JP4823428B2 - ローダ及び物品処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の物品をトレイ上に配列させるローダ及びこのローダを備えた物品処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばケーシング内に充填された食品等、小型で方向性を有する物品にレトルト殺菌等の処理を施す場合、従来では、充填後の物品をバスケット等の容器に投入し、所定量の物品が容器内に投入された時点で、容器ごと処理するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記処理に際しては、例えばレトルト殺菌処理の場合、容器の中心部に位置する物品と容器の縁部に位置する物品とでは、処理開始から加熱完了までの時間や、処理終了から冷却完了までの時間等に差が生じ、均一な処理ができないという問題があった。また、容器への物品の投入時における容器と物品あるいは物品同士の衝突によりケーシングに傷が付く可能性もあった。
【０００４】
更に、処理後の物品を梱包等のために配列させる際に、人手により容器から物品を取り出して配列させるという煩雑で時間を要する作業が必要となっていた。物品をトレイ上に配列させ、トレイごと処理すれば、均一な処理が可能となるが、ケーシング内に充填された食品のような小型で方向性を有する物品をトレイ上に均一かつ高密度で複数個配列させる装置、あるいは、トレイ上に配列された複数の物品を、その配列を崩すことなくトレイから取り出すための装置は、従来では存在しなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、例えば小型で方向性を有する物品を大量に処理する場合に、複数の物品をトレイ上に均一かつ高密度で配列する作業や、トレイ上に配列された複数の物品を、その配列を崩すことなくトレイから取り出す作業を、高速かつ容易に実施可能な装置を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、丸棒状である複数の物品をトレイ上に配列させるローダに関し、特に、上記物品を搬送するコンベヤと、このコンベヤの下流側に、上記コンベヤの延設方向に対し上方視して所定の角度をなすよう延設され、かつ上記コンベヤから離間するに従い漸次下降するよう傾斜するとともに、その延設方向に沿って形成された仕切により複数列に仕切られたシュートと、上記コンベヤ上を搬送されて来た上記複数の物品を上記シュートの各列に振り分ける振り分け手段と、このシュートの下流側に、上記シュートに対して直交して延設され、上記シュートの各列に振り分けられた上記複数の物品を、その列を維持したまま上記トレイ上まで搬送し、上記トレイ上に配列させる第二のコンベヤと、上記シュートの下端にて上記シュートの幅方向両端部にそれぞれ立設された状態で上記仕切に支持され、かつ上記仕切を支点として、上記シュートの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされた、弾性部材製の案内部材と、上記第二のコンベヤを、その延設方向と直交して横断するよう延設されたバーから、上記第二のコンベヤの上方に垂下され、かつ上記バーを支点として、上記第二のコンベヤの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされた、弾性部材製の本体を有する整列体とを備え、上記物品は、対向する上記案内部材間を通過する際に、物品の長手方向が、上記第二のコンベヤの延設方向と略直交するよう整列された状態で、上記第二のコンベヤ上に排出され、上記第二のコンベヤ上で上記整列体の本体に当接してその下方を通過する際に、物品の長手方向が上記第二のコンベヤの延設方向と直交するよう整列されることを特徴としている。
【０００７】
この場合、上記シュートが上記コンベヤの側方に設けられるとともに、上記振り分け手段が、上記シュートの側方にて上記コンベヤ上に立設され、上記コンベヤ上を下流側に向かうに従い漸次上記シュート側に接近するよう横断する第三のコンベヤと、この第三のコンベヤを上記コンベヤの延設方向に沿って移動させる移動手段とを備えることが望ましい。
【０００８】
また、更に望ましくは、上記シュートを介して上記第二のコンベヤ上に振り分けられた上記物品の数を各列毎に測定する測定手段を備え、上記測定手段の測定結果に基づき、上記移動手段による、上記コンベヤの延設方向に沿った上記第三のコンベヤの移動を調節する構成とする。
【０００９】
一方、本発明は、丸棒状である複数の物品をトレイ迄搬送し、上記トレイ上に配列させるローダと、上記トレイ上に配列された上記複数の物品を処理する処理手段と、処理手段により処理された上記複数の物品を上記トレイから取り出すアンローダとを備える物品処理装置にも関し、特に、少なくともローダに、上記列挙したローダが使用されていることを特徴としている。
【００１０】
この場合、上記アンローダは、上記トレイ上の物品を上記トレイ上に保持する保持手段と、上記トレイを、上記保持手段により上記物品が保持された状態で反転させる反転手段と、反転された上記トレイを取り外す除去手段とを備えることが望ましい。
【００１１】
また、更に望ましくは、上記保持手段が、上記トレイ反転後の上記物品を下方から移動可能に支持することが望ましい。
【００１２】
また、更に望ましくは、上記保持手段が、上記トレイ上の物品を上記トレイ側に付勢する付勢手段を備える構成とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る物品処理装置１の概略構成の例を示す上面図である。物品処理装置１は、図中右方に位置する前工程（図中符号Ａ）からベルトコンベヤ（コンベヤ）２１により搬送されて来た物品を、コンベヤ３１により同じく図中右方から搬送されて来たトレイ３上に配列させるローダ２と、トレイ３上に配列された物品をトレイ３ごと処理する処理手段４と、処理された物品をトレイ３から取り出すアンローダ５とを備えている。アンローダ５にてトレイ３から取り出された物品は、コンベヤ６により次工程（図中符号Ｂ）に搬送されるとともに、空のトレイ３は、矢印Ｃで示すようにコンベヤ３１上に戻され、繰り返し使用される。また、符号７は、ローダ２と処理手段４及び処理手段４とアンローダ５とを連結し、トレイ３上に配列された物品を、ローダ２から処理手段４を経てアンローダ５に搬送するコンベヤである。
【００１４】
ローダ２の概略構成を図２ないし図４に示す。ここで、図２はローダ２の上面図、図３及び図４はそれぞれローダ２の側面図である。
ベルトコンベヤ２１は水平に延設され、ベルトコンベヤ２１の下流側（図２及び図３中左側）の端部には、ベルトコンベヤ２１の側面から、トレイ３上に配列される物品（本実施形態の場合には、ケーシング入り食品等の丸棒状物品）８の列数に応じた複数列（本実施形態の場合には４列）のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが、ベルトコンベヤ２１の延設方向に対し上方視して所定の角度（本実施形態の場合には９０度）をなすよう延設されている。
【００１５】
個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、図２及び図３に示すように、ベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って互いに隣接するとともに、隣接するシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ間は、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの側端面から上方に立設された仕切２３により仕切られている。また、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの幅Ｄは、物品８の全長より若干広く設定されている。更に、これらシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２は、図４に示すように、ベルトコンベヤ２１から離間するに従い漸次下降するよう傾斜するとともに、その下端は、後述するシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと等数のベルトコンベヤ（第二のコンベヤ）２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの上流側（図２及び図３中右側）の端部に、側方からそれぞれ接続されている。
【００１６】
符号２５は、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの下端にて、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの幅方向両端部にそれぞれ設置された、物品８整列用の案内部材である。これらの案内部材２５は、弾性部材を円筒状に成形してなるもので、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの両端に位置する仕切２３に、立設された状態で支持され、図２に矢印Ｅで示すように、仕切２３を支点として、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされている。また、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにて対向する案内部材２５間の距離は、物品８の径より若干広く設定されている。
【００１７】
ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、ベルトコンベヤ２１の下側方にてベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って水平に延設されている。個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、図２及び図４に示すように、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの延設方向に沿って互いに隣接するとともに、その上流側の端部には、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの下端が、側方からそれぞれ接続されている。また、隣接する個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ間の距離は、トレイ３上に配列される物品８の列間の距離と一致するよう設定されている。
【００１８】
更に、本実施形態の場合、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとが互いに直交している。そこで、図２に示すように、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの全長を、上流側に位置するもの程長くなるよう段階的に変更させるとともに、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの全長を、ベルトコンベヤ２１から離れたもの程長くなるよう段階的に変更させ、相対的に上流側に位置するシュート２２ｄ，２２ｃ，２２ｂ，２２ａと、相対的にベルトコンベヤ２１から離れたベルトコンベヤ２４ｄ，２４ｃ，２４ｂ，２４ａとを順次接続させることにより、互いに直交する複数のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとの接続を可能としている。
【００１９】
また、図２及び図３に示すように、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上には、上流側から、整列体２６、センサ（測定手段）２７、及びゲート２８ａ，２８ｂ，２８ｃが、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう、それぞれ延設されている。
【００２０】
整列体２６は、弾性部材を、図３に示すように端面視してＵ字状をなす帯状に成形または屈曲させた本体２６ａと、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの上方に、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう延設されたバー２６ｂとから構成されている。本体２６ａは、その開口端を上方に向けた状態でバー２６ｂから垂下され、図３に矢印Ｆで示すように、バー２６ｂを支点として、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされている。また、本実施形態の場合、整列体２６は、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って２基設けられている。
【００２１】
センサ２７は、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの上方に、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう延設され、下方を通過する物品８の個数を、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ毎にそれぞれ測定する。
【００２２】
ゲート２８ａ，２８ｂは、いずれもベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの上方に、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう立設され、図３に矢印Ｇ１で示すように、その上端を支点として、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側に向け、任意に開閉可能とされている。ここで、ゲート２８ａは、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ毎に個別に開閉可能とされ、ゲート２８ｂは、全てのベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにて一斉に開閉可能とされている。また、通常、ゲート２８ａは開放され、ゲート２８ｂは閉鎖されている。
【００２３】
ゲート２８ｃは、その上流側を向く側面がベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側の端縁に上方から当接するよう、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側の端部上に立設されたもので、図３に矢印Ｇ２で示すように、その上端を支点として、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って揺動可能とされている。
【００２４】
また、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下方には、トレイ３搬送用のコンベヤ３１が、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って水平に延設されている。
【００２５】
一方、ベルトコンベヤ２１上には、ベルトコンベヤ２１上を搬送されて来た物品８をシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの各列に振り分ける振り分け手段２９が設けられている。振り分け手段２９は、ベルトコンベヤ（第三のコンベヤ）２９ａと、ベルトコンベヤ２９ａを支持するアーム２９ｂと、ベルトコンベヤ２１の上側方にベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って延設され、ベルトコンベヤ２９ａを、アーム２９ｂを介してベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って移動させるガイド部（移動手段）２９ｃとから概略構成されている。
【００２６】
ベルトコンベヤ２９ａは、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの側方にてベルトコンベヤ２１上に立設されるとともに、ベルトコンベヤ２１上を、下流側に向かうに従い漸次シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ側に接近するよう横断している。また、ガイド部２９ｃは、ベルトコンベヤ２９ａをベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って移動させるとともに、ベルトコンベヤ２９ａを、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの備える個々の仕切２３のうち、ベルトコンベヤ２１の下流側に位置する仕切２３の側方（図２に符号Ｈ１〜Ｈ４に示す位置）にて停止させる機能を有している。
【００２７】
アンローダ５の概略構成を図５及び図６に示す。アンローダ５は、物品８が所定の配列で載置されたトレイ３を下方から水平に支持する支持台５１と、支持台５１の一端に設けられ、支持台５１を１８０度回転させる軸（反転手段）５２と、支持台５１の上方に、支持台５１の上面に沿って平行に延設された、円筒状をなす複数のローラ（保持手段）５３と、後述するようにトレイ３を反転させた際にトレイ３を取り外す除去手段（図示せず。）とから概略構成されている。また、ローラ５３は、その軸回りに回転可能とされ、かつ支持台５１に対し近接離間可能とされている。
【００２８】
次いで、上記構成を有する物品処理装置１の動作について、ローダ２及びアンローダ５の動作を中心に説明する。
ローダ２においては、ベルトコンベヤ２９ａを、図２に矢印Ｉで示す方向に回転させるとともに、図２に符号Ｈ１〜Ｈ４に示す位置にて順次停止させつつ、ベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って移動させる。前工程からベルトコンベヤ２１により搬送されて来た複数の物品８は、図２に符号Ｊで示すように、Ｈ１〜Ｈ４に示す位置にて停止中のベルトコンベヤ２９ａに順次当接し、ベルトコンベヤ２９ａにより、順次シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのいずれかに案内される。すなわち、このローダ２によれば、ベルトコンベヤ２１上を搬送されて来た複数の物品８が、振り分け手段２９により、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに自動的に振り分けられる。
【００２９】
シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに案内された物品８は、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ上を滑落し、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの下端にて、案内部材２５の側面に案内され、図２に符号Ｋで示すように、対向する案内部材２５間を通過する。その結果、物品８は、図２に符号Lで示すように、その長手方向が、ベルトコンベヤ２１，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向と略直交するよう整列された状態で、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上に排出される。
【００３０】
この場合、案内部材２５が、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされた弾性部材製とされ、かつ対向する案内部材２５間の距離が、物品８の径より若干広く設定されていることに加え、物品８が、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ上の滑落に伴い加速されている。従って、案内部材２５の存在により、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄからの物品８の排出に支障が生じることはない。
【００３１】
ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上に排出された物品８は、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにより下流側に搬送される。そして、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上に設けられた２基の整列体２６の本体２６ａに上流側から順次当接し、本体２６ａを下流側に弾性変形させつつ、整列体２６の下方を順次通過する。ここで、整列体２６は、いずれもベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう延設されているので、整列体２６の通過に伴い、物品８が、その長手方向がベルトコンベヤ２１，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向と直交するよう整列される。
【００３２】
この場合も、整列体２６の本体２６ａが弾性部材製とされるとともに、ベルトコンベヤ２１，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされているため、物品８と当接した本体２６ａは、整列された物品８の更なる移動を妨げることなく弾性変形する。従って、整列体２６の存在により、ベルトコンベヤ２１，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄによる物品８の搬送に支障が生じることはない。
【００３３】
整列体２６を通過した物品８は、センサ７の下方を通過し、センサ７にて、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを通過した物品８の個数が測定される。センサ７における測定結果は振り分け手段２９に送られ、振り分け手段２９では、通過した物品８の個数が相対的に少ないベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに対する物品８の供給量を増加させるよう、符号Ｈ１〜Ｈ４に示す各位置におけるベルトコンベヤ２９ａの停止時間を制御する。例えば、ベルトコンベヤ２４ａを通過した物品８の個数が他のベルトコンベヤ２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに対し相対的に少ない場合には、符号Ｈ１に示す位置におけるベルトコンベヤ２９ａの停止時間を相対的に延長させ、ベルトコンベヤ２１からシュート２２ａを介してベルトコンベヤ２４ａに供給される物品８を増加させる。
【００３４】
センサ７の下方を通過した物品８は、開放されたゲート２８ａを通過し、閉鎖されたゲート２８ｂの上流側に滞留するが、センサ７にて計測された、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを通過した物品８の個数が、トレイ３上に物品８を配列させた際の各列における物品８の個数と一致した場合には、その物品８がゲート２８ａを通過した時点でゲート２８ａを閉鎖し、そのベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにおける、下流側への新たな物品８の搬送を停止する。そして、全てのベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにてゲート２８ａが閉鎖された時点で、ゲート２８ｂを開放し、ゲート２８ａ，２８ｂ間に滞留した物品８を、図３に符号Ｍで示すように、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側の端縁から順次落下させる。この場合、物品８は全てゲート２８ｃによりゲート２８ｃの延設方向に沿って整列され、かつ物品８の下流側への過度な移動が、ゲート２８ｃにより防止される。その結果、落下中の物品８の整列方向及び落下角度は、ゲート２８ｃにより常時一定に維持される。
【００３５】
一方、コンベヤ３１上に載置されたトレイ３は図２及び図３中左側に搬送され、その下流側を向く端部をベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側の端部の下方に位置させた状態で、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下方に待機している。そして、ゲート２８ｂの開放と同時に、トレイ３を下流側に搬送させることにより、物品８が、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄからトレイ３上に順次落下し、図２及び図３に符号Ｎで示すように、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄから落下した物品８が、その列及び向きを維持したまま、トレイ３上に均一に配列される。ここで、コンベヤ３１によるトレイ３の搬送速度は、ゲート２８ｂの開放時にトレイ３が常時上記待機位置にあり、かつベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄから落下した物品８が、トレイ３の搬送方向に沿って等間隔で配列されるよう、適宜設定される。
【００３６】
トレイ３への物品８の配列が終了すると、ゲート２８ａが開放されるとともに、ゲート２８ｂが閉鎖される。そして、上記操作を繰り返すことにより、ベルトコンベヤ２１により搬送されて来た物品８が、コンベヤ３上を搬送されて来たトレイ３上に順次配列される。
【００３７】
物品８が搭載されたトレイ３は、処理手段４及びコンベヤ７を経て、アンローダ５に搬送される。アンローダ５では、トレイ３を支持台５１上に載置した後、支持台５１から離間した位置に待機していたローラ５３を、トレイ３上に配列された物品８の側面とローラ５３の側面とが当接するまで、支持台５１側に近接させる。その結果、図５及び図６に示すように、トレイ３上に配列された物品８が、ローラ５３の側面により上方から覆われ、トレイ３及び物品８が、支持台５１とローラ５３との間に挟持（保持）される。
【００３８】
トレイ３及び物品８が支持台５１とローラ５３により保持されたら、図５に矢印Ｏで示すように軸５２を回転させ、図７に示すように、支持台５１及びローラ５３によるトレイ３及び物品８の保持状態を維持したまま、支持台５１を１８０度回転（反転）させる。そして、軸５２を逆方向に回転させ、支持台５１をトレイ３上から除去した後、上記除去手段を用い、反転により物品８上に伏せた状態となったトレイ３を上方に除去する。その結果、図８に示すように、物品８が、その列及び向きを維持したまま、トレイ３からローラ５３上に移され、トレイ３からの物品８の除去が完了する。ローラ５３上に移された物品８は、ローラ５３の回転によりローラ５３上を搬送され、更にコンベヤ６を介して次工程Ｂに搬送される。一方、空のトレイ３は、コンベヤ３１上に戻される。
【００３９】
このように、本発明のローダ２及びアンローダ５を備えた物品処理装置１によれば、例えばケーシング内に充填された食品等のような、小型で方向性を有する物品８を大量に処理する場合に、複数の物品８をトレイ３上に均一かつ高密度で配列する作業や、トレイ３上に配列された複数の物品８を、その配列を崩すことなくトレイ３から取り出す作業を、高速かつ容易に実施可能となる。その結果、上記構成を有する物品処理装置１によれば、トレイ３を用いた物品８の均一な処理を、高速かつ容易に実施可能となる。
【００４０】
なお、本発明に係るローダ２、アンローダ５及び物品処理装置１の具体的構成や、これらの装置を構成する各部材の形状、あるいは具体的な動作手順等は、本実施形態に開示のものに限定されるものではなく、物品８の形状やトレイ３への配置状況、あるいは物品８の処理方法や装置の設置環境等に応じ、本発明の趣旨を越えない範囲で任意に変更や改良が可能であることは言うまでもない。例えば、ベルトコンベヤ２１の延設方向に対するシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの角度は９０度でなくともよく、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成可能な角度であれば任意に設定可能である。また、本実施形態では、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとが互いに直交しているため、図２に示すように、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ及びベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの全長を段階的に変更する構成としたが、例えばシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとが同一方向に延設されている場合には、上記のような全長の変更は不要である。
【００４１】
図９に示すように、保持手段として、ローラ５３に代えてベルトコンベヤ５４を用い、トレイ３上に配列された物品８を、ベルトコンベヤ５４のベルト５４ａの側面にて上方から覆うことにより、トレイ３上の物品８を、支持台５１とベルト５４ａとの間に保持させる構成としてもよい。この場合、トレイ３の反転後、物品８はベルトコンベヤ５４上に移され、ベルト５４ａの回転によりベルトコンベヤ５４上を搬送される。
【００４２】
更に、保持手段５３，５４による物品８の保持を確実に行い、反転時における物品８の位置ズレを防止する目的で、図５、図６及び図９に符号５５で示すように、保持手段５３，５４と連動し、トレイ３上に配列された物品８の側面をトレイ３側に付勢する付勢手段を備える構成としてもよい。図示の例では、付勢手段５５として、支持台５１に対し近接離間可能な複数のピンが用いられている。ピン５５は、保持手段としてローラ５３を用いた場合には、隣接するローラ５３間から支持台５１側に突出するよう、その先端を支持台５１に向けて立設され、保持手段としてベルトコンベヤ５４を用いた場合には、ピン５５により内側から押圧されたベルト５４ａが支持台５１側に突出するよう、ベルト５４ａの内側に、その先端を支持台５１に向けて立設されている。
【００４３】
ピン５５による物品８の保持に際しては、保持手段５３，５４による物品８の保持と同時に、ピン５５を、図に符号Ｐで示す待機位置から支持台５１側に移動させ、図に符号Ｑで示すように、支持台５１側に突出したピン５５の先端にて、物品８の側面を、保持手段５３，５４とともに保持する。一方、トレイ３の反転後、保持手段５３，５４上に移された物品８を保持手段５３，５４にて搬送する際には、ピン５５と物品８との干渉を防止する目的で、ピン５５を待機位置Ｐに後退させる。更に、個々のピン５５の支持台５１側への移動量を任意に変更可能としてもよい。この場合には、ピン５５の先端が対向する物品８の側面に当接するまでピン５５を支持台５１側に移動可能させることにより、径や形状にばらつきがある複数の物品８を保持する場合であっても、個々のピン５５により物品８が確実に保持されるという効果が得られる。
【００４４】
また、支持台５１を反転させる軸５２は、支持台５１の端部に設けられているが、図５に符号５２ａで示すように、軸を支持台５１の中央部に設け、この軸５２ａを中心に反転させる構成としてもよい。軸５２ａを支持台５１の中央部に設けることにより、支持台５１の反転に要する面積が減少するという効果が得られる。
【００４５】
また、上記ローダ２、アンローダ５及び物品処理装置１の動作等は、図示しない制御装置により、自動的に実施することが望ましいことは言うまでもない。更に、上記ローダ２及び／またはアンローダ５は、図１に示すように物品処理装置１内に組み込んで使用してもよく、単体として使用してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のローダ及びアンローダを用いることにより、例えばケーシング内に充填された食品等のような物品を大量に処理する場合に、複数の物品をトレイ上に均一かつ高密度で配列する作業や、トレイ上に配列された複数の物品を、その配列を崩すことなくトレイから取り出す作業を、高速かつ容易に実施可能となる。その結果、上記ローダ及び／またはアンローダを備えた物品処理装置によれば、トレイを用いた物品の均一な処理を、高速かつ容易に実施可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る物品処理装置の概略構成の例を示す上面図である。
【図２】 本発明に係るローダの概略構成の例を示す上面図である。
【図３】 図２に示すローダの図２中矢印ＩＩＩに沿った側面図である。
【図４】 図２に示すローダの図２中矢印ＩＶに沿った側面図である。
【図５】 本発明に係るアンローダの概略構成の例を示す図６中矢印Ｖに沿った側面図である。
【図６】 図５に示すアンローダの図５中矢印ＶＩに沿った側面図である。
【図７】 図５に示すアンローダの動作を示す側面図である。
【図８】 図５に示すアンローダの動作を示す側面図である。
【図９】 本発明に係るアンローダの概略構成の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 物品処理装置
２ ローダ
３ トレイ
４ 処理手段
５ アンローダ
２１ ベルトコンベヤ（コンベヤ）
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ シュート
２３ 仕切
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ ベルトコンベヤ（第二のコンベヤ）
２９ 振り分け手段
２９ａ ベルトコンベヤ（第三のコンベヤ）
２９ｃ ガイド部（移動手段）
５２ 軸（反転手段）
５３ ローラ（保持手段）
５４ ベルトコンベヤ（保持手段）
５５ ピン（付勢手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の物品をトレイ上に配列させるローダ及びこのローダを備えた物品処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばケーシング内に充填された食品等、小型で方向性を有する物品にレトルト殺菌等の処理を施す場合、従来では、充填後の物品をバスケット等の容器に投入し、所定量の物品が容器内に投入された時点で、容器ごと処理するのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記処理に際しては、例えばレトルト殺菌処理の場合、容器の中心部に位置する物品と容器の縁部に位置する物品とでは、処理開始から加熱完了までの時間や、処理終了から冷却完了までの時間等に差が生じ、均一な処理ができないという問題があった。また、容器への物品の投入時における容器と物品あるいは物品同士の衝突によりケーシングに傷が付く可能性もあった。
【０００４】
更に、処理後の物品を梱包等のために配列させる際に、人手により容器から物品を取り出して配列させるという煩雑で時間を要する作業が必要となっていた。物品をトレイ上に配列させ、トレイごと処理すれば、均一な処理が可能となるが、ケーシング内に充填された食品のような小型で方向性を有する物品をトレイ上に均一かつ高密度で複数個配列させる装置、あるいは、トレイ上に配列された複数の物品を、その配列を崩すことなくトレイから取り出すための装置は、従来では存在しなかった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、例えば小型で方向性を有する物品を大量に処理する場合に、複数の物品をトレイ上に均一かつ高密度で配列する作業や、トレイ上に配列された複数の物品を、その配列を崩すことなくトレイから取り出す作業を、高速かつ容易に実施可能な装置を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、丸棒状である複数の物品をトレイ上に配列させるローダに関し、特に、上記物品を搬送するコンベヤと、このコンベヤの下流側に、上記コンベヤの延設方向に対し上方視して所定の角度をなすよう延設され、かつ上記コンベヤから離間するに従い漸次下降するよう傾斜するとともに、その延設方向に沿って形成された仕切により複数列に仕切られたシュートと、上記コンベヤ上を搬送されて来た上記複数の物品を上記シュートの各列に振り分ける振り分け手段と、このシュートの下流側に、上記シュートに対して直交して延設され、上記シュートの各列に振り分けられた上記複数の物品を、その列を維持したまま上記トレイ上まで搬送し、上記トレイ上に配列させる第二のコンベヤと、上記シュートの下端にて上記シュートの幅方向両端部にそれぞれ立設された状態で上記仕切に支持され、かつ上記仕切を支点として、上記シュートの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされた、弾性部材製の案内部材と、上記第二のコンベヤを、その延設方向と直交して横断するよう延設されたバーから、上記第二のコンベヤの上方に垂下され、かつ上記バーを支点として、上記第二のコンベヤの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされた、弾性部材製の本体を有する整列体とを備え、上記物品は、対向する上記案内部材間を通過する際に、物品の長手方向が、上記第二のコンベヤの延設方向と略直交するよう整列された状態で、上記第二のコンベヤ上に排出され、上記第二のコンベヤ上で上記整列体の本体に当接してその下方を通過する際に、物品の長手方向が上記第二のコンベヤの延設方向と直交するよう整列されることを特徴としている。
【０００７】
この場合、上記シュートが上記コンベヤの側方に設けられるとともに、上記振り分け手段が、上記シュートの側方にて上記コンベヤ上に立設され、上記コンベヤ上を下流側に向かうに従い漸次上記シュート側に接近するよう横断する第三のコンベヤと、この第三のコンベヤを上記コンベヤの延設方向に沿って移動させる移動手段とを備えることが望ましい。
【０００８】
また、更に望ましくは、上記シュートを介して上記第二のコンベヤ上に振り分けられた上記物品の数を各列毎に測定する測定手段を備え、上記測定手段の測定結果に基づき、上記移動手段による、上記コンベヤの延設方向に沿った上記第三のコンベヤの移動を調節する構成とする。
【０００９】
一方、本発明は、丸棒状である複数の物品をトレイ迄搬送し、上記トレイ上に配列させるローダと、上記トレイ上に配列された上記複数の物品を処理する処理手段と、処理手段により処理された上記複数の物品を上記トレイから取り出すアンローダとを備える物品処理装置にも関し、特に、少なくともローダに、上記列挙したローダが使用されていることを特徴としている。
【００１０】
この場合、上記アンローダは、上記トレイ上の物品を上記トレイ上に保持する保持手段と、上記トレイを、上記保持手段により上記物品が保持された状態で反転させる反転手段と、反転された上記トレイを取り外す除去手段とを備えることが望ましい。
【００１１】
また、更に望ましくは、上記保持手段が、上記トレイ反転後の上記物品を下方から移動可能に支持することが望ましい。
【００１２】
また、更に望ましくは、上記保持手段が、上記トレイ上の物品を上記トレイ側に付勢する付勢手段を備える構成とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る物品処理装置１の概略構成の例を示す上面図である。物品処理装置１は、図中右方に位置する前工程（図中符号Ａ）からベルトコンベヤ（コンベヤ）２１により搬送されて来た物品を、コンベヤ３１により同じく図中右方から搬送されて来たトレイ３上に配列させるローダ２と、トレイ３上に配列された物品をトレイ３ごと処理する処理手段４と、処理された物品をトレイ３から取り出すアンローダ５とを備えている。アンローダ５にてトレイ３から取り出された物品は、コンベヤ６により次工程（図中符号Ｂ）に搬送されるとともに、空のトレイ３は、矢印Ｃで示すようにコンベヤ３１上に戻され、繰り返し使用される。また、符号７は、ローダ２と処理手段４及び処理手段４とアンローダ５とを連結し、トレイ３上に配列された物品を、ローダ２から処理手段４を経てアンローダ５に搬送するコンベヤである。
【００１４】
ローダ２の概略構成を図２ないし図４に示す。ここで、図２はローダ２の上面図、図３及び図４はそれぞれローダ２の側面図である。
ベルトコンベヤ２１は水平に延設され、ベルトコンベヤ２１の下流側（図２及び図３中左側）の端部には、ベルトコンベヤ２１の側面から、トレイ３上に配列される物品（本実施形態の場合には、ケーシング入り食品等の丸棒状物品）８の列数に応じた複数列（本実施形態の場合には４列）のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが、ベルトコンベヤ２１の延設方向に対し上方視して所定の角度（本実施形態の場合には９０度）をなすよう延設されている。
【００１５】
個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、図２及び図３に示すように、ベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って互いに隣接するとともに、隣接するシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ間は、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの側端面から上方に立設された仕切２３により仕切られている。また、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの幅Ｄは、物品８の全長より若干広く設定されている。更に、これらシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２は、図４に示すように、ベルトコンベヤ２１から離間するに従い漸次下降するよう傾斜するとともに、その下端は、後述するシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと等数のベルトコンベヤ（第二のコンベヤ）２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの上流側（図２及び図３中右側）の端部に、側方からそれぞれ接続されている。
【００１６】
符号２５は、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの下端にて、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの幅方向両端部にそれぞれ設置された、物品８整列用の案内部材である。これらの案内部材２５は、弾性部材を円筒状に成形してなるもので、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの両端に位置する仕切２３に、立設された状態で支持され、図２に矢印Ｅで示すように、仕切２３を支点として、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされている。また、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにて対向する案内部材２５間の距離は、物品８の径より若干広く設定されている。
【００１７】
ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、ベルトコンベヤ２１の下側方にてベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って水平に延設されている。個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄは、図２及び図４に示すように、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの延設方向に沿って互いに隣接するとともに、その上流側の端部には、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの下端が、側方からそれぞれ接続されている。また、隣接する個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ間の距離は、トレイ３上に配列される物品８の列間の距離と一致するよう設定されている。
【００１８】
更に、本実施形態の場合、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとが互いに直交している。そこで、図２に示すように、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの全長を、上流側に位置するもの程長くなるよう段階的に変更させるとともに、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの全長を、ベルトコンベヤ２１から離れたもの程長くなるよう段階的に変更させ、相対的に上流側に位置するシュート２２ｄ，２２ｃ，２２ｂ，２２ａと、相対的にベルトコンベヤ２１から離れたベルトコンベヤ２４ｄ，２４ｃ，２４ｂ，２４ａとを順次接続させることにより、互いに直交する複数のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとの接続を可能としている。
【００１９】
また、図２及び図３に示すように、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上には、上流側から、整列体２６、センサ（測定手段）２７、及びゲート２８ａ，２８ｂ，２８ｃが、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう、それぞれ延設されている。
【００２０】
整列体２６は、弾性部材を、図３に示すように端面視してＵ字状をなす帯状に成形または屈曲させた本体２６ａと、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの上方に、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう延設されたバー２６ｂとから構成されている。本体２６ａは、その開口端を上方に向けた状態でバー２６ｂから垂下され、図３に矢印Ｆで示すように、バー２６ｂを支点として、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされている。また、本実施形態の場合、整列体２６は、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って２基設けられている。
【００２１】
センサ２７は、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの上方に、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう延設され、下方を通過する物品８の個数を、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ毎にそれぞれ測定する。
【００２２】
ゲート２８ａ，２８ｂは、いずれもベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの上方に、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう立設され、図３に矢印Ｇ１で示すように、その上端を支点として、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側に向け、任意に開閉可能とされている。ここで、ゲート２８ａは、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ毎に個別に開閉可能とされ、ゲート２８ｂは、全てのベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにて一斉に開閉可能とされている。また、通常、ゲート２８ａは開放され、ゲート２８ｂは閉鎖されている。
【００２３】
ゲート２８ｃは、その上流側を向く側面がベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側の端縁に上方から当接するよう、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側の端部上に立設されたもので、図３に矢印Ｇ２で示すように、その上端を支点として、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って揺動可能とされている。
【００２４】
また、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下方には、トレイ３搬送用のコンベヤ３１が、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って水平に延設されている。
【００２５】
一方、ベルトコンベヤ２１上には、ベルトコンベヤ２１上を搬送されて来た物品８をシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの各列に振り分ける振り分け手段２９が設けられている。振り分け手段２９は、ベルトコンベヤ（第三のコンベヤ）２９ａと、ベルトコンベヤ２９ａを支持するアーム２９ｂと、ベルトコンベヤ２１の上側方にベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って延設され、ベルトコンベヤ２９ａを、アーム２９ｂを介してベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って移動させるガイド部（移動手段）２９ｃとから概略構成されている。
【００２６】
ベルトコンベヤ２９ａは、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの側方にてベルトコンベヤ２１上に立設されるとともに、ベルトコンベヤ２１上を、下流側に向かうに従い漸次シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ側に接近するよう横断している。また、ガイド部２９ｃは、ベルトコンベヤ２９ａをベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って移動させるとともに、ベルトコンベヤ２９ａを、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの備える個々の仕切２３のうち、ベルトコンベヤ２１の下流側に位置する仕切２３の側方（図２に符号Ｈ１〜Ｈ４に示す位置）にて停止させる機能を有している。
【００２７】
アンローダ５の概略構成を図５及び図６に示す。アンローダ５は、物品８が所定の配列で載置されたトレイ３を下方から水平に支持する支持台５１と、支持台５１の一端に設けられ、支持台５１を１８０度回転させる軸（反転手段）５２と、支持台５１の上方に、支持台５１の上面に沿って平行に延設された、円筒状をなす複数のローラ（保持手段）５３と、後述するようにトレイ３を反転させた際にトレイ３を取り外す除去手段（図示せず。）とから概略構成されている。また、ローラ５３は、その軸回りに回転可能とされ、かつ支持台５１に対し近接離間可能とされている。
【００２８】
次いで、上記構成を有する物品処理装置１の動作について、ローダ２及びアンローダ５の動作を中心に説明する。
ローダ２においては、ベルトコンベヤ２９ａを、図２に矢印Ｉで示す方向に回転させるとともに、図２に符号Ｈ１〜Ｈ４に示す位置にて順次停止させつつ、ベルトコンベヤ２１の延設方向に沿って移動させる。前工程からベルトコンベヤ２１により搬送されて来た複数の物品８は、図２に符号Ｊで示すように、Ｈ１〜Ｈ４に示す位置にて停止中のベルトコンベヤ２９ａに順次当接し、ベルトコンベヤ２９ａにより、順次シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのいずれかに案内される。すなわち、このローダ２によれば、ベルトコンベヤ２１上を搬送されて来た複数の物品８が、振り分け手段２９により、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに自動的に振り分けられる。
【００２９】
シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに案内された物品８は、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ上を滑落し、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの下端にて、案内部材２５の側面に案内され、図２に符号Ｋで示すように、対向する案内部材２５間を通過する。その結果、物品８は、図２に符号Lで示すように、その長手方向が、ベルトコンベヤ２１，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向と略直交するよう整列された状態で、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上に排出される。
【００３０】
この場合、案内部材２５が、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされた弾性部材製とされ、かつ対向する案内部材２５間の距離が、物品８の径より若干広く設定されていることに加え、物品８が、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ上の滑落に伴い加速されている。従って、案内部材２５の存在により、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄからの物品８の排出に支障が生じることはない。
【００３１】
ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上に排出された物品８は、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにより下流側に搬送される。そして、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ上に設けられた２基の整列体２６の本体２６ａに上流側から順次当接し、本体２６ａを下流側に弾性変形させつつ、整列体２６の下方を順次通過する。ここで、整列体２６は、いずれもベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを、その延設方向と直交して横断するよう延設されているので、整列体２６の通過に伴い、物品８が、その長手方向がベルトコンベヤ２１，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向と直交するよう整列される。
【００３２】
この場合も、整列体２６の本体２６ａが弾性部材製とされるとともに、ベルトコンベヤ２１，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされているため、物品８と当接した本体２６ａは、整列された物品８の更なる移動を妨げることなく弾性変形する。従って、整列体２６の存在により、ベルトコンベヤ２１，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄによる物品８の搬送に支障が生じることはない。
【００３３】
整列体２６を通過した物品８は、センサ７の下方を通過し、センサ７にて、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを通過した物品８の個数が測定される。センサ７における測定結果は振り分け手段２９に送られ、振り分け手段２９では、通過した物品８の個数が相対的に少ないベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに対する物品８の供給量を増加させるよう、符号Ｈ１〜Ｈ４に示す各位置におけるベルトコンベヤ２９ａの停止時間を制御する。例えば、ベルトコンベヤ２４ａを通過した物品８の個数が他のベルトコンベヤ２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに対し相対的に少ない場合には、符号Ｈ１に示す位置におけるベルトコンベヤ２９ａの停止時間を相対的に延長させ、ベルトコンベヤ２１からシュート２２ａを介してベルトコンベヤ２４ａに供給される物品８を増加させる。
【００３４】
センサ７の下方を通過した物品８は、開放されたゲート２８ａを通過し、閉鎖されたゲート２８ｂの上流側に滞留するが、センサ７にて計測された、個々のベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄを通過した物品８の個数が、トレイ３上に物品８を配列させた際の各列における物品８の個数と一致した場合には、その物品８がゲート２８ａを通過した時点でゲート２８ａを閉鎖し、そのベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにおける、下流側への新たな物品８の搬送を停止する。そして、全てのベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄにてゲート２８ａが閉鎖された時点で、ゲート２８ｂを開放し、ゲート２８ａ，２８ｂ間に滞留した物品８を、図３に符号Ｍで示すように、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側の端縁から順次落下させる。この場合、物品８は全てゲート２８ｃによりゲート２８ｃの延設方向に沿って整列され、かつ物品８の下流側への過度な移動が、ゲート２８ｃにより防止される。その結果、落下中の物品８の整列方向及び落下角度は、ゲート２８ｃにより常時一定に維持される。
【００３５】
一方、コンベヤ３１上に載置されたトレイ３は図２及び図３中左側に搬送され、その下流側を向く端部をベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下流側の端部の下方に位置させた状態で、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの下方に待機している。そして、ゲート２８ｂの開放と同時に、トレイ３を下流側に搬送させることにより、物品８が、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄからトレイ３上に順次落下し、図２及び図３に符号Ｎで示すように、ベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄから落下した物品８が、その列及び向きを維持したまま、トレイ３上に均一に配列される。ここで、コンベヤ３１によるトレイ３の搬送速度は、ゲート２８ｂの開放時にトレイ３が常時上記待機位置にあり、かつベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄから落下した物品８が、トレイ３の搬送方向に沿って等間隔で配列されるよう、適宜設定される。
【００３６】
トレイ３への物品８の配列が終了すると、ゲート２８ａが開放されるとともに、ゲート２８ｂが閉鎖される。そして、上記操作を繰り返すことにより、ベルトコンベヤ２１により搬送されて来た物品８が、コンベヤ３上を搬送されて来たトレイ３上に順次配列される。
【００３７】
物品８が搭載されたトレイ３は、処理手段４及びコンベヤ７を経て、アンローダ５に搬送される。アンローダ５では、トレイ３を支持台５１上に載置した後、支持台５１から離間した位置に待機していたローラ５３を、トレイ３上に配列された物品８の側面とローラ５３の側面とが当接するまで、支持台５１側に近接させる。その結果、図５及び図６に示すように、トレイ３上に配列された物品８が、ローラ５３の側面により上方から覆われ、トレイ３及び物品８が、支持台５１とローラ５３との間に挟持（保持）される。
【００３８】
トレイ３及び物品８が支持台５１とローラ５３により保持されたら、図５に矢印Ｏで示すように軸５２を回転させ、図７に示すように、支持台５１及びローラ５３によるトレイ３及び物品８の保持状態を維持したまま、支持台５１を１８０度回転（反転）させる。そして、軸５２を逆方向に回転させ、支持台５１をトレイ３上から除去した後、上記除去手段を用い、反転により物品８上に伏せた状態となったトレイ３を上方に除去する。その結果、図８に示すように、物品８が、その列及び向きを維持したまま、トレイ３からローラ５３上に移され、トレイ３からの物品８の除去が完了する。ローラ５３上に移された物品８は、ローラ５３の回転によりローラ５３上を搬送され、更にコンベヤ６を介して次工程Ｂに搬送される。一方、空のトレイ３は、コンベヤ３１上に戻される。
【００３９】
このように、本発明のローダ２及びアンローダ５を備えた物品処理装置１によれば、例えばケーシング内に充填された食品等のような、小型で方向性を有する物品８を大量に処理する場合に、複数の物品８をトレイ３上に均一かつ高密度で配列する作業や、トレイ３上に配列された複数の物品８を、その配列を崩すことなくトレイ３から取り出す作業を、高速かつ容易に実施可能となる。その結果、上記構成を有する物品処理装置１によれば、トレイ３を用いた物品８の均一な処理を、高速かつ容易に実施可能となる。
【００４０】
なお、本発明に係るローダ２、アンローダ５及び物品処理装置１の具体的構成や、これらの装置を構成する各部材の形状、あるいは具体的な動作手順等は、本実施形態に開示のものに限定されるものではなく、物品８の形状やトレイ３への配置状況、あるいは物品８の処理方法や装置の設置環境等に応じ、本発明の趣旨を越えない範囲で任意に変更や改良が可能であることは言うまでもない。例えば、ベルトコンベヤ２１の延設方向に対するシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの角度は９０度でなくともよく、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄが形成可能な角度であれば任意に設定可能である。また、本実施形態では、シュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとが互いに直交しているため、図２に示すように、個々のシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ及びベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄの全長を段階的に変更する構成としたが、例えばシュート２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとベルトコンベヤ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄとが同一方向に延設されている場合には、上記のような全長の変更は不要である。
【００４１】
図９に示すように、保持手段として、ローラ５３に代えてベルトコンベヤ５４を用い、トレイ３上に配列された物品８を、ベルトコンベヤ５４のベルト５４ａの側面にて上方から覆うことにより、トレイ３上の物品８を、支持台５１とベルト５４ａとの間に保持させる構成としてもよい。この場合、トレイ３の反転後、物品８はベルトコンベヤ５４上に移され、ベルト５４ａの回転によりベルトコンベヤ５４上を搬送される。
【００４２】
更に、保持手段５３，５４による物品８の保持を確実に行い、反転時における物品８の位置ズレを防止する目的で、図５、図６及び図９に符号５５で示すように、保持手段５３，５４と連動し、トレイ３上に配列された物品８の側面をトレイ３側に付勢する付勢手段を備える構成としてもよい。図示の例では、付勢手段５５として、支持台５１に対し近接離間可能な複数のピンが用いられている。ピン５５は、保持手段としてローラ５３を用いた場合には、隣接するローラ５３間から支持台５１側に突出するよう、その先端を支持台５１に向けて立設され、保持手段としてベルトコンベヤ５４を用いた場合には、ピン５５により内側から押圧されたベルト５４ａが支持台５１側に突出するよう、ベルト５４ａの内側に、その先端を支持台５１に向けて立設されている。
【００４３】
ピン５５による物品８の保持に際しては、保持手段５３，５４による物品８の保持と同時に、ピン５５を、図に符号Ｐで示す待機位置から支持台５１側に移動させ、図に符号Ｑで示すように、支持台５１側に突出したピン５５の先端にて、物品８の側面を、保持手段５３，５４とともに保持する。一方、トレイ３の反転後、保持手段５３，５４上に移された物品８を保持手段５３，５４にて搬送する際には、ピン５５と物品８との干渉を防止する目的で、ピン５５を待機位置Ｐに後退させる。更に、個々のピン５５の支持台５１側への移動量を任意に変更可能としてもよい。この場合には、ピン５５の先端が対向する物品８の側面に当接するまでピン５５を支持台５１側に移動可能させることにより、径や形状にばらつきがある複数の物品８を保持する場合であっても、個々のピン５５により物品８が確実に保持されるという効果が得られる。
【００４４】
また、支持台５１を反転させる軸５２は、支持台５１の端部に設けられているが、図５に符号５２ａで示すように、軸を支持台５１の中央部に設け、この軸５２ａを中心に反転させる構成としてもよい。軸５２ａを支持台５１の中央部に設けることにより、支持台５１の反転に要する面積が減少するという効果が得られる。
【００４５】
また、上記ローダ２、アンローダ５及び物品処理装置１の動作等は、図示しない制御装置により、自動的に実施することが望ましいことは言うまでもない。更に、上記ローダ２及び／またはアンローダ５は、図１に示すように物品処理装置１内に組み込んで使用してもよく、単体として使用してもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のローダ及びアンローダを用いることにより、例えばケーシング内に充填された食品等のような物品を大量に処理する場合に、複数の物品をトレイ上に均一かつ高密度で配列する作業や、トレイ上に配列された複数の物品を、その配列を崩すことなくトレイから取り出す作業を、高速かつ容易に実施可能となる。その結果、上記ローダ及び／またはアンローダを備えた物品処理装置によれば、トレイを用いた物品の均一な処理を、高速かつ容易に実施可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る物品処理装置の概略構成の例を示す上面図である。
【図２】 本発明に係るローダの概略構成の例を示す上面図である。
【図３】 図２に示すローダの図２中矢印ＩＩＩに沿った側面図である。
【図４】 図２に示すローダの図２中矢印ＩＶに沿った側面図である。
【図５】 本発明に係るアンローダの概略構成の例を示す図６中矢印Ｖに沿った側面図である。
【図６】 図５に示すアンローダの図５中矢印ＶＩに沿った側面図である。
【図７】 図５に示すアンローダの動作を示す側面図である。
【図８】 図５に示すアンローダの動作を示す側面図である。
【図９】 本発明に係るアンローダの概略構成の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 物品処理装置
２ ローダ
３ トレイ
４ 処理手段
５ アンローダ
２１ ベルトコンベヤ（コンベヤ）
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ シュート
２３ 仕切
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ ベルトコンベヤ（第二のコンベヤ）
２９ 振り分け手段
２９ａ ベルトコンベヤ（第三のコンベヤ）
２９ｃ ガイド部（移動手段）
５２ 軸（反転手段）
５３ ローラ（保持手段）
５４ ベルトコンベヤ（保持手段）
５５ ピン（付勢手段）
Claims (7)
- 丸棒状である複数の物品をトレイ上に配列させるローダであって、
上記物品を搬送するコンベヤと、
このコンベヤの下流側に、上記コンベヤの延設方向に対し上方視して所定の角度をなすよう延設され、かつ上記コンベヤから離間するに従い漸次下降するよう傾斜するとともに、その延設方向に沿って形成された仕切により複数列に仕切られたシュートと、
上記コンベヤ上を搬送されて来た上記複数の物品を上記シュートの各列に振り分ける振り分け手段と、
このシュートの下流側に、上記シュートに対して直交して延設され、上記シュートの各列に振り分けられた上記複数の物品を、その列を維持したまま上記トレイ上まで搬送し、上記トレイ上に配列させる第二のコンベヤと、
上記シュートの下端にて上記シュートの幅方向両端部にそれぞれ立設された状態で上記仕切に支持され、かつ上記仕切を支点として、上記シュートの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされた、弾性部材製の案内部材と、
上記第二のコンベヤを、その延設方向と直交して横断するよう延設されたバーから、上記第二のコンベヤの上方に垂下され、かつ上記バーを支点として、上記第二のコンベヤの延設方向に沿って弾性的に揺動可能とされた、弾性部材製の本体を有する整列体とを備え、
上記物品は、対向する上記案内部材間を通過する際に、物品の長手方向が、上記第二のコンベヤの延設方向と略直交するよう整列された状態で、上記第二のコンベヤ上に排出され、上記第二のコンベヤ上で上記整列体の本体に当接してその下方を通過する際に、物品の長手方向が上記第二のコンベヤの延設方向と直交するよう整列されることを特徴とするローダ。 - 上記シュートが上記コンベヤの側方に設けられるとともに、上記振り分け手段が、上記シュートの側方にて上記コンベヤ上に立設され、上記コンベヤ上を下流側に向かうに従い漸次上記シュート側に接近するよう横断する第三のコンベヤと、この第三のコンベヤを上記コンベヤの延設方向に沿って移動させる移動手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載のローダ。
- 上記シュートを介して上記第二のコンベヤ上に振り分けられた上記物品の数を各列毎に測定する測定手段を備え、上記測定手段の測定結果に基づき、上記移動手段による、上記コンベヤの延設方向に沿った上記第三のコンベヤの移動を調節することを特徴とする請求項２に記載のローダ。
- 丸棒状である複数の物品をトレイ迄搬送し、上記トレイ上に配列させるローダと、上記トレイ上に配列された上記複数の物品を処理する処理手段と、処理手段により処理された上記複数の物品を上記トレイから取り出すアンローダとを備える物品処理装置であって、上記ローダに、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のローダが使用されていることを特徴とする物品処理装置。
- 上記アンローダが、上記トレイ上の物品を上記トレイ上に保持する保持手段と、上記トレイを、上記保持手段により上記物品が保持された状態で反転させる反転手段と、反転された上記トレイを取り外す除去手段とを備えることを特徴とする請求項４に記載の物品処理装置。
- 上記保持手段が、上記トレイ反転後の上記物品を下方から移動可能に支持することを特徴とする請求項５に記載の物品処理装置。
- 上記保持手段が、上記トレイ上の物品を上記トレイ側に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項５または６に記載の物品処理装置。
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