JP5514475B2

JP5514475B2 - 物品揃え装置

Info

Publication number: JP5514475B2
Application number: JP2009141122A
Authority: JP
Inventors: 昌弘吉田; 光弘猪戸
Original assignee: Omori Machinery Co Ltd
Current assignee: Omori Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: JP2010285255A

Description

本発明は、包装機本体の前段等に配置され、搬送されてくる物品の向きを揃える物品揃え装置に関するものである。

包装対象となる物品の形状は、多種多様なものがあり、流れ方向に向きが関係無い対称形のものもあれば、向きを持つ非対称形のものもある。そして、そのように向きを持つ物品の場合、最終的に包装機本体に供給し、包装処理をする場合に、向きを揃える必要があることが多い。例えば、前後方向の一方側に細い部分が突出しているような場合であって、包装機本体やその前段の搬送手段で、フィンガーコンベアなどで当該物品を搬送する場合、その細い部分が後側にあると押送フィンガーで正しく押送することができないため、事前に全ての物品の搬送姿勢を、細い部分が進行方向前側に位置するように揃える必要がある。

そのように前側と後側の外形寸法が異なる物品の向きを揃える装置として、例えば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示された発明では、小外形寸法部が前向きに載置されて移送される物品に対して、物品上面に対応する押圧手段によって物品に移送抵抗を与えつつ、物品後端の大外形寸法部が押圧手段に達したとき、押圧手段の制動力と移送手段の移送力とにより物品を縦方向へ反転させる工程と、大外形寸法部が前向きで載置されて移送される物品は、物品上面に対応する押圧手段によって物品に移送抵抗を与えつつ、物品後端の小外形寸法部が押圧手段に達したとき、押圧手段による移送抵抗力を解除して、移送手段の移送力により物品をそのままの姿勢で移送する工程とを選択的に行って物品方向を揃えるようにしたものである。

特許第３８８６５８１号

この発明によれば、例えば、特許文献１に開示された物品（容器）のように、先端に向けて徐々に先細りし、一端側が最も径が大きいような物品であって、しかも、押圧手段により押圧されることから、比較的強度がある物品に限られてしまい、汎用性が低いという課題がある。

上述した課題を解決するために、本発明は、（１）物品を搬送する上流側コンベア装置と、その上流側コンベア装置の搬出側に設けられ、搬送方向が等しく設定された下流側コンベア装置と、を備え、前記物品は、本体の一端に外側に突出する突出部を有すると共に、その本体の前記突出部と反対側の先端部は、先端に行くにつれて厚さが薄くなる形状からなり、前記上流側コンベア装置の搬送速度よりも、前記下流側コンベア装置の搬送速度を早く設定し、前記上流側コンベア装置と、前記下流側コンベア装置の間は、前記物品の先端部が前記上流側コンベア装置の搬送面と、前記下流側コンベア装置の搬送面に同時に接触するように形成し、前記物品の先端部が前記同時に接触している際に前記上流側コンベア装置と前記下流側コンベア装置の搬送速度の速度差により前記物品は、その進行方向前側が持ち上がるように回転する方向に付勢され、前記突出部が前記上流側コンベア装置の搬送面に当たると前記回転が阻止されるように構成した。

突出部が前の状態で上流側コンベア装置を搬送されてきた物品が、下流側コンベア装置に移し替わる際に、反転されて突出部が後の状態になる。これは、下流側コンベア装置に移し替わる際に、物品の突出部と反対側の先端部が、両コンベア装置間に位置し、それぞれに対して同時に接触するタイミングがあり、そのように同時に接触している場合には、両コンベア装置からそれぞれから異なる搬送力を受ける。このとき、下流側コンベア装置の搬送速度を速くしているので、両コンベア装置に接触している物品の先端部は、前方の下流側コンベア装置の方が速く持って行かれるようになって回転し、物品の前側に位置している突出部が持ち上がるように動作する。そして、その回転が継続することで、物品は反転し、突出部が後ろに来た姿勢となる。一方、上流側コンベア装置を、突出部が後の状態で物品が搬送されてきた場合には、両コンベア装置の速度差により物品が回転しようとしても、物品の先端部が持ち上がる方向の回転であるため、その反対側の突出部は下に移動しようする。その結果、突出部は、上流側コンベア装置の搬送面に当たり、それ以上の回転はできない。よって、物品は、突出部が後に位置する姿勢のまま、上流側コンベア装置から下流側コンベア装置に移し替えられ、下流側コンベア装置上を搬送されることになる。従って、上流側コンベア装置を移動する物品の向きが、突出部が前或いは後のいずれの状態でも下流側コンベア装置上では突出部が後の姿勢に揃えられる。しかも、直列に配置したコンベア装置の速度を変えると言った簡単な構成で実現でき、特許文献１のように物品を押し圧することもないので、物品が変形・損傷等することもなく、汎用性も高くなる。

（２）前記上流側コンベア装置を構成するベルトコンベアの下流先端と、前記下流側コンベア装置を構成するベルトコンベアの上流側先端とは、それぞれ所定のプーリに掛け渡されて湾曲面を構成し、その湾曲面の部分間で各ベルトコンベア装置の搬送面から下がった空間が形成され、それぞれのベルトコンベアの湾曲面に同時に前記物品の先端部が接触するように構成するとよい。このようにすると、上記の回転（反転）がよりスムーズに行われる。

（３）前記上流側コンベア装置を構成するベルトコンベアのグリップ力よりも、前記下流側コンベア装置を構成するベルトコンベアのグリップ力を大きくするとよい。下流側コンベア装置のベルトコンベアのグリップ力が大きくなることで、速度差の影響がより大きくなり、しっかりと、迅速に物品を回転させることができる。

（４）前記物品の先端部は、湾曲部とするとよい。湾曲部は、楕円球や球状その他の連続した湾曲面を備えていることであり、そのように湾曲していることで、両方のコンベア装置の搬送面に同時接触した状態を維持しながらスムーズに回転することができる。

簡単な構造でもって、所定の形状からなる物品を確実に一定の向き（突出部が後）に揃えることができる。

本発明の好適な一実施形態を示す平面図である。本発明の好適な一実施形態を示す正面図である。機能を説明する図である。機能を説明する図である。

図１，図２は、本発明の物品揃え装置の好適な一実施形態を示している。本実施形態の物品揃え装置は、搬送方向が同じ直列に接続されるように設定された上流側コンベア装置１０と、下流側コンベア装置２０と、を備えて構成される。上流側コンベア装置１０は、搬送面が水平な上流底ベルトコンベア１１と、その上流底ベルトコンベア１１の搬送面上に起立配置された一対のサイドベルト１２と、を備えている。上流底ベルトコンベア１１は、水平状態で前後に所定の間隔を置いて配置された駆動プーリ１３と従動プーリ１４間に掛け渡される。同様に、サイドベルト１２は、起立状態（垂直状態）で前後に所定の間隔を置いて配置された駆動プーリ１５と従動プーリ１６間に掛け渡される。

上流底ベルトコンベア１１は、摩擦力が小さく滑り性の良好なスリップベルトを用いて構成する。このスリップベルトは、たとえば、ウレタンベルトにより実現できる。このようにスリップベルトを用いるのは、図示省略するが、この上流側コンベア装置１０のさらに上流側にパーツフィーダーがあり、そのパーツフィーダーから順次物品３０が上流側コンベア装置１０上に落下供給されるので、その供給の際に物品３０が暴れて反転するのを防止するためである。

一対のサイドベルト１２の間隔は、物品３０の幅とほぼ等しいか若干広くしている。そして、このサイドベルト１２の速度は、上流底ベルトコンベア１１の速度と等しくしている。このサイドベルト１２は、物品３０が搬送中に水平面内での回転（横回転）をするのを防止する。さらに、サイドベルト１２の下流側端部位置は、上流底ベルトコンベア１１の下流側端部位置よりも若干上流側に位置させている。つまり、上流底ベルトコンベア１１の駆動プーリ１３の方が、サイドベルト１２の駆動プーリ１５よりも下流側に位置させている。

下流側コンベア装置２０は、上流側コンベア装置１０と同様に、搬送面が水平な下流底ベルトコンベア２１と、その下流底ベルトコンベア２１の搬送面上に起立配置された一対のサイドベルト２２と、を備えている。下流底ベルトコンベア２１は、水平状態で前後に所定の間隔を置いて配置された駆動プーリ２３と従動プーリ２４間に掛け渡される。同様に、サイドベルト２２は、起立状態（垂直状態）で前後に所定の間隔を置いて配置された駆動プーリ２５と従動プーリ２６間に掛け渡される。

下流底ベルトコンベア２１の搬送面は、上流底ベルトコンベア１１と同一平面上であって、延長線上に位置される。そして、上流底ベルトコンベア１１の下流側端部位置（駆動プーリ１３）と、下流底ベルトコンベア２１の上流側端部位置（従動プーリ２４）は、近接している。さらに、下流底ベルトコンベア２１は、摩擦力が比較的大きくグリップ力があるグリップベルトを用いて構成する。このグリップベルトは、たとえば、シリコンベルトにより実現できる。

この下流側コンベア装置２０のサイドベルト２２は、上流側コンベア装置１０と同様に、その一対の間隔は、物品３０の幅とほぼ等しいか若干広くしている。そして、このサイドベルト２２の速度は、下流底ベルトコンベア２１の速度と等しくしている。このサイドベルト２２は、物品３０が搬送中に水平面内での回転（横回転）をするのを防止する。また、サイドベルト２２の上流側端部位置は、下流底ベルトコンベア２１の上流側端部位置よりもさらに上流側に位置させ、その先端は、上流底ベルトコンベア１１に至るようにしている。

ここで本実施形態では、下流底ベルトコンベア２１の搬送速度を、上流底ベルトコンベア１１の搬送速度よりも速くしている。具体的には、速度比は、２倍から２．５倍程度速くしている。

また、搬送途中で向きを変える（反転させる）対象となる物品３０は、本実施形態では、いちじく浣腸としている。よって、略楕円球状の本体３１の一方の頂点側から、直軸の延長線上に突出するノズル（突出部）３２を備えた形態を取る。ノズル３２と反対側の本体３１の端部（先端部）は、湾曲部３３となる。そして、両底ベルトコンベア１１，２１間の隙間に湾曲部３３が入り込み、両底ベルトコンベア１１，２１に同時に接触するように設定される。

次に、本実施形態の動作を説明する。図１に示すように、上流側コンベア装置１０上を、前後の向きがランダムの状態で搬送される物品３０の姿勢を、上流側コンベア装置１０から下流側コンベア装置２０に移し替わる際に向きを備え、下流側コンベア装置２０に移動した際には、全ての物品がノズル３２が後ろ側に位置する向きにそろえられる。そして、係る物品の向きをそろえる機能・原理は、以下の通りである。まず、図３（ａ）に示すように、ノズル３２が前側に位置している状態で上流側コンベア装置１０（上流底ベルトコンベア１１）を搬送されてき物品３０が、そのまま前進移動し、図３（ｂ）に示すように、本体３１が上流底ベルトコンベア１１と、下流底ベルトコンベア２１の両方にまたがるような位置に至る。すると、本体３１は、速度の速い下流底ベルトコンベア２１からの前方への搬送力を受けてさらに増速して前進する。

次いで、湾曲部３３が両底ベルトコンベア１１，２１に同時に接触すると、その両底ベルトコンベア１１，１２の速度差により、図３（ｃ）に示すように、本体３１の進行方向前側が上に持ち上がるように回転（図では時計方向に回転）する。特に、本実施形態では、湾曲部３３は、進行方向後ろ側に行くにつれて高さ方向の幅が徐々に狭くなる湾曲面であると共に、その湾曲部３３が接触するベルト面は、駆動プーリ１３と従動プーリ２４の周面に沿った曲面で、搬送面に対して下方に落ち込んだ部分に同時であるため、前進する湾曲部３３は、その下方に落ち込んだ空間に入り込むとともに、下流底ベルトコンベア２１側から受ける斜め前・上方への相対的（上流底ベルトコンベア１１に比べて）に大きな搬送力を受けることで、前端側が立ち上がった物品は、そのまま回転を続け、図３（ｄ）に示すように、物品３０は起立し（ノズル３２が上）、さらに慣性力も相まって物品３０はそのまま回転して図３（ｅ）に示すようにノズル３２が進行方向後ろ側に位置する向きに変えられ、反転作業が完了する。なお、図３（ｅ）の状態になると、ノズル３２が上流底ベルトコンベア１１に接触し、それ以上の回転が阻止される。よって、そのまま搬送され、図３（ｆ）に示すように、物品３０は、ノズル３２が進行方向後側に位置する状態で下流側コンベア装置２０上を搬送される。

さらに、本実施形態では、下流底ベルトコンベア２１を摩擦力の大きいグリップベルトを用いて構成したため、下流底ベルトコンベア２１から本体３１に対してしっかりと搬送力が加わるので、回転しやすくなる。

一方、図４（ａ）に示すように、上流側コンベア装置１０をノズル３２が進行方向後側に位置する姿勢で搬送されてきた場合、そのまま前進移動し、図４（ｂ）に示すように、本体３１が上流底ベルトコンベア１１と、下流底ベルトコンベア２１の両方にまたがるような位置に至る。すると、本体３１は、速度の速い下流底ベルトコンベア２１からの前方への搬送力を受けてさらに増速して前進する。

次いで、本体３１のノズル３２側部分が両底ベルトコンベア１１，２１に同時に接触すると、その両底ベルトコンベア１１，１２の速度差により、上記と同様に、本体３１が時計方向に回転しようとするが、図４（ｃ）に示すように、ノズル３２が上流底ベルトコンベア１１の搬送面に当たり、それ以上の回転が阻止される。よって、物品３０は、方向変換（反転）はされずにそのまま前進移動し、図４（ｄ）に示すように、ノズル３２が進行方向後側に位置する状態で下流側コンベア装置２０上を搬送される。

このように、上流側コンベア装置１０上でノズル３２が前方／後方のいずれを向いた物品であっても、下流側コンベア装置２０上を搬送される際には、全てノズル３２が後側に位置済む向きに揃えられる。しかも、その構成も、速度差をもたせた２つのコンベア装置により実現できる。

なお、最終的に包装機本体に物品を供給する場合に、ノズルを前にしたいときには、本装置の下流側の所定位置で、物品の向きを反転する反転装置を設ければよい。本装置により、一旦各包装体の向きがそろっているので、反転装置は、全ての物品の向きを反転すればよいので、各種のものを利用できる。

また、上記の実施形態では、物品３０の形状が、略楕円球状の本体３１の一端にノズル３２を備えた形状としたが、ノズル３２のように急に棒状のものが突出したものに限ることはなく、一方の先端が本体から徐々に細くなった先細り状のものや、その他各種の形態のものを用いることができる。要は、そのノズル３２・先細りの先端等の突出した突出部が後側に位置する状態で、当該突出部が下方に移動する方向に物品が回転した際に、その突出部が、ストッパーとなって回転が抑止できるような寸法及びまたは形状となっていればよい。

また、本体３１のノズル３２（突出部）と反対側の端部が湾曲部としているが、必ずしも楕円球や球状のように曲面にする必要はなく、小さい平面が組み合わされた多面体であっても良いし、先端に行くにつれて段階的に外形寸法が小さくなるようになっていても良い。

なお、この装置を用いることで、例えば、倒れている物品を起こす装置に利用することができる。すなわち、図３（ｄ）に示すように、寝ている物品を起立させることができるので、これ以上回転して反転することがないようなストッパー部材を設けることで、起立させた状態を保持することができる。なお、この場合に、本実施形態のように、物品のノズル等の突出部があり、反転出る方向が決まっているものの場合には、事前に、本実施形態或いはその他の手法によりノズル等の突出部が進行方向前に来る姿勢に揃える必要がある。もちろん、ノズル等の突出部が無く、前後の向きに関係無く縦方向の回転が行るような形態の物品の場合には、事前に向きを揃えることなく起立させることができる。

１０上流側コンベア装置
１１上流底ベルトコンベア
１２サイドベルト
２０下流側コンベア装置
２１下流底ベルトコンベア
２２サイドベルト
３０物品
３１本体
３２ノズル（突出部）
３３湾曲部

Claims

物品を搬送する上流側コンベア装置と、
その上流側コンベア装置の搬出側に設けられ、搬送方向が等しく設定された下流側コンベア装置と、
を備え、
前記物品は、本体の一端に外側に突出する突出部を有すると共に、その本体の前記突出部と反対側の先端部は、先端に行くにつれて厚さが薄くなる形状からなり、
前記上流側コンベア装置の搬送速度よりも、前記下流側コンベア装置の搬送速度を早く設定し、
前記上流側コンベア装置と、前記下流側コンベア装置の間は、前記物品の先端部が前記上流側コンベア装置の搬送面と、前記下流側コンベア装置の搬送面に同時に接触するように形成し、前記物品の先端部が前記同時に接触している際に前記上流側コンベア装置と前記下流側コンベア装置の搬送速度の速度差により前記物品は、その進行方向前側が持ち上がるように回転する方向に付勢され、前記突出部が前記上流側コンベア装置の搬送面に当たると前記回転が阻止されるように構成することを特徴とする物品揃え装置。
前記上流側コンベア装置を構成するベルトコンベアの下流先端と、前記下流側コンベア装置を構成するベルトコンベアの上流側先端とは、それぞれ所定のプーリに掛け渡されて湾曲面を構成し、その湾曲面の部分間で各ベルトコンベア装置の搬送面から下がった空間が形成され、それぞれのベルトコンベアの湾曲面に同時に前記物品の先端部が接触するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の物品揃え装置。
前記上流側コンベア装置を構成するベルトコンベアのグリップ力よりも、前記下流側コンベア装置を構成するベルトコンベアのグリップ力を大きくしたことを特徴とする請求項１または２に記載の物品揃え装置。
前記物品の先端部は、湾曲部であることを特徴とする請求項３に記載の物品揃え装置。