JP4633581B2 - 物品搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品搬送装置に関するものであり、特に、ローラの回転駆動によって物品を搬送する物品搬送装置に関するものである。

従来より、物品の組立、加工、仕分け、入出荷検品等の工程において、略水平な軸周りに回転するローラを略平行に複数並列し、同一方向にローラを回転させることによって物品を搬送する物品搬送装置が使用されている。そして、数多くの種々の工程から成る組立、加工工程等においては、ある工程から次工程に搬送する際、搬送方向を転換させることがある。その場合、ローラの回転軸の方向を少しずつ変化させて扇形に配設し、搬送路をカーブさせた搬送装置や、搬送路自体を旋回させて搬送方向を旋回させる搬送装置を、搬送方向の異なる二つの直進型の搬送装置の間に介在させることが行われている。

上記の従来技術は、公然に実施されているものであり、出願人は、この従来技術が記載された文献を、本願出願時においては知見していない。

しかしながら、搬送ローラによる従来の搬送装置では、搬送方向の転換に伴って、搬送される物品の向きも必然的に転換されるものであった。例えば、搬送方向を時計回りに９０度旋回させた場合、搬送される物品の正面も、必然的に時計回りに９０度転換されるものであった。これに対し、実際に物品を搬送する現場では、搬送方向と共に物品自体の方向を転換させたい場合だけではなく、搬送方向は転換しても、物品自体の向きは変えずに搬送したい場合が存在した。例えば、プリント基板の製造工程において、パターンを銅箔上にレーザで直接描画する場合、レーザによる加工効率の良い方向は、パターンによって異なるということがあった。そして、形成されるべきパターンが異なるプリント基板を、夫々加工効率の良い向きに合わせて、レーザ加工工程に搬入したいという要請があった。すなわち、同一ラインで搬送される物品について、搬送方向と共に物品自体の向きを転換する搬送と、物品自体の向きは変えずに搬送方向のみを転換する搬送とを、一台で行うことができる搬送装置が望まれていた。

そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、物品の搬入方向に対する向きを変えずに搬送方向のみを旋回させる搬送、及び、搬送方向と共に物品を旋回させる搬送を、共に行うことができる物品搬送装置を提供することを課題とするものである。

上記の課題を解決するため、本発明にかかる物品搬送装置は、「同一の水平面上に略平行に並設された複数の回転軸、及び、該回転軸の周面から突設され、前記回転軸と同心に回転する複数の回転体を有して構成される搬送路と、前記回転軸を回転駆動する回転駆動手段と、前記搬送路を略鉛直な旋回軸を中心として所定角度旋回させる旋回手段と、前記搬送路を昇降させる昇降手段と、前記回転体の一部を挿通可能な孔部が形成され、該孔部以外の部分で物品を載置可能であり、物品を載置した状態では変位しない穿孔プレートと、該穿孔プレートを、前記孔部に前記回転体の一部を下方から挿通させる挿通位置、及び前記搬送路から離隔した離隔位置に変位させるプレート変位手段と、前記物品の搬入方向に対する向きを維持して搬送方向のみを旋回させる維持搬送、及び搬送方向と共に前記物品を旋回させる旋回搬送の何れかに切替えると共に、前記回転駆動手段、前記旋回手段、前記昇降手段、及び前記プレート変位手段を制御し、前記維持搬送の場合は、前記穿孔プレートを挿通位置に変位させ、前記孔部に一部挿通された前記回転体の回転によって、前記物品を前記搬送路外から前記搬送路上に搬入させ、前記搬送路を下降させることにより前記搬送路及び前記穿孔プレートを離隔させ、前記穿孔プレートの上面に前記物品が載置された状態で前記搬送路を旋回させ、前記搬送路を上昇させることにより前記孔部に前記回転体の一部を下方から再度挿通させ、前記回転体の回転によって前記物品を前記搬送路外へ搬送させ、前記旋回搬送の場合は、前記穿孔プレートを離隔位置に変位させ、前記回転体の回転によって前記物品を前記搬送路外から前記搬送路上に搬入させ、前記物品が載置された状態で前記搬送路を旋回させ、前記回転体の回転によって前記物品を前記搬送路外へ搬出させる制御手段とを」具備して構成されている。

回転体は、回転軸の周面から突出するように形成され、その突出部分で物品を支持し、回転軸の回転に伴って物品を搬送するものである。回転軸と一体的に形成することも、回転軸とは別体で形成することもできる。別体とする場合は、例えば、回転軸を挿通させる孔部が中央に穿設された円板、或いは環状体に形成することができる。また、一対の円板または環状体の間にＯリングを挟持させ、そのＯリングによって物品を支持するものとすることができる。このように、回転体が回転軸の周面から突出する構成であることにより、後述の穿孔プレートの孔部に、回転体を一部挿通させることが可能となる。

搬送路は、回転軸周りに同一方向に回転する回転体によって搬送面を形成するものである。例えば、複数の回転体が設けられた回転軸を、略平行に複数本並設した構成とすることができる。また、夫々一つの回転体が設けられた回転軸を、搬送方向及びそれに直交する方向に、夫々複数本並設した構成とすることもできる。

回転駆動手段は、回転軸に回転力を与える駆動モータを例示することができる。また、チェーンとスプロケット、或いはベルトとプーリ等の連結用の部材を具備するものとし、一つの駆動モータで複数の回転軸を連動駆動させることもできる。

旋回手段は、時計回りまたは反時計回りに所定角度、すなわち、０度から３６０度の間の任意の角度に搬送路を旋回させる手段であり、旋回の中心となる旋回軸を回転させる駆動モータを例示することができる。また、駆動モータにより入力軸に与えられた等速回転運動を、所定角度の回転として出力軸に出力する割出装置や、旋回位置を検出するためのセンサを具備するものとすることができる。

穿孔プレートの孔部は、搬送路の旋回前及び旋回後の何れにおいても、回転体の一部を挿通可能であれば、その形状や大きさは特に限定されず、回転体の形状やサイズ、穿孔プレートの厚さ、回転体をどの程度孔部に挿通させるか等に応じて適宜設定することができる。例えば、円形、正方形、長方形等の形状に形成することができる。また、搬送路を旋回させる角度が限定されている場合は、その角度の設定に対応させた形状とすることもできる。例えば、搬送路の旋回方向が９０度に限られ、回転体の形状が円板状や環状である場合は、孔部を十字形に形成することもできる。なお、穿孔プレートは、その上面に物品を載置するものであるため、孔部以外の部分で物品を安定して載置可能な面積を有するよう設定されることが望ましい。また、穿孔プレートに孔部が穿設される位置は、搬送路に対して回転体が配設されている位置と対応するように設定される。

挿通位置は、穿孔プレートが搬送路の上方に位置し、回転体が回転軸の周面から突出している高さより、穿孔プレートの上面から回転軸の周面までの距離が小さい位置である。一方、離隔位置は、挿通位置にあるときよりも穿孔プレートが搬送路から離隔した位置であり、穿孔プレートが搬送装置の他の構成等と干渉しない位置に適宜設定することができる。例えば、挿通位置から穿孔プレートを上方へ鉛直に上昇させた位置を離隔位置とすることができる。或いは、挿通位置から穿孔プレートを水平方向にスライドさせ、搬送路の上方から外れた位置を離隔位置とすることができる。なお、プレート変位手段は、挿通位置及び離隔位置の間で、穿孔プレートを変位させる手段であれば、その構成は特に限定されず、駆動モータや、圧縮空気の送入によりピストン運動する駆動シリンダを例示することができる。

制御手段は、中央処理装置（ＣＰＵ）やＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶装置を具備して構成され、記憶したプログラムや入力情報に基づき、各構成の制御を行うものである。例えば、回転駆動手段を制御して、回転体の回転や停止を行わせる。この際、搬送路まで物品を移送する上流側の搬送装置や、搬送路から搬出された物品を移送する下流側の搬送装置の動作と合わせるように、回転軸の回転速度を制御することができる。また、物品が搬送路上に搬入された後、搬送路が旋回を終えるまでは、搬送される物品が搬送路から外れないよう、回転軸の回転を停止させて物品を搬送路上に静止させ、或いは、ごく低速で回転軸を回転させるように制御することができる。また、制御手段は、旋回手段を制御して搬送路を旋回軸周りに所定角度旋回させる。この際、上流側や下流側の搬送装置が昇降したり退行したりするものであれば、旋回する搬送路との干渉が回避されるが、本発明の物品搬送装置側でこの干渉を回避させることもできる。例えば、搬送路を昇降させる手段を具備することとし、上流側や下流側の装置の高さよりも、搬送路を上昇または下降させてから旋回させるよう制御する構成とすることもできる。

加えて、制御手段により維持搬送及び旋回搬送の何れかに切替えられ、プレート変位手段、回転駆動手段、及び旋回手段が制御されることにより、維持搬送または旋回搬送が行われる。この切替えは、例えば、物品を検出するセンサからの入力信号に基づいて、維持搬送及び旋回搬送の何れを行う物品であるかを、制御手段が判断することにより行うものとすることができる。また、所定時間ごと、或いは所定の旋回回数ごとに旋回搬送と維持搬送とを繰返すように、予めプログラムしておくこともできる。更に、作業員等による手動入力を受けて、切替えを行うものとすることができる。

また、制御手段は、維持搬送の際、穿孔プレートの孔部に一部挿通された回転体によって物品が搬送路上に搬入された後、搬送路と穿孔プレートを離隔させるように制御する。その際、穿孔プレートは変位させず、搬送路側を制御して下降させることにより、両者を離隔させる。

従って、本発明の物品搬送装置によれば、穿孔プレートを挿通位置に位置させ、穿孔プレートの孔部に回転体の上部を下方から挿通させた状態で、回転体の回転によって物品を搬送路上に搬入させ、その後に搬送路と穿孔プレートを離隔させることによって、物品は穿孔プレートの上面に載置された状態となり、物品をいったん搬送路から外すことができる。そして、この状態で搬送路を所定角度旋回させ、その後に、再び穿孔プレートの孔部に回転体の上部を下方から挿通させて回転体に物品を支持させ、回転体の回転によって物品を搬送路外に搬出する。これにより、搬入方向に対する物品の向きを維持したまま、搬送方向のみを任意の角度に旋回させて搬送することができる。加えて、穿孔プレートを離隔位置に位置させた状態で、回転体の回転によって物品を搬送路上に搬入させ、搬送路上に物品が載置された状態で搬送路を所定角度旋回させ、その後、回転体の回転によって物品を搬送路外に搬出することにより、搬送方向と共に物品の向きを任意の角度に旋回させて搬送することができる。すなわち、単一の搬送装置でありながら、物品の搬入方向に対する向きを変えずに搬送方向のみを旋回させる維持搬送、及び、搬送方向と共に物品を旋回させる旋回搬送を、共に行うことが可能となる。

次に、本発明にかかる物品搬送装置は、「前記搬送路に搬入される前記物品の種類を検出する検出手段と、前記物品を前記搬送路に搬入する入口路と、所定角度旋回した前記搬送路から前記物品を搬出する出口路と、前記入口路を駆動する入口路駆動手段と、前記出口路を駆動する出口路駆動手段と、を更に具備し、前記制御手段は、前記検出手段の検出に基づいて前記維持搬送及び前記旋回搬送の何れかに切替え、前記入口路駆動手段及び前記出口路駆動手段を制御して、前記入口路及び前記出口路を前記搬送路と協働させると共に、前記昇降手段を制御し、旋回の際は前記搬送路を前記入口路及び前記出口路の何れの高さとも異なる高さまで下降させ、前記物品の搬入及び搬出の際は、夫々前記入口路及び前記出口路と同じ高さまで前記搬送路を上昇させる」ものとすることもできる。

検出手段は、物品の種類に関する情報を検出する手段であり、この情報に基づき、搬送される物品が維持搬送及び旋回搬送の何れを行うべき物品であるかが、制御手段によって判断される。この検出手段としては、物品のサイズや重量を検出するセンサ、物品の色、形状、或いは識別用のマーク等を検出するためのＣＣＤカメラ等を例示することができる。

入口路、出口路は、搬送路と同様に、回転軸と同心の回転体の回転によって物品を搬送する構成とすることができる。或いは、回転体は有さず、回転軸の周面で物品を搬送する構成とすることができる。または、一対の回転軸間に巻き掛けられたベルトによって物品を搬送するベルトコンベア式の構成とすることもできる。この入口路及び出口路は、本発明の物品搬送装置まで物品を移送する上流側の搬送装置、及び物品搬送装置から搬出された物品を受ける下流側の搬送装置と、夫々搬送方向や高さが略一致するように設けることができる。また、出口路の入口路に対する角度は任意の角度に設定することができ、例えば、出口路の搬送方向が入口路の搬送方向に対して、時計回りまたは反時計回りに９０度となるように設定することができる。

昇降手段は、搬送路を昇降させるものであれば、その構成は特に限定されない。例えば、搬送路の回転軸を支持するテーブルを、圧縮空気の送入によりピストン運動する駆動シリンダを使用して昇降させる構成を挙げることができる。或いは、駆動モータの回転力をラックとピニオン機構により直線運動に変換して、上記のテーブルを昇降させる構成とすることができる。

従って、本発明の物品搬送装置によれば、検出手段を具備することにより、維持搬送及び旋回搬送の何れを行う物品であるかを、装置自体が判断することができる。これにより、維持搬送または旋回搬送を行うべき物品を、同一ラインに混在させて搬送しても、自動的に維持搬送または旋回搬送に切替えられ、搬送される。また、入口路及び出口路を具備し、制御手段でこれらの速度、作動、停止等を制御することにより、上流側の搬送装置から搬送されて来る物品を搬送路に搬入し、搬送方向を旋回させた後に、下流側の搬送装置に物品を搬出するという一連の動作を同一の装置で制御し、夫々の動作のタイミングを合わせることができる。例えば、上流側の搬送装置から物品を受けるときは、入口路の搬送速度を上流側の搬送装置の速度と同一にし、搬送路に物品を搬入する際には入口路と搬送路を同一の速度とするように、制御することができる。これにより、旋回を行う搬送路と、搬送路に物品を夫々搬入及び搬出する装置を、別体の装置として別個の制御手段で制御し、その制御の設定を調整することにより各動作のタイミングを合わせる場合に比べ、各動作の制御がより容易となり、スムーズに物品を搬送することができる。

また、搬送路を旋回させる際に、入口路及び出口路と異なる高さまで下降させることにより、搬送路が入口路及び出口路と干渉することを回避することができる。これにより、上流側及び下流側の搬送装置について、何らの措置を取る必要なく、搬送路が周囲と干渉せずに旋回可能な構成となる。ここで、旋回する際に搬送路が上昇する構成としても、入口路及び出口路との干渉は回避可能である。しかしながら、下降して旋回する構成とすることにより、物品の搬送効率を高めることが可能となる。例えば、搬送路が下降して旋回している間に、次に搬送路に搬入されるべき物品を、入口路から搬送路上にある程度進入させることが可能となる。或いは、搬送路から出口路へ物品が完全に搬出されず、未だ物品の後端が搬送路上に一部残っているうちに、搬送路を下降させ、元の位置に戻すための旋回を行わせることができる。すなわち、旋回の際に搬送路が上昇する場合は、物品の一部が、搬送路と入口路または搬送路と出口路との境界上に存在すると、搬送路が旋回のために昇降する際に物品と衝突してしまうこととなるが、下降して旋回する構成とすることにより、そのような問題を回避して搬送効率の向上を図ることが可能となる。また、搬送路が上昇して旋回する場合は、維持搬送の際、穿孔プレートを搬送路から離隔させるためには、穿孔プレート自体も変位させる必要が生じるが、搬送路が下降して旋回する構成とすることにより、穿孔プレートは変位させなくても、搬送路を下降させるのみで両者を離隔させることができる。これにより、少ない動作で、効率よく維持搬送を行うことが可能となる。

また、本発明にかかる物品搬送装置は、「前記孔部は円形である」ものとすることができる。

従って、本発明の物品搬送装置によれば、孔部を円形に形成することにより、搬送路をどのような角度に旋回させる設定としたとしても、その旋回の前後で、孔部に回転体の一部を挿通させることができる。また、円形という極めて簡易な形状とすることにより、容易かつ安価に穿孔プレートを製造することができる。

以上のように、本発明の効果として、物品の搬入方向に対する向きを変えずに搬送方向のみを旋回させる維持搬送、及び、搬送方向と共に物品を旋回させる旋回搬送を、一台の物品搬送装置で行うことが可能となる。

以下、本発明の一実施形態である物品搬送装置について、図１乃至図９に基づいて説明する。本実施形態では、物品搬送装置を、上流側の直進型の搬送装置によって搬送されて来る物品を搬入し、搬送方向を反時計回りに９０度旋回した後、下流側の直進型の搬送装置に物品を搬出するために使用する場合について例示する。ここで、図１は本実施形態の物品搬送装置の構成を示す側面図、図２は物品搬送装置の要部の構成を示す平面図、図３は物品搬送装置の要部を示す拡大図、図４乃至図６は物品搬送装置の動作を示す説明図、図７は物品搬送装置の機能的構成を示すブロック図、図８及び図９は物品搬送装置における処理の流れを示すフローチャートである。

本実施形態の物品搬送装置１は、図１に示すように、同一の水平面上に略平行に並設された複数の回転軸１１、及び、回転軸１１と同心に回転する複数の回転体１２を有して構成される搬送路１０と、回転軸１１を回転駆動する回転駆動モータ１５と、搬送路１０を略鉛直な旋回軸２１を中心として所定角度旋回させる旋回駆動モータ２５と、円形の孔部２が形成された穿孔プレート３と、穿孔プレート３を挿通位置及び離隔位置に変位させるプレート駆動シリンダ５と、各構成を制御する制御手段９とを主に具備して構成されている。

更に詳細に説明すると、搬送路１０の回転軸１１には、夫々に複数の回転体１２が所定間隔で取付けられている。この回転体１２は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、夫々一対の環状体１２ａと、その間に挟持されたＯリング１２ｂを有して構成され、物品Ｗを搬送する際、このＯリング１２ｂの部分で物品Ｗを支持する。このＯリング１２ｂは、摩耗等に応じて適宜取替えが可能である。また、搬送する物品の性質や搬送工程で施される処理等に応じた材質、例えば、耐熱性のあるシリコーンゴム、耐薬品性のあるフッ素系ゴム、耐油性のあるニトリルゴム製のもの等を適宜選択することができる。また、夫々の回転軸１１は、スプロケット１６とチェーン１７によって連結され、チェーン１７が掛装された回転駆動モータ１５の駆動により、同一方向に回転する。なお、回転駆動モータ１５、スプロケット１６、及びチェーン１７が、本発明の回転駆動手段に相当する。

そして、回転軸１１及び回転駆動モータ１５は、旋回テーブル２２の側板に固定されることにより旋回テーブル２２に支持されている。そして、旋回駆動モータ２５の駆動により旋回テーブル２２が旋回することによって、搬送路１０が旋回する構成とされている。ここで、旋回駆動モータ２５には、インデックス２７が取付けられている。このインデックス２７は、入力軸に与えられた旋回駆動モータ２５の等速回転運動を、所定角度の旋回または停止として出力するものであり、インデックス２７の出力軸が旋回テーブル２２の旋回中心としての旋回軸２１となる。この旋回軸２１は、旋回テーブル２２の略中央に、略鉛直に設けられている。また、インデックス２７には、旋回位置を検知するためのインデックスセンサ６７が取付けられている。なお、旋回駆動モータ２５及びインデックス２７が、本発明の旋回手段に相当する。

穿孔プレート３は、本実施形態では、搬送路１０の上方で鉛直方向に昇降することにより、挿通位置及び離隔位置に変位する構成とされている。すなわち、穿孔プレート３は、側柱を有するプレート支持板４によって上方から支持され、このプレート支持板４は、プレート駆動シリンダ５の駆動によりピストン運動するピストンロッド６の端部に取付けられている。また、このプレート駆動シリンダ５は、物品搬送装置１のケーシング７０の天井部から下方に向かって、ピストンロッド６のピストン運動が鉛直方向となるように取付けられている。更に、プレート駆動シリンダ５に設けられた一対のエア挿入孔５ａに連通するエア通路（図示しない）には、通路を開閉するプレート駆動シリンダ電磁弁５ｂ（図７参照）が取付けられている。従って、プレート駆動シリンダ電磁弁５ｂの開閉によりプレート駆動シリンダ５へ圧縮空気を送入することにより、穿孔プレート３が水平状態を維持しつつ昇降する構成とされている。なお、プレート駆動シリンダ５及びピストンロッド６が、本発明のプレート変位手段に相当する。また、穿孔プレート３には、円形の孔部２が、搬送路１０における回転体１２の配置と対応する位置に穿設されている。従って、穿孔プレート３が搬送路１０に向かって下降し、挿通位置にあるときは、図２及び図３（ａ）に示すように、回転体１２が孔部２に臨むこととなる。そして、その状態では、図３（ｂ）に図３（ａ）のＡ−Ａ端面図を示したように、孔部２に回転体１２が下方から挿通され、穿孔プレート３の上面から回転体１２の上部が突出することとなる。

また、本実施形態の物品搬送装置１は、上記構成に加え、図１及び図２に示すように、物品Ｗを搬送路１０に搬入する入口路４０と、所定角度旋回した搬送路１０から物品Ｗを搬出する出口路５０と、搬送路１０を昇降させる駆動シリンダ３５と、搬送路１０に搬入される物品Ｗの幅を検出する一対のワーク幅センサ６０とを更に具備している。

更に詳細に説明すると、駆動シリンダ３５は、ケーシング７０の内側面に対して横架された横桁材７２に取付けられている。そして、上記のプレート駆動シリンダ５の場合と同様に、エア通路に取付けられた駆動シリンダ電磁弁３５ｂ（図７参照）の開閉により、駆動シリンダ３５のエア送入孔３５ａに圧縮空気を送入することにより、ピストンロッド３６が上下動する。このピストンロッド３６は、昇降テーブル３２の下面に取付けられており、この昇降テーブル３２には、旋回テーブル２２、旋回駆動モータ２５、及びインデックス２７が載置されている。更に、旋回テーブル２２は、上記のように、搬送路１０や回転駆動モータ１５等を支持している。すなわち、駆動シリンダ３５の駆動により、搬送路１０が昇降可能な構成とされている。なお、駆動シリンダ３５及びピストンロッド３６が、本発明の昇降手段に相当する。また、昇降テーブル３２の下面には一対のガイドシャフト３７が取付けられ、横桁材７２には、このガイドシャフト３７を鉛直方向に挿通可能なガイドスリーブ３８が一対設けられている。すなわち、昇降テーブル３２が昇降する際に、ガイドシャフト３７がガイドスリーブ３８を挿通した状態で上下動することにより、昇降テーブル３２の鉛直方向の昇降が安定したものとなる。なお、図示しないが、同様のガイドスリーブがケーシング７０の天井部にも設けられ、プレート支持板４の上面に取付けられたガイドシャフトがこれを挿通して上下動することにより、上記のプレート支持板４を安定して昇降させる構成となっている。

入口路４０は、搬送路１０と同様に、同一の水平面上に略平行に並設された複数の第二回転軸４１、及び、第二回転軸４１と同心に回転する複数の第二回転体４２を有して構成され、第二回転軸４１は第二駆動モータ４５（図７参照）、スプロケット４６、及びチェーン（図示しない）によって連動して回転駆動される。また、同様に出口路５０も、同一の水平面上に略平行に並設された複数の第三回転軸５１、及び、第三回転軸５１と同心に回転する複数の第三回転体５２を有して構成され、第三回転軸５１は第三駆動モータ５５、スプロケット５６、及びチェーン５７によって連動して回転駆動される。この出口路５０は、入口路４０との間に搬送路１０を介在させ、搬送方向が入口路４０に対して反時計回りに９０度旋回した方向となるように設けられている。また、入口路４０及び出口路５０の夫々の回転軸４１，５１は、ケーシング７０の内側面に固定され、搬送面が同一の高さとなるように設定されている。なお、第二駆動モータ４５、スプロケット４６、及びチェーンが、本発明の入口路駆動手段に相当し、第三駆動モータ５５、スプロケット５６、及びチェーン５７が、本発明の出口路駆動手段に相当する。

入口路４０には、搬送される物品Ｗが最初に到達する最前の回転軸４１に、物品の幅を検出する一対のワーク幅センサ６０が取付けられている。更に、入口路４０には、最前及び最後の回転軸４１に、物品Ｗの通過を検知する入口第一センサ６１及び入口第二センサ６２が夫々取付けられている。また、出口路５０においても、最前及び最後の回転軸５１に、物品Ｗの通過を検知する出口第一センサ６５及び出口第二センサ６６が夫々取付けられている。

次に、本実施形態における機能的構成について、図７に基づいて説明する。ここで、物品搬送装置１の機能的構成の主たる構成は、演算及び制御を行う中央処理装置（ＣＰＵ）や、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の記憶装置を備えた制御手段９である。そして、制御手段９は、ワーク幅検出センサ６０の出力に基づいて、維持搬送及び旋回搬送に切替える切替手段７と、切替手段７による切替に基づいて、搬送路１０、入口路４０、及び出口路５０による搬送動作を制御する搬送制御手段８を備えている。そして、この搬送制御手段８は、入口第一センサ６１、入口第二センサ６２、出口第一センサ６５、出口第二センサ６６、及びインデックス６７センサからの出力に基づいて、プレート駆動シリンダ５の電磁弁５ｂの開閉、回転駆動モータ１５、旋回駆動モータ２５、第二駆動モータ４５、第三駆動モータ５５の回転及び停止、及び駆動シリンダ電磁弁３５ｂの開閉の制御を行う。

次に、本実施例の物品搬送装置１の動作の概略を図４乃至図６に基づいて説明する。まず、搬入方向に対する物品Ｗの向きを維持したまま搬送方向を旋回させる維持搬送を行う場合、穿孔プレート３は挿通位置に置かれる。従って、図４（ａ）に示すように穿孔プレート３が離隔位置にある場合は、入口路４０から搬送路１０への物品Ｗの搬入に先立ち、図４（ｂ）に示すように、穿孔プレート３を下降させて挿通位置に変位させる。これにより、回転体１２が穿孔プレート３の孔部２に下方から挿通される。その後、入口路４０から搬送路１０に物品Ｗが搬入されると、図４（ｃ）に示すように、穿孔プレート３の上面から一部突出した回転体１２によって、物品Ｗが支持され、搬送される。なお、図４における紙面の手前から奥行き方向が、入口路４０から搬送路１０への搬送方向に相当する。この状態で、穿孔プレート３はその位置のまま搬送路１０を下降させると、搬送路１０と穿孔プレート３とが離隔し、図５（ｄ）に示すように、物品Ｗは穿孔プレート３の上面に載置される。従って、図５（ｅ）に示すように、搬送路１０を９０度旋回させる際には、物品Ｗは搬送路１０から外された状態にあり、物品Ｗ自体は旋回しない。その後、旋回を終えた搬送路１０を上昇させると、図５（ｆ）に示すように、再び、穿孔プレート３の上面から一部突出した回転体１２によって物品Ｗが支持される。そして、搬送路１０及び出口路５０の夫々の回転体１２、５２を回転させることにより、図５（ｇ）に示すように、物品Ｗが搬送路１０から出口路５０に搬出される。

一方、搬送方向と共に物品Ｗ自体も旋回させる旋回搬送の際は、穿孔プレート３は使用しない。すなわち、図６（ａ）に示すように、穿孔プレート３は離隔位置に位置させたまま、入口路４０から搬送路１０に物品Ｗを搬入する。その後、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、搬送路１０を下降させて旋回させると、物品Ｗも回転体１２に支持されたまま、搬送路１０と共に下降し旋回する。その後、図６（ｄ）に示すように、搬送路１０を上昇させ、物品Ｗを搬送路１０から出口路５０に搬出させる。

次に、本実施形態の物品搬送装置１における処理の流れについて、主に図７乃至図９に基づいて説明する。まず、物品搬送装置１を稼働させた後、上流側の搬送装置によって搬送された物品Ｗが入口路４０との境界に達すると、入口第一センサ６１によって物品Ｗが検知され（ステップＳ１においてＹＥＳ）、搬入許可信号が送出されているか否かが確認される（ステップＳ２）。この搬入許可信号は、前に搬送された物品Ｗの搬送が完了或いは所定の段階まで進行し、物品搬送装置１内に次の物品Ｗを搬入可能な状態となったときに送出される信号である。搬入許可信号が送出されていない場合は（ステップＳ２においてＮＯ）、送出されるまで待機する。一方、搬入許可信号が既に送出されている場合は（ステップＳ２においてＹＥＳ）、この信号を消去し（ステップＳ３）、入口路４０の第二回転軸４１を回転させて、上流側装置から入口路４０への物品Ｗの搬入を開始する（ステップＳ４）。このとき、第二回転軸４１の回転速度を、上流側装置の搬送速度に合致させることができる。この第二回転軸４１の回転により、物品Ｗが入口路４０上に進入すると、一対のワーク幅センサ６０によって物品Ｗの幅が検出される。本実施形態では、物品Ｗの幅によって維持搬送と旋回搬送とを切替えることとし、物品Ｗの幅が基準値より小のときは維持搬送を、基準値より大のときは旋回搬送を行う設定として例示する。ワーク幅センサ６０によりワーク幅が検出されると（ステップＳ５においてＹＥＳ）、基準値との比較が行われる（ステップＳ６）。物品Ｗの幅が基準値より小のときは（ステップＳ６においてＹＥＳ）、穿孔プレート３が挿通位置にあるか否かが確認され（ステップＳ７）、挿通位置にないときは（ステップＳ７においてＮＯ）、プレート駆動シリンダ５を駆動させて穿孔プレート３を下降させる（ステップＳ８）。一方、物品Ｗの幅が基準値より大のときは（ステップＳ６においてＮＯ）、穿孔プレート３が離隔位置にあるか否かが確認され（ステップＳ９）、離隔位置にないときは（ステップＳ９においてＮＯ）、穿孔プレート３を上昇させる（ステップＳ１０）。

その後、維持搬送の場合は穿孔プレート３が挿通位置にあり、旋回搬送の場合は穿孔プレート３が離隔位置ある状態で、搬送路１０の回転軸１１を回転させ、物品Ｗを入口路４０から搬送路１０上に搬入させる（ステップＳ１１）。このとき、入口路４０の第二回転軸４１と搬送路１０の回転軸１１との回転速度を一致させるように制御することができる。そして、入口路４０を物品Ｗが通過し終えるまで、すなわち、入口第二センサ６２によって物品Ｗの後端が検知されないうちは（ステップＳ１２においてＮＯ）、入口路４０及び搬送路１０による搬送が行われる。

入口第二センサ６２によって物品Ｗの後端が検知されると（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、入口路４０の回転軸４１が停止される（ステップＳ１３）。また、搬送路１０の回転軸１１を停止させるタイミングが算出される（ステップＳ１４）。すなわち、入口第二センサ６２によって物品Ｗの前端が検知されてから後端が検知されるまでのモータの回転を、パルス計測することによって物品Ｗの長さを算出し、物品Ｗが搬送路１０の中央位置より更にその長さの１／２に相当する距離だけ移動するまで、回転軸１１を回転させてから停止させるよう、そのタイミングが算出される。この際、停止信号が出されてから実際に回転軸１１が停止するまでの誤差が考慮される。この算出結果に基づいて回転軸１１が停止されると（ステップＳ１５）、物品Ｗは搬送路１０の中央で静止する。なお、このように、物品Ｗを搬送路１０の中央に位置させることは、維持搬送の場合には、旋回搬送の場合と比べてより重要である。なぜなら、旋回搬送の場合は、搬送路１０に搬入された物品Ｗが中央位置より行き過ぎたり、中央位置より手前で停止したりしても、下流側の搬送路上での幅方向（搬送方向に直交する方向）における位置は、上流側の搬送路上における位置と変わることがない。これに対して、維持搬送の場合は、仮に上流側では物品Ｗが搬送路の中心線上を搬送されて来たとしても、搬送路１０内で中央位置からずれてしまうと、下流側では搬送路の右端或いは左端に偏って位置してしまい、搬送が不安定となるおそれがあるからである。

上記のように、物品Ｗが中央に位置する状態で搬送路１０の回転軸１１を停止させた後、旋回の際の入口路４０及び出口路５０との干渉を回避するため、搬送路１０を下降させる（ステップＳ１６）。このとき、維持搬送であれば物品Ｗは穿孔プレート３上に載置され、旋回搬送であれば物品Ｗは搬送路１０上に載置されている。そして、搬送路１０を反時計回りに９０度旋回させ（ステップＳ１７）、更に出口路５０と同じ高さまで上昇させる（ステップＳ１８）。これにより、維持搬送であれば、物品Ｗは孔部２に挿通された回転体１２によって再び支持されることとなる。

次に、搬送路１０及び出口路５０の夫々の回転軸１１，５１を回転させることにより、搬送路１０から出口路５０に物品Ｗを搬出させる（ステップＳ１９）。すなわち、維持搬送された物品Ｗは搬入方向に対する向きを維持したまま、反時計回りに９０度の方向に搬送される。一方、旋回搬送された物品Ｗは、搬送方向と共にその向きが反時計回りに９０度旋回されて搬送される。その後、搬送路１０から物品Ｗが搬出されるまで、すなわち、出口第一センサ６５によって物品Ｗの後端が検知されないうちは（ステップＳ２０においてＮＯ）、搬送路１０及び出口路５０の回転軸１１，５１の回転が継続される。出口第一センサ６５によって物品Ｗの後端が検知されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、搬送路１０の回転軸１１を停止させ（ステップＳ２１）、搬送路１０を下降させ（ステップＳ２２）、元の位置まで戻すために、時計回りに９０度旋回させ（ステップＳ２３）、更に入口路４０と同じ高さまで上昇させる（ステップＳ２４）。これにより、次の物品Ｗを搬送路１０に搬入可能な状態となるため、搬入許可信号が送出される（ステップＳ２５）。また、物品Ｗが出口路５０を通過し終えたか否か、すなわち出口第二センサ６６が物品Ｗの後端を検知したかが確認され、通過していれば（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、出口路５０の回転軸５１を停止させる（ステップＳ２７）。その後、一連の搬送を終了させる停止命令がなければ（ステップＳ２８においてＮＯ）、ステップＳ１に戻り、上記の処理の流れにより物品Ｗの搬送が継続される。一方、手動操作等により停止命令を受けたときは（ステップＳ２８においてＹＥＳ）、これに応じて搬送動作を終了する。

上記の処理の流れは例示であり、入口路４０、搬送路１０、及び出口路５０の回転軸４１，１１，５１の回転や停止、搬送路１０の旋回や昇降等の各動作を、別のタイミングに制御することもできる。例えば、本実施形態では、搬送路１０が旋回する際に下降するために、搬送路１０と入口路４０、出口路１０との境界上に物品Ｗの一部が存在することが許容される。そのため、例えば、搬送路１０から物品Ｗが完全に搬出されなくても、物品Ｗが所定の長さだけ通過したことが出口第一センサによって検出された段階で、搬送路１０が下降するように制御することもできる。また、搬送路１０が元の位置に戻るための旋回及び上昇を終える前に搬入許可信号が送出される設定とし、次に搬送路に搬入されるべき物品を、搬送路１０上にある程度進入させるよう制御することもできる。そして、このような処理の流れとすることにより、搬送効率を高めることができる。

上記に説明したように、本実施形態の物品搬送装置１によれば、単一の装置でありながら、物品Ｗの搬入方向に対する向きを変えずに搬送方向のみを旋回させる維持搬送、及び、搬送方向と共に物品Ｗを旋回させる旋回搬送を、共に行うことが可能となる。

また、維持搬送すべき物品Ｗと旋回搬送すべき物品Ｗとを同一ラインに混在させて搬送しても、ワーク幅センサ６０による物品Ｗの検出に基づいて、自動的に維持搬送及び旋回搬送の何れかに切替えて搬送することができる。

更に、搬送方向の異なる入口路４０及び出口路５０を具備することにより、上流側の搬送装置から搬送されて来る物品Ｗを搬送路１０に搬入し、搬送方向を旋回させた後に、下流側の搬送装置に搬出するという一連の動作のタイミングを合わせることが容易となり、物品Ｗを円滑に搬送することが可能となる。

また、搬送路１０を旋回させる際に下降させる構成とすることにより、搬送路１０が入口路４０及び出口路５０と干渉することを回避することができる。更に、搬送路１０が下降して旋回している間に、次に搬送路１０に搬入されるべき物品Ｗを、入口路４０からある程度搬送路１０上に進入させ、或いは、搬送路１０から出口路５０に物品Ｗが完全に搬出される前に、搬送路１０を旋回させる等の設定が可能となるため、物品Ｗの搬送効率の向上を図ることできる。加えて、維持搬送の際、挿通位置にある穿孔プレート３を変位させなくても、搬送路１０が下降することによって、搬送路１０と穿孔プレート３を離隔させることができるため、少ない動作で効率良く維持搬送を行うことが可能となる。

以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。

例えば、本実施形態では、搬送方向を反時計回りに９０度旋回させる場合を例示したが、旋回させる角度はこれに限定されない。例えば、旋回角度を１８０度とすることにより、同一ラインで搬送される物品について、ある物品はその向きを反転させ、ある物品は向きを維持したまま、共に直進搬送することが可能となる。また、本実施形態では、入口路及び出口路を夫々一つずつ備える場合を例示したが、複数備える構成とすることもできる。例えば、入口路に対して時計回りに９０度の出口路と、反時計回りに９０度の出口路を具備する構成とし、夫々の方向に維持搬送または旋回搬送させることができる。また、入口路及び出口路を共に複数備えるものとし、物品の搬送工程におけるターミナル的な装置として使用することもできる。

また、本実施形態では、維持搬送及び旋回搬送の何れを行う物品であるかを、物品の幅で判断する場合を例示したが、判断の対象は物品のサイズには限定されない。例えば、物品の重さ、形状、色、物品に施された識別マーク等を判断材料として検出するものとすることができる。

また、本実施例では、穿孔プレートが昇降することにより挿通位置と離隔位置に変位する場合を例示したが、かかる構成に限定されるものではない。例えば、挿通位置にある穿孔プレートが、水平方向にスライドすることにより離隔位置に変位する構成とすることができる。或いは、本実施形態と同様に、搬送路が下降して旋回する構成を採用した場合は、穿孔プレートは、物品を載置した状態では変位する必要がなく、物品を載置することがない旋回搬送のときのみ変位して離隔位置を取ればよいため、穿孔プレートの一辺に沿った水平な軸回りに回動することにより、離隔位置に変位する構成とすることもできる。

本発明の一実施形態の物品搬送装置の構成を示す側面図である。 図１の物品搬送装置の要部の構成を示す平面図である。 図１の物品搬送装置の要部を示す拡大図である。 図１の物品搬送装置の動作を示す説明図である。 図１の物品搬送装置の動作を示す説明図である。 図１の物品搬送装置の動作を示す説明図である。 図１の物品搬送装置の機能的構成を示すブロック図である。 図１の物品搬送装置における処理の流れを示すフローチャートである。 図１の物品搬送装置における処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 物品搬送装置
２ 孔部
３ 穿孔プレート
５ プレート駆動シリンダ（プレート変位手段）
６ ピストンロッド（プレート変位手段）
９ 制御手段
１０ 搬送路
１１ 回転軸
１２ 回転体
１２ａ 環状体（回転体）
１２ｂ Ｏリング（回転体）
１５ 回転駆動モータ（回転駆動手段）
１６ スプロケット（回転駆動手段）
１７ チェーン（回転駆動手段）
２１ 旋回軸
２５ 旋回駆動モータ（旋回手段）
２７ インデックス（旋回手段）
３５ 駆動シリンダ（昇降手段）
３６ ピストンロッド（昇降手段）
４０ 入口路
４５ 第二駆動モータ（入口路駆動手段）
４６ スプロケット（入口路駆動手段）
５０ 出口路
５５ 第三駆動モータ（出口路駆動手段）
５６ スプロケット（出口路駆動手段）
５７ チェーン（出口路駆動手段）
６０ ワーク幅センサ（検出手段）
Ｗ 物品

Claims (3)

1. 同一の水平面上に略平行に並設された複数の回転軸、及び、該回転軸の周面から突設され、前記回転軸と同心に回転する複数の回転体を有して構成される搬送路と、
   前記回転軸を回転駆動する回転駆動手段と、
   前記搬送路を略鉛直な旋回軸を中心として所定角度旋回させる旋回手段と、
   前記搬送路を昇降させる昇降手段と、
   前記回転体の一部を挿通可能な孔部が形成され、該孔部以外の部分で物品を載置可能であり、物品を載置した状態では変位しない穿孔プレートと、
   該穿孔プレートを、前記孔部に前記回転体の一部を下方から挿通させる挿通位置、及び前記搬送路から離隔した離隔位置に変位させるプレート変位手段と、
   前記物品の搬入方向に対する向きを維持して搬送方向のみを旋回させる維持搬送、及び搬送方向と共に前記物品を旋回させる旋回搬送の何れかに切替えると共に、
   前記回転駆動手段、前記旋回手段、前記昇降手段、及び前記プレート変位手段を制御し、
   前記維持搬送の場合は、前記穿孔プレートを挿通位置に変位させ、前記孔部に一部挿通された前記回転体の回転によって、前記物品を前記搬送路外から前記搬送路上に搬入させ、前記搬送路を下降させることにより前記搬送路及び前記穿孔プレートを離隔させ、前記穿孔プレートの上面に前記物品が載置された状態で前記搬送路を旋回させ、前記搬送路を上昇させることにより前記孔部に前記回転体の一部を下方から再度挿通させ、前記回転体の回転によって前記物品を前記搬送路外へ搬送させ、
   前記旋回搬送の場合は、前記穿孔プレートを離隔位置に変位させ、前記回転体の回転によって前記物品を前記搬送路外から前記搬送路上に搬入させ、前記物品が載置された状態で前記搬送路を旋回させ、前記回転体の回転によって前記物品を前記搬送路外へ搬出させる制御手段と
   を具備することを特徴とする物品搬送装置。
2. 前記搬送路に搬入される前記物品の種類を検出する検出手段と、
   前記物品を前記搬送路に搬入する入口路と、
   所定角度旋回した前記搬送路から前記物品を搬出する出口路と、
   前記入口路を駆動する入口路駆動手段と、
   前記出口路を駆動する出口路駆動手段と
   を更に具備し、
   前記制御手段は、
   前記検出手段の検出に基づいて前記維持搬送及び前記旋回搬送の何れかに切替え、
   前記入口路駆動手段及び前記出口路駆動手段を制御して、前記入口路及び前記出口路を前記搬送路と協働させると共に、
   前記昇降手段を制御し、旋回の際は前記搬送路を前記入口路及び前記出口路の何れの高さとも異なる高さまで下降させ、前記物品の搬入及び搬出の際は、夫々前記入口路及び前記出口路と同じ高さまで前記搬送路を上昇させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の物品搬送装置。
3. 前記孔部は円形であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の物品搬送装置。

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