JP5577633B2 - 物品移載装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンベヤによって整列した状態で搬送されてきた物品を、複数の保持手段を有する移載手段によって保持して、他のコンベヤ上のケース内に挿入し、あるいは他のコンベヤにそのまま移載する物品移載装置に関するものである。

供給コンベヤによって連続的に搬送されてきた物品を他のコンベヤに移載させ、あるいは、供給コンベヤ上の物品を保持手段によって複数個同時に保持してケース内に挿入する等に用いられる物品移載装置は従来から各種知られている。

このような物品移載装置では、物品供給コンベヤによって連続して搬送されてきた物品に欠落があると、物品を移載した他のコンベヤ上に物品の欠落ができたり、ケース内に隙間ができたりして不都合が生じる。そこで従来は、物品の欠落を検出するための検出手段を設けている（例えば、特許文献１ないし特許文献３参照）。

特許文献１には、管糸を所定ピッチ間隔に収容する複数の輸送筐を、管糸積載部から管糸整列部を経由して再び管糸積載部へと間歇巡回させる無限軌道コンベヤー装置が記載されている。この無限軌道コンベヤー装置は、管糸輸送筐に管糸が積載されたか否かを探査する検知機構を備えており、管糸が事故で輸送筐に載積されなかったときには、検知機構がこれを検知してコンベヤー装置の駆動を停止し、無管糸輸送筐に管糸を補給するようにしている。

また、特許文献２には、壜コンベヤ上で壜を整列した後、壜コンベヤを停止し、グリップヘッド昇降装置によりグリップヘッドを下降させて壜を掴み、次いで、グリップヘッド昇降装置により壜を上昇し、グリップヘッド移動装置により横移動した後、グリップヘッド昇降装置により下降して壜を空箱に箱詰めする箱詰機が記載されている。この箱詰機には、壜の欠如を検査する装置が設けられている。この検査装置は、壜を掴んだグリップヘッドを降下させて壜を箱に箱詰めするとき、その降下の最下端において、グリップヘッドの高さ位置が壜の底が箱の底部に当たる位置よりもさらに数ミリメートル下がった位置に設定しておき、壜を掴み損ねたため壜が欠如しているグリッパがそのまま吊り下がり、光電センサーの光源からの光線を遮ることにより壜の欠如を検出するようにしている。この箱詰機では、制御機構において光電センサの発する容器欠如の信号を受けると、箱詰機を停止、あるいは記憶回路に記憶して、後工程において壜欠如の箱を欠壜箱コンベヤに排出するようになっている。

特許文献３には、集積整列された円筒状物品から所望の本数を取り出して移動しパッケージ化する際の、最終的な本数不足を検知する装置が記載されている。この装置では、搬送手段が円筒状物品を整列状態で搬送してくると、移動手段が、搬送手段上に集積整列された円筒状物品を吸着ブロックにより吸着してカートン内まで移動する。この移動を所定回数繰り返して、一パッケージの箱詰めが行われる。前記移動手段には、複数の吸着ブロックと同数の感知ピンが設けられている。この感知ピンは、吸着ブロックに保持された円筒状物品が一本でも不足すると、その拡大部が投受光器の間の光を遮蔽して、円筒状物品の本数不足を感知する。受光器が本数不足を感知すると、制御手段がその信号を記憶し、一パッケージ分の箱詰めが終了した時点でそのパッケージを排除する。

特公昭４９−３４０６２号公報 特開平７−２０５９４０号公報 特許第２７１９３９２号公報

前記特許文献１の発明では、無限軌道コンベヤ装置の輸送筐に保持されている管糸が欠落していることを検知機構が検出した場合には、コンベヤ装置の駆動を停止して人手により管糸を補給するようにしている。このようにコンベヤ装置を停止して人手で補給する構成では、補給作業に時間がかかり、効率が悪いという問題があった。

また、特許文献２に記載した発明では、複数のグリッパに保持されている壜のいずれかが欠如していたときには、これを検出する光電センサからの信号により、箱詰め機を停止し、あるいは、箱詰め後に、壜が欠如している箱を排出するようにしている。このように運転中に装置を停止したり、箱詰め後に欠品のある箱を排出することは作業の効率が悪いという問題があった、

特許文献３に記載した発明では、吸着ブロックによって円筒状物品を保持したときに、円筒状物品の本数不足を検知した場合には、制御手段がその信号を記憶して、箱詰め終了時点でそのパッケージを排除するようにしている。この引用文献３の発明でも、箱詰め後に排除するので、生産効率が悪いという問題があった。

本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、第１コンベヤ上で物品の欠落があった場合に、装置を停止することなく、かつ、第２コンベヤに移載する前に欠落した物品を補充することにより、効率の良い移載作業を行うことができる物品移載装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、物品を整列状態で搬送する第１コンベヤと、この第１コンベヤから移載された物品を搬送する第２コンベヤと、複数の保持手段を有し、前記第１コンベヤから前記第２コンベヤへ物品を移載する移載手段と、この移載手段の作動を制御する制御手段とを備えた物品移載装置において、前記第１コンベヤによって搬送される物品の欠落を検出する検出手段と、前記複数の保持手段のうち欠落した物品と対応する保持手段を特定する特定手段と、補給用の物品をストックするストック部とを設け、第１コンベヤによって搬送される物品に欠落があったときに、この欠落した物品と対応する保持手段を特定し、この特定した保持手段によってストック部の物品を保持するとともに、その他の保持手段によって第１コンベヤ上の物品を保持することを特徴とするものである。

また、第２の発明は、前記第１コンベヤは、物品を収容したキャリアを搬送することを特徴とするものである。

さらに、第３の発明は、前記第１コンベヤは、搬送されるキャリアに係合するスクリューを備え、特定手段は、検出手段の検出結果とスクリューの回転数から、欠落した物品と対応する保持手段を特定することを特徴とするものである。

また、第４の発明は、前記第２コンベヤは、物品を収容するケースを搬送するケースコンベヤであり、物品は移載手段によってケース内に収容されて搬送されることを特徴とするものである。

第１コンベヤによって整列状態で搬送されている物品を、複数の保持手段を有する移載手段により取り出し、第２コンベヤ上に移載する作業を行う際に、第１コンベヤの物品に欠落があることが検出された場合には、この物品を前記保持手段によってストック部から補給するようにしたので、コンベヤ等を停止することなく、効率よく移載作業を行うことができる。

図１は物品移載装置の全体の構成を示す平面図である。（実施例１） 図２は前記物品移載装置に設けられた移載手段の動作を説明する図である。

物品を整列状態で搬送する第１コンベヤから、複数の保持手段を有する移載手段によって物品を保持して第２コンベヤに移載する装置であり、第１コンベヤ上を連続的に搬送されている物品に欠落があった場合にこの欠落を検出する検出手段と、前記複数の保持手段のうち、前記欠落している物品と対応する保持手段、つまり、欠落していなければこの物品を保持するはずだった保持手段を特定する特定手段と、欠落した物品を補充するための物品をストックするストック部とを設け、第１コンベヤ上の物品が欠落していたときには、特定手段によって特定された保持手段によって、ストック部の物品を保持し、また、第１コンベヤ上の物品を、前記特定された保持手段以外の保持手段によって保持するという構成によって、人手による作業や、物品を充填した後にケースを排除したりする必要がなく、効率的な移載作業を行うという目的を達成する。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この物品移載装置は、キャリア２に１個ずつ収容した物品４を一列で連続的に搬送する第１コンベヤ（物品供給コンベヤ６）と、この物品供給コンベヤ６と平行に配置され、キャリア２から取り出した物品４を挿入するケース８を搬送する第２コンベヤ（ケースコンベヤ１０）と、物品供給コンベヤ６上の物品４が欠落していたとき（空のキャリア２が搬送されてきたとき）に補給する物品４をストックしておくストック部１２と、物品供給コンベヤ６から物品４を取り出してケースコンベヤ１０上のケース８内に挿入する産業用ロボット１４とを備えている。なお、このロボット１４に複数の保持手段を備えた移載手段が取り付けられるが、移載手段の構成は後に説明する。

物品供給コンベヤ６は、物品（この実施例では平たい形状の容器４）を一つのキャリア２に１個ずつ収容し、各キャリア２を前後に密着させた状態で図１の矢印Ａ方向から連続的に搬送する。この物品供給コンベヤ６上の、前記ロボット１４によって容器４を取り出す取り出し位置Ｔの側部（ロボット１４が設置されている側と逆の側部）に、物品供給コンベヤ６と平行してスクリュー１６が配置されている。このスクリュー１６は間欠的に回転されるようになっており、キャリア２に係合して回転することにより１個ずつ前方に送り、所定個数送った後一時停止する。この実施例では、ロボット１４が８個の容器４を一回に保持して、ケースコンベヤ１０上のケース８内に挿入するようになっており、スクリュー１６は８回転して、８個の容器４を取り出し位置Ｔまで送り込んだ後一時停止する。このスクリュー１６が停止している間にロボット１４が容器４を保持する。８個のキャリア２から容器４が取り出されると、スクリュー１６が再度回転し、容器４が取り出された空のキャリア２を容器取り出し位置Ｔから送り出すとともに、次の８個の容器４入りキャリア２を容器取り出し位置Ｔに送り込む。

物品供給コンベヤ６の容器取り出し位置Ｔの直前（スクリュー１６によって８個のキャリア２を容器取り出し位置Ｔに停止させたときに、その次のキャリア２（図１中に符号２Ａで示すキャリア）が停止する位置）に、キャリア２内の容器４の有無を検出する検出手段（センサ）１８が設けられている。この実施例では、検出手段１８として投受光式センサを用いており、キャリア２内に容器４が保持されているときには、投光器１８ａからの光が容器４によって遮断され、キャリア２内に容器４が欠落しているときには、投光器１８ａからの光を受光器１８ｂが受けることによって容器４の有無を検出することができるようになっている。

ケースコンベヤ１０は、図１の矢印Ｂ方向から空のケース８を間欠的に搬送し、容器挿入位置Ｐ（物品供給コンベヤ６の容器取り出し位置Ｔに隣接した位置）に停止させる。この実施例では、ケース８内に容器４を８個ずつ３列に挿入するようになっており、ロボット１４による３回の挿入動作が終了すると、ケース１ピッチ分前進して、次の空のケース８を容器挿入位置Ｐに送る。

ロボット１４側から見て物品供給コンベヤ６の手前、つまり、物品供給コンベヤ６とロボット１４との間に、物品供給コンベヤ６と平行してストック部１２が設けられている。この実施例では、キャリア２を８個一列に並べて配置できるようになっている。このストック部１２のキャリア２も、物品供給コンベヤ６上のキャリア４と同じ方向（収容される容器４が同じ方向）を向けて互いに接触した状態で配置される。なお、ストック部１２にストックしておく容器４入りのキャリア２の数は、８個に限るものではなく適宜設定することができる。

前記産業用ロボット１４には、物品供給コンベヤ６の物品取り出し位置Ｔに停止しているキャリア２から容器４を取り出して、ケースコンベヤ１０上のケース８内に挿入する移載手段２０が取り付けられる。この移載手段２０は、ヘッド２２に一列で等間隔に取り付けられた８個の保持手段（グリッパ２４）を備えている（図２参照）。各グリッパ２４はそれぞれ一対の開閉するグリップ部材２４ａ、２４ｂを備えており、それぞれが独立して開閉し、容器４をグリップすることができる。ヘッド２２に取り付けられている８個のグリッパ２４は、その間隔を拡縮できるようになっており、開いたときには、各グリッパ２４の間隔が、キャリア２内に収容されている容器４の間隔と一致し（図２に示す状態）、間隔を縮めたときには、各グリッパ２４に保持されている容器４同士が互いに接触し、ケース８内に挿入できる状態になる。

前記８個のグリッパ２４を備えた移載手段２０は、制御手段２６によって動作を制御される。キャリア２内に収容されているはずの容器４が欠落していることを検出手段１８が検出すると、この信号が制御手段２６に入力され、制御手段２６に設けられている特定手段２８が、前記８個のグリッパ２４のうちどのグリッパ２４に対応する容器４が欠落しているかを特定する。後に説明するように、この特定手段２８の判断に応じて制御手段２６が移載手段２０の動作を制御する。

以上の構成に係る容器移載装置の作動について説明する。この容器移載装置の運転を開始する前に、ストック部１２に人手により空のキャリア２を８個セットしておく。ストック部１２のキャリア２は、物品供給コンベヤ６によって搬送される容器４入りのキャリア２と同じ方向、つまり、キャリア２に収容される容器４が同じ方向を向くようにセットされる。

この状態から物品供給コンベヤ６とケースコンベヤ１０の運転を開始する。それぞれ容器４を一個ずつ収容しているキャリア２が、物品供給コンベヤ６によって前後に接触した状態で、矢印Ａ方向から連続して搬送される。各容器４は、キャリア２内に収容されて同方向を向いてる。容器取り出し位置Ｔの直前に容器４の有無を検出する検出手段１８が設けられており、キャリア２内に容器４が収容されているか否かを検出する。検出手段１８の位置を通過した後、各キャリア２はスクリュー１６の溝に係合し、スクリュー１６の回転に伴って前進する。スクリュー１６は１回転で１個のキャリア２を１ピッチ前進させ、８回回転することにより容器取り出し位置Ｔに８個の容器４入りキャリア２を送り込んで停止する。制御手段２６はスクリュー１６の作動を監視しており、このスクリュー１６の８回転を１サイクルとし、回転開始から１回転ごとにサイクル数をカウントをする。８回の回転により８カウントすると１サイクルが終了してスクリュー１６は停止する。８個の容器４入りキャリア２が容器取り出し位置Ｔに停止すると、ロボット１４が作動して、載置手段２０のヘッド２２を容器取り出し位置Ｔの上方に移動させる。８個のグリッパ２４が一列に並んで配置されているヘッド２２を物品供給コンベヤ６上の容器取り出し位置Ｔに並んでいる８個の容器４に向けて下降させ、各容器４の位置に対応させたグリッパ２４のグリップ部材２４ａ、２４ｂを閉じてキャリア２内に収容されている容器４を保持する。

運転の開始時には、この移載手段２０の８個のグリッパ２４が最初に保持した容器４を、８個の空のキャリア２が配置されているストック部１２に移動させて、キャリア２内に挿入する。後に説明するように、ストック部１２の容器４は、物品供給コンベヤ６上を搬送されてくる容器４に欠落があったときに順に消費されるので、全ての容器４が取り出されたときには、その時点で、再びストック部１２のキャリア２内に８個の容器４を補充する。なお、この実施例では、ストック部１２にストックする容器４を物品供給コンベヤ６から供給するようにしているが、必ずしも物品供給コンベヤ６から供給する必要はなく、例えば人手により供給する等その他の方法で供給するようにしても良い。

物品供給コンベヤ６によって搬送され、最初に物品取り出し位置Ｔに停止したキャリア２に収容されている容器４は、ストック部１２に供給されるので、その次の容器４から、移載手段２０によって、ケースコンベヤ１０上のケース８内に挿入される。前記と同様に容器取り出し位置Ｔに停止した８個の容器４を、移載手段２０の８個のグリッパ２４がそれぞれ保持した後、ロボット１４がヘッド２２を上昇させて容器４をキャリア２から取り出し、その後、グリッパ２４の間隔を縮小して、８個の容器４を接近または接触した状態にした後、ケースコンベヤ１０上の箱詰め位置Ｐに停止しているケース８内に挿入する。この動作を３回繰り返して、ケース８内に８個の容器４を３列収納した後、ケースコンベヤ１０を駆動してケース８を１ピッチ移動させ、次の空のケース８を箱詰め位置Ｐに停止させる。

前記のように容器取り出し位置Ｔに導入される容器４は、スクリュー１６に係合する位置の直前で検出手段１８によって有無が確認されるようになっており、スクリュー１６による一サイクルの８回の回転中に容器４の欠落が検出されたときには、その欠落した容器４のカウント数を制御手段２６に記憶する。スクリュー１６の回転によるカウント数とヘッド２２に取り付けられている８個の各グリッパ２４とが対応しており、前記記憶したカウント数から、容器４が欠落しているキャリア２に対応するグリッパ２４、つまり保持する容器４が無いグリッパ２４を特定手段２８によって特定する。例えば、容器取り出し位置Ｔの先頭から６番目のキャリア２（図１中に符号２Ｂで示すキャリア）の容器４が欠落していたときには、ヘッド２２に取り付けられている８個のグリッパ２４のうち、物品供給コンベヤ６の下流側から６番目のグリッパ２４を、前記容器４が欠落しているキャリア２（２Ｂ）に対応するグリッパ２４（図２中に符号２４Ａで示すグリッパ参照）として特定し、そのグリッパ２４Ａをストック部１２にストックされている容器４の、最も端部側（容器供給コンベヤ６の下流側の端部）に位置している容器４の上方に移動させてグリップする（図２に示す状態）。

特定されたグリッパ２４（２４Ａ）に容器４をグリップさせた後、ヘッド２２を物品供給コンベヤ６の容器取り出し位置Ｔの上方に移動させ、この位置Ｔに停止している８個のキャリア２内に収容されている容器４を保持する。このときヘッド２２が下降すると、前記６番目のグリッパ２４（２４Ａ）だけが容器４をすでに保持しているが、このグリッパ２４（２４Ａ）に対応するキャリア２（２Ｂ）は空であり、ヘッド２２が下降すると６番目のグリッパ２４（２４Ａ）に保持されている容器４が容器取り出し位置Ｔの６番目のキャリア２（２Ｂ）内に挿入されるとともに、他のグリッパ２４がそれぞれ対応する容器４を保持する。このように容器取り出し位置Ｔに導入されたキャリア２に容器４が欠落していた場合には、その欠落している容器４を保持するはずのグリッパ２４を特定し、先ず、この特定されたグリッパ２４がストック部１２から容器４をグリップし、その後、残りのグリッパ２４が容器取り出し位置Ｔのキャリア２から容器４をグリップして取り出すようにしたので、欠落した容器４を補給することが極めて容易である。なお、前記説明では、ストック部１２にストックされている容器４を端部から順に保持させるようにしたが、取り出す容器４の位置、順序は適宜設定することができる。

前記実施例では、容器４をキャリア２に入れることにより、容器４を一定の間隔で搬送しているが、キャリア２に入れて搬送するものに限らず、例えば、バケットコンベヤや、コンベヤの搬送面に一定の間隔で設けた係合部材に係合させる等により、物品を一定の間隔で搬送するものであれば本発明を適用することが可能である。また、前記実施例では、物品供給コンベヤ６によってキャリア２に挿入した容器４を搬送しているため、ストック部１２でも同じキャリア２に容器４を挿入して待機させるようにしたが、ストック部１２では必ずしもキャリア２に挿入する必要はなく、物品供給コンベヤ（第１コンベヤ）における物品の搬送間隔に合わせてストックする物品の間隔を規制することができる間隔規制手段を設けるようにしても良い。さらに、前記実施例では、物品供給コンベヤ６から取り出した容器４をケースコンベヤ１０のケース８内に挿入するようにしたが、必ずしもケース８内に挿入する場合に限るものではなく、何らかの方法により物品を一定の間隔に規制して搬送する第２コンベヤ上に移載するものにも適用可能である。

また、前記実施例では、移載手段２０の８個のグリッパ２４のうち特定手段２８によって特定されたグリッパ２４（２４Ａ）で、先にストック部１２の容器４を保持し、その後、その他のグリッパ２４によって物品供給コンベヤ６上の容器４を保持するようにしていたが、ストック部１２の物品４の配置等によっては、先に第１コンベヤ６上の物品４を保持した後、ストック部１２の物品４を保持することも可能である。例えば、ストック部１２に１個ずつ物品４を供給するようにした場合には、先に第１コンベヤ６上の物品４を保持し、その後、前記特定したグリッパ（保持手段）２４に物品４を保持させることも可能である。

４ 物品（容器）
６ 第１コンベヤ（物品供給コンベヤ）
１０ 第２コンベヤ（ケースコンベヤ）
１２ ストック部
１８ 検出手段
２０ 移載手段
２４ 保持手段（グリッパ）
２６ 制御手段
２８ 特定手段

Claims (4)

1. 物品を整列状態で搬送する第１コンベヤと、この第１コンベヤから移載された物品を搬送する第２コンベヤと、複数の保持手段を有し、前記第１コンベヤから前記第２コンベヤへ物品を移載する移載手段と、この移載手段の作動を制御する制御手段とを備えた物品移載装置において、
   前記第１コンベヤによって搬送される物品の欠落を検出する検出手段と、前記複数の保持手段のうち欠落した物品と対応する保持手段を特定する特定手段と、補給用の物品をストックするストック部とを設け、
   第１コンベヤによって搬送される物品に欠落があったときに、この欠落した物品と対応する保持手段を特定し、この特定した保持手段によってストック部の物品を保持するとともに、その他の保持手段によって第１コンベヤ上の物品を保持することを特徴とする物品移載装置。
2. 前記第１コンベヤは、物品を収容したキャリアを搬送することを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。
3. 前記第１コンベヤは、搬送されるキャリアに係合するスクリューを備え、特定手段は、検出手段の検出結果とスクリューの回転数から、欠落した物品と対応する保持手段を特定することを特徴とする請求項２に記載の物品移載装置。
4. 前記第２コンベヤは、物品を収容するケースを搬送するケースコンベヤであり、物品は移載手段によってケース内に収容されて搬送されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の物品移載装置。

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