きにするという雑作からオペレータを解放することができる。

しかも、物品が落下したことにより可塑袋が空になったところで、空の可塑袋を空袋排出手段により排出ダクトを介して吸引すれば、可塑袋をバケットから人手に依らず排出できる。特に、当該反転取出装置をクリンルーム等の室内に設置する場合に、空袋排出手段をクリンルーム等の室外に配置しておけば、空の可塑袋をクリンルーム等の室外へ誘引できる。このため、クリンルーム等から空の可塑袋をオペレータが手持ちで搬出しなくて済むので、オペレータがクリンルーム等に出入りする回数を減らし、クリンルーム等にその室外から塵等が進入する機会を減らすことができる。

また、本発明に係る反転取出装置によれば、可塑袋の口部が下向きの状態で、口部の内方へ空気を噴射することにより、物品が可塑袋から落下するのを助成できる。例えば、幾つかの物品が可塑袋の端や皺に挟まることがある。そして、個々の物品が軽量であるためにその自重だけでは可塑袋から離脱できないような事態が起こる。このような場合に、口部の内方へ空気が噴射されると、物品を適度に弾ませながら可塑袋を揺することができるので、総ての物品を可塑袋から取出すことができる。

更に、本発明に係る反転取出装置によれば、吸着ポートが切換えダンパを介してブロワに接続されたとき、可塑袋をバケットに吸着させるための負圧を、吸着ポートに発生することができる。また、排出ダクトが切換えダンパを介してブロワに接続されたとき、物品の落下により空いた可塑袋をブロワで吸引できるので、空の可塑袋が排出ダクトを通過してバケットから排出される。従って、吸着ポートに負圧を発生させる原動力、又は空の可塑袋を排出ダクトを通過させる原動力として、ブロワを適時に使分けられるので、当該反転取出装置の構造を簡素化し、その製造コストを削減することができる。

更に、本発明に係る反転取出装置によれば、吸着手段が回転軸の軸内ダクトを介して吸着ポートに負圧を発生させることにより、次の利点が得られる。例えば、ブロワを利用してバケットの内側の空気を吸着ポートから吸引するために、このブロワと吸着ポートとを可撓ホースで接続した場合、反転駆動手段がバケットを回転軸の周りに回転させたとき、バケットの姿勢が変化するのに伴って可撓ホースが移動できる余地を、バケットの周辺を確保しなければならい。その分、当該反転取出装置を設置する場所が広く必要になる。そこで、吸着ポートを回転軸の軸内ダクトを介してブロワに接続すれば、バケットの姿勢が変化しても回転軸が移動することがないので、当該反転取出装置を設置する場所を最小限に抑えることができる。

更に、本発明に係る反転取出装置の噴射手段として、可塑袋の下向きの口部にノズルを対向させ、このノズルを進退駆動手段によって口部に接近する方向、又は離れる方向に移動する構成を適用した場合、ノズルの移動に従って同ノズルから噴射される空気が、可塑袋の口部の内方へ進入する角度を変化させられる。これにより、可塑袋の空気を攪拌して、上記のような残留が起こらないように、物品の落下を促すことができる。

本発明に係る反転取出装置の実施形態を図１乃至図１０を参照しながら説明する。以下に述べる駆動源、ブロワ、空気圧縮機、又はセンサには周知の技術を適用するので、それぞれの図示又は説明は省略する。例えば、駆動源として、サーボモータのような回転機、回転機の動作に従い作動ロッドを伸縮させる電動シリンダ、エアシリンダ、又は油圧シリンダを適用する。

図１に示すように、反転取出装置１は、上面開口２を有するバケット３と、バケット３の内側に開放した吸着ポート４に負圧を発生させる吸着手段５と、バケット３を回転軸６の周りに回転させる反転駆動手段７と、圧縮空気を適時に噴射できる噴射手段８と、バケット３の底部３０に着脱自在に接続する空袋排出手段９とを備える。

バケット３は、物品を蓄積された可塑袋１０が、その口部１１を上向きにした姿勢で投入されるものである。物品は、何ら限定されるものではないが、本実施例では小瓶の蓋となる多数のキャップである。吸着手段５は、ブロワ５０を主体とし、後述の吸引経路を介してバケット３の内側から空気を吸引するものである。図２，３に示すように、バケット３の底部３０は底板３１によって２重に仕切られ、底板３１の下側を吸引チャンバ３２としている。

図３，４に示すように、バケット３の底板３１の両端付近、及び中央寄りの箇所には、それぞれ丸孔状の通気孔３３、及びスリット状の通気孔３３が貫かれている。吸着手段５の吸着ポート４は、バケット３の底部３０を貫く２本の吸引パイプ５１のそれぞれの端部の開口に相当し、吸引チャンバ３２を介して総ての通気孔３３に通じている。吸引パイプ５１は、バケット３の底部３０の下面、及びバケット３の背部３４の外面の沿うよう配管された鋼管である。符号３６は、バケット３の底部３０、及び底板３１のそれぞれの略中央を貫く底口管を指している。底口管３６の上端は底板３１の上面と面一であり、底口管３６の下端はバケット３の底部３０から下方へ突出している。

反転駆動手段７は、回転軸６を水平姿勢にしてメインフレーム１２に回転自在に支持する軸受け手段７０，７１と、回転軸６に継手部材７２を介して接続し回転軸６を回転させる反転駆動源７３とを備える。回転軸６は、そのスラスト方向に延びる軸内ダクト６０を有する中空軸であり、バケット３の背部３４に固定されている。反転駆動源７３が回転軸６を回転させると、バケット３は、図１の矢印ａ方向、又は矢印ｂ方向に旋回する。これにより、バケット３は、上面開口２が上向きになる姿勢、又は上面開口２が下向きになる姿勢に反転する。

回転軸６の軸内ダクト６０の途中には、２本の吸引パイプ５１のそれぞれの上端が接続される一方、３６０°自在回転式管継手７４を介して、軸内ダクト６０に案内ダクト７５の上端が接続されている。案内ダクト７５はメインフレーム１２に取付けられているが、回転軸６は案内ダクト７５に対して自由に回転できる。案内ダクト７５の下端は、切換えダンパ９０のダンパハウジング９１の側部を貫き、ダンパハウジング９１の内部へ突出している。更に、ダンパハウジング９１の下面は、排出ダクト９２を介して図１に示すブロワ５０の吸引口に接続している。

ここに述べた吸引パイプ５１、軸内ダクト６０、案内ダクト７５、及び排出ダクト９２は、上記の吸引経路を構成する。或いは、吸引経路の他の形態として、吸引パイプ５１、軸内ダクト６０、及び案内ダクト７５を省略し、吸着ポート４又は吸引チャンバ３２の適所に、柔軟な可撓ホースを介して、ブロワ５０の吸引口を直結しても良い。

また、本実施例では、ブロワ５０、切換えダンパ９０、及び排出ダクト９２を、吸着手段５と空袋排出手段９との共通の要素としている。切換えダンパ９０は、図４に示すように、ダンパハウジング９１の内部にピン９３で支持された弁体９４と、ピン９３を支点にして弁体９４を旋回させるダンパ用駆動源と、ダンパハウジング９１の上面を貫き下端をダンパハウジング９１の内部へ突出した直立管９５と、直立管９５の上端に出没自在に嵌入された昇降管９６と、昇降管９６を昇降させる昇降駆動源９７とを備える。

噴射手段８は、図１に示すように、上面開口２を下向きにしたバケット３に対向するノズル８０と、ノズル８０に空気を圧送する空気圧縮機から成る加圧手段と、ノズル８０を矢印ａ方向、又は矢印ｂ方向に進退させる進退駆動手段８１とを備える。進退駆動手段８１は、矢印ａ，ｂ方向に沿って延びるシリンダ本体に供給される空気圧に従って、同シリンダ本体の両端の間で、スライダ８２と共にノズル８０を進退動させるロッドレスエアシリンダである。

ノズル８０は、その先端から矢印ａ方向へ空気を噴射できる姿勢で、スライダ８２に取付けられるものであれば、特に限定する必要はない。また、進退駆動手段８１は、バケット３へ向けられた端部を上昇させた傾斜姿勢で、メインフレーム１２に取付けられているが、進退駆動手段８１を水平姿勢にしても良い。図示のノズル８０の他に、１又は複数のノズルをメインフレーム１２の適所に配置しても良い。例えば、図５に示すように、一対のノズル８０のそれぞれ先端８３を互いに離れる方向に傾斜させ、一対のノズル８０からそれぞれ噴射された空気が、バケット３へ向うに従って拡散するようにしても良い。

次に、反転取出装置１による可塑袋１０の反転と物品の取出し方法について説明する。反転取出装置１の動作は、オペレータの指令、センサ類からの電気信号、又は反転取出装置１の制御を担う制御装置のＣＰＵがアクセスできる記憶媒体に書き込まれたプログラムに基づいて成されるものとする。また、文頭に付した英文字は動作の工程を区分する指標である。

Ａ：図６は、バケット３が上面開口２を上向きにした姿勢で待機し、図４に示す昇降駆動源９７が、切換えダンパ９０の昇降管９６を下限まで下降させた状態を表している。物品が蓄積された可塑袋１０は、口部１１を上向きにして、上記のように待機しているバケット３の内側へ投入される。この作業は、ロボット、又はトランスファー等を利用して行っても良い。

Ｂ：可塑袋１０をバケット３に吸着させる。即ち、図１に示すブロワ５０を起動させ、図４に示すように切換えダンパ９０の弁体９４が水平姿勢に保たれる。これにより、直立管９５の下端が弁体９４によって塞がれる一方、案内ダクト７５の下端が開放されるので、吸引チャンバ３２の空気は、吸引パイプ５１、軸内ダクト６０、案内ダクト７５、及び排出ダクト９２から成る吸引経路を経てブロワ５０に吸引される。同時に、バケット３の内側の空気が、図３に示す総ての通気孔３３を通って吸引チャンバ３２へ吸引されるので、この空気と共に可塑袋１０が底板３１に引き寄せられる。

Ｃ：反転駆動手段７が、図７に示すように、バケット３を上面開口２が下向きになるよう反転させる。この工程で、可塑袋１０はバケット３に吸着され続けるので、可塑袋１０はバケット３から脱落することなく、バケット３と共に反転する。これにより、下向きになった可塑袋１０の口部１１から物品１３が落下する。従って、オペレータは従来のように手作業で可塑袋１０を持ち上げる必要がなく、オペレータの負担が大幅に軽減されることになる。

図示は省略しているが、反転取出装置１はクリンルーム内に設置されており、上記Ｃの工程で可塑袋１０から落下した物品１３は、クリンルーム内のホッパ等に受止められるものとする。また、上記Ｃの工程で、総ての物品１３を可塑袋１０から速やかに落下できるのであれば、下記Ｄの工程は省略しても良い。

Ｄ：上記Ｃの工程で物品１３が落下し始めるのと同時、又はある程度の量の物品１３が落下した時点で、ノズル８０から空気を噴射させる。これにより、物品１３が可塑袋１０から落下するのを助成することができる。例えば、幾つかの物品１３が可塑袋１０の端や皺に挟まることがある。そして、個々の物品１３が軽量であるためにその自重だけでは可塑袋１０から離脱できない事態が起こる。このような場合に、口部１１の内方へ空気が噴射されると、物品１３を適度に弾ませながら可塑袋１０を揺することができるので、総ての物品１３を可塑袋１０から確実に取出すことができる。

上記Ｄの工程で、進退駆動手段８１がノズル８０を口部１１に接近する方向、又は離れる方向、言い換えると矢印ａ方向、又は矢印ｂ方向に移動させることが望ましい。これにより、ノズル８０の移動に従ってノズル８０から噴射される空気が、可塑袋１０の口部１１の内方へ進入する向きを変化させられるので、可塑袋１０の空気を攪拌して、物品１３の落下を更に促すことができる。また、図３に示すバケット３の内側の両端にそれぞれノズル８０を配置し、これらのノズル８０から可塑袋１０の両端に空気を噴射すれば、可塑袋１０の端に挟まった物品１３が有る場合に、このような物品１３の落下を促すことができる。

Ｅ：可塑袋１０は、総ての物品１３が落下したことにより空になった時点で、反転駆動手段７が、バケット３を再び反転させることにより、バケット３を上面開口２が上向きになる姿勢に復帰させる。この状態で、バケット３の底口管３６の直下には、切換えダンパ９０の昇降管９６が位置する。

Ｆ：空の可塑袋１０を空袋排出手段９により排出ダクト９２を介して吸引する。即ち、図４に示す弁体９４がダンパ用駆動源によって直立姿勢にされる。これにより、案内ダクト７５の下端が弁体９４によって塞がれる一方、直立管９５の下端が開放されるので、吸着ポート４の負圧が絶たれる。更に、昇降駆動源９７が昇降管９６を上昇させることにより、図９に示すように、昇降管９６をバケット３の底口管３６に接続させる。この状態で、バケット３の内側の空気は、切換えダンパ９０及び排出ダクト９２を経てブロワ５０に吸引されるので、この空気と共に空の可塑袋１０は切換えダンパ９０を通って排出ダクト９２の終端まで誘引される。このため、可塑袋１０を人手に依らずバケット３から排出することができる。

また、空袋排出手段９をクリンルーム等の室外に配置しておけば、空の可塑袋１０をクリンルーム等の室外へ誘引できる。このため、クリンルーム等から空の可塑袋１０をオペレータが手持ちで搬出しなくて済むので、オペレータがクリンルーム等に出入りする回数を減らし、クリンルーム等に塵等が進入する機会を減らすことができる。

Ｇ：空の可塑袋１０がブロワ５０に達する直前に、空の可塑袋１０を回収する。この工程は、図１０に示すように、金網９８で内部を空気室９９、及び回収室９１０に仕切られた回収ボックス９１１を利用する。回収ボックス９１１は、空気室９９をブロワ５０の吸引口に接続し、回収室９１０を排出ダクト９２の終端に接続している。上記のように排出ダクト９２を経てブロワ５０に吸引される空気は、回収ボックス９１１を通過するが、可塑袋１０は金網９８に捕らえられて回収室９１０に止まる。

一方、排出ダクト９２の途中にはセンサが設けられ、このセンサが空の可塑袋１０が通過したことを検知して電気信号を送出する。ブロワ５０は、センサから送出された電気信号に基づき所定の時間停止する。この間に、回収室９１０の下面が開放され、回収ボックス９１１から落下する可塑袋１０が回収される。

上記Ｇの工程を終えたところで、図４に示す切換えダンパ９０の昇降管９６が下限まで下降され、弁体９４が水平姿勢に復帰される。この後、上記Ａの工程以降を繰り返し行うことができる。また、上記Ｇの工程におけるブロワ５０の停止、及び回収室９１０を開放する動作は、排出ダクト９２の途中を空の可塑袋１０が１回又は２回以上通過する毎に適時行えば良い。

以上に述べたように、反転取出装置１は、吸着ポート４に負圧を発生させる原動力、又は空の可塑袋１０を排出ダクト９２を通過させる原動力として、ブロワ５０を適時に使分けられるので、構造が簡単であり、しかも安価に製造することができる。更に、吸着手段５が回転軸６の軸内ダクト６０を介して吸着ポート４に負圧を発生させることにより、次の利点が得られる。

例えば、ブロワ５０と吸引チャンバ３２とを可撓ホースで接続した場合、反転駆動手段７がバケット３を回転軸６の周りに回転させたとき、バケット３の姿勢が変化するのに伴って可撓ホースが移動できる余地を、バケット３の周辺を確保しなければならい。その分、当該反転取出装置１を設置する場所が広く必要になるが、反転取出装置１は、吸着ポート４を回転軸６の軸内ダクト６０を介してブロワ５０に接続しているので、バケット３の姿勢が変化しても回転軸６が移動することがない。このため、反転取出装置１を設置する場所を最小限に抑えることができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できる。例えば、切換えダンパ９０をバケット３の真下に配置する必要はなく、バケット３の背部３４に開口を設け、この開口を排出ダクト９２に接続しても良い。また、噴射手段８は、ノズル８０から空気を連続して噴射させても良いが、断続的に噴射させても良く、又は噴射する圧力を変化させても良い。また、ノズル８０を進退動させることは必須ではない。

本発明は、医薬品、半導体、又は食品等の製造工程で、その材料又は部品等を人手に依らず製造ライン等に供給するのに有益な技術である。

本発明の実施例１に係る反転取出装置の概略を示す側面図。 本発明の実施例１に係る反転取出装置に適用したバケットの破断斜視図。 本発明の実施例１に係る反転取出装置の要部の平面図。 本発明の実施例１に係る反転取出装置の要部を破断した正面図。 本発明の実施例１に係る反転取出装置に適用したノズルの平面図。 本発明の実施例１に係る反転取出装置の動作の第１工程を示す側面図。 本発明の実施例１に係る反転取出装置の動作の第２工程を示す側面図。 本発明の実施例１に係る反転取出装置の動作の第３工程を示す側面図。 本発明の実施例１に係る反転取出装置の動作の第４工程を示す側面図。 本発明の実施例１に係る反転取出装置に適用した回収ボックスの断面図。 （ａ）は物品が蓄積された可塑袋が輸送されるときの荷姿を示す斜視図、（ｂ）は可塑袋から物品を取出す作業例を示す側面図。

１：反転取出装置
２：上面開口
３：バケット
４：吸着ポート
５：吸着手段
６：回転軸
７：反転駆動手段
８：噴射手段
９：空袋排出手段
１０：可塑袋
１１：口部
１３：物品
６０：軸内ダクト
８０：ノズル
８２：進退駆動手段
９０：切換えダンパ
９２：排出ダクト

Claims (4)

1. 口部を有し物品を蓄積された可塑袋が、前記口部を上向きにした姿勢で投入されるバケットと、
   前記バケットの内側に開放した吸着ポートを有し、該吸着ポートに負圧を発生して、前記可塑袋を前記バケットに吸着させる吸着手段と、
   前記バケットを回転軸で支持し、前記バケットを前記回転軸の周りに回転させて、前記バケットに吸着された前記可塑袋の口部を下向きにする反転駆動手段と、
   前記可塑袋が通過できる排出ダクトを前記バケットに接続し、前記排出ダクトを介して前記可塑袋を吸引する空袋排出手段とを備える反転取出装置であって、
   前記空袋排出手段が、空気を吸引できるブロワと、前記吸着ポート又は前記排出ダクトの一方を前記ブロワに接続する切換えダンパとを備え、
   前記ブロワが、前記吸着ポート又は前記排出ダクトの一方から吸引する空気を、前記バケットの外側へ排出することを特徴とする反転取出装置。
2. 前記回転軸が、空気をスラスト方向に通過させる軸内ダクトを有し、前記吸着手段が、前記吸着ポートに前記軸内ダクトを介して負圧を発生させることを特徴とする請求項１に記載の反転取出装置。
3. 前記反転駆動手段が前記可塑袋の口部を下向きにしたとき、前記口部の内方へ空気を噴射する噴射手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の反転取出装置。
4. 前記噴射手段が、前記反転駆動手段に反転された前記可塑袋の口部に対向するノズルと、該ノズルに空気を圧送する加圧手段と、前記ノズルを前記口部に接近する方向、又は離れる方向に移動する進退駆動手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載の反転取出装置。

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