JP5605623B2

JP5605623B2 - 物品移載装置

Info

Publication number: JP5605623B2
Application number: JP2010180852A
Authority: JP
Inventors: 賢吾佐野
Original assignee: Shibuya Seiki Co Ltd
Current assignee: Shibuya Seiki Co Ltd
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-08-12
Also published as: JP2012041098A

Description

本発明は物品移載装置に関し、詳しくは物品を搬送する搬送手段と、該搬送手段が搬送した物品を保持して、該物品を所要の受け渡し位置に移載する移載手段とを備えた物品移載装置に関する。

従来、物品を搬送する搬送手段と、該搬送手段が搬送した物品を保持して、該物品を所要の受け渡し位置に移載する移載手段とを備えた物品移載装置が知られ、例えば物品を上記受け渡し位置に位置したケースに収容するケーサなどが知られている。
このような物品移載装置のうち、口部を備えた容器のように方向の設定された物品を移載するために、上記移載手段に物品の方向を一定にそろえるために物品を水平方向に回転させる回転手段を設けた物品移載装置が知られている（特許文献１）。

特許第３９１２４５５号公報

しかしながら上記特許文献１の物品移載装置の場合、物品の向きがランダムな状態で搬送されると、移載手段の向きを回転手段により回転させる必要があり、さらに保持した物品の向きも受け渡し位置における物品の向きに応じて回転させなければならず、構成が複雑になるとともに制御も複雑になるという問題があった。
また例えば一升瓶や４面体状の物品など、その一端部分の形状と他端部分の形状とが異なり、これらを良好に把持可能な把持手段が異なる形状を有する場合も、上記搬送手段が物品の向きをランダムに搬送すると、該物品の上記一端部分と他端部分とを把持するために、移載手段の向きを物品の向きに応じて回転させなければならない。
このような問題に鑑み、一端部分の形状と他端部分の形状とが異なる物品であっても、当該物品の向きに関わらず当該物品を保持することができ、構成ならびに制御が容易な物品移載装置を提供するものである。

すなわち、請求項１にかかる物品移載装置は、物品を搬送する搬送手段と、該搬送手段が搬送した物品を保持して、該物品を所要の受け渡し位置に移載する移載手段とを備えた物品移載装置において、
上記物品は、その一端部分の形状と他端部分の形状とが異なり、
上記搬送手段は、上記物品の一端部分と他端部分とを通る載置方向が搬送方向に対して一定の角度を向くように物品を搬送し、
上記移載手段は、物品の一端部分の形状に適合して該一端部分を保持する第１保持手段と、該第１保持手段を挟むように設けた、物品の他端部分の形状に適合して該他端部分を保持する２つの第２保持手段と、上記第１、第２保持手段を上記物品の載置方向に往復動させる切替手段とを備え、
上記切替手段が上記第１保持手段を上記物品の一端部分を保持可能な位置に移動させると、上記２つの第２保持手段のうち、いずれか一方の第２保持手段が上記他端部分を保持可能な位置に位置することを特徴としている。

また請求項２にかかる物品移載装置は、請求項１の発明において、上記物品は４個の略三角形の面を備えた四面体形状を有し、いずれかの面を下方にすると、上下方向を向いた辺と当該辺に対向する水平方向を向いた辺とが現れるようになっており、
上記第１保持手段は、上記上下方向を向いた辺または水平方向を向いた辺のうち、いずれか一方の辺を保持するとともに、上記第２保持手段はいずれか他方の辺を保持することを特徴としている。

上記請求項１の発明によれば、物品の一端部分の形状と他端部分の形状とが異なっている場合であっても、上記搬送手段が上記物品の載置方向が搬送方向に対して一定の角度を向くように上記物品を搬送し、かつ上記切替手段によって第１、第２保持手段を上記物品の載置方向に往復動させることから、第１、第２保持手段を水平方向に回転させること無く、物品を保持することができる。
そして物品の向きに応じて第１、第２保持手段を上記物品の載置方向に往復動させるだけでよいことから、構成を簡易なものとすることができ、また制御も容易に行うことができる。

上記請求項２の発明によれば、物品が四面体形状であって、物品の一方に上下方向を向いた辺が、他方に水平方向を向いた辺が現れるような場合であっても、これらの辺を上記第１保持手段および第２保持手段によって保持することができる

本実施例にかかる物品移載装置の平面図物品移載装置の正面図図１のＩＩＩ―ＩＩＩ部を示す側面図物品およびケースを説明する図姿勢変更手段の動作を説明する図

以下図示実施例について説明すると、図１〜図３は物品１を所定個数ずつケース２に収容する物品移載装置３を示し、図１は物品移載装置３の平面図を、図２は正面図を、図３は図１のＩＩＩ―ＩＩＩ部における側面図を示している。
上記物品１は、例えば氷菓などを収容する紙製の容器となっており、図４に示すように該物品１は４個の略三角形の面から構成された細長い４面体状を有し、この物品１を構成するいずれかの面を下方にすると、上下方向を向いた辺と当該辺に対向する水平方向を向いた辺とが現れるようになっている。
そして、この上下方向を向いた辺および水平方向を向いた辺は、それぞれヒートシールなどによって溶着された封止部１ａとなっており、以下の説明において、上記２つの封止部１ａを通る線を物品１の載置方向とする。
なお、上記物品１を構成する各面は厳密に現れている必要はなく、上記上下方向を向いた封止部１ａおよび水平方向を向いた封止部１ａがそれぞれ現れるものであれば、三角形の面と面との境界が丸みを帯びていても良い。
そして、上記ケース２には載置方向をそろえた状態で上下２段に８個の物品１が収容されるようになっており、前後および上下に隣接する物品１は上記封止部１ａの向きが交互に異なる方向を向いた状態で収容されるようになっている。

上記容器移載装置は、上記物品１を供給する物品搬送手段４と、上記ケース２を搬送するケース搬送手段５と、上記物品搬送手段４の供給位置に供給された物品１を上記ケース搬送手段５の受け渡し位置に位置したケース２に移載する移載手段６とから構成され、これらは図示しない制御手段によって制御されるようになっている。
上記物品搬送手段４は、物品１を搬送するベルトコンベヤ１１、パイプコンベヤ１２、バケットコンベヤ１３を直列に整列させた構成を有しており、これらベルトコンベヤ１１、パイプコンベヤ１２、バケットコンベヤ１３は図示しないサーボモータによって駆動されるとともに、上記制御手段によって同期運転されるようになっている。
上記ベルトコンベヤ１１には、上記物品１の載置方向が搬送方向に対しておおむね直交するように物品１が載置され、また搬送方向に隣接する物品１の間隔は相互に接近しているものの不均一となっている。
図２に示すように、ベルトコンベヤ１１の下流端は上記パイプコンベヤ１２の上方に突出しており、ベルトコンベヤ１１の下流端に達した物品１は上記パイプコンベヤ１２に落下するようになっている。
上記パイプコンベヤ１２は、それぞれ軸方向が搬送方向に対して直交するように設けた複数のパイプ１２ａを無端状に連結したベルトを備えている。
このような構成により、上記ベルトコンベヤ１１より物品１が落下すると、該物品１は隣接する２つのパイプ１２ａの隙間に入り込み、該物品１の載置方向が該パイプコンベヤ１２の搬送方向に対して直交し、また隣接する物品１の間隔が均一となる。
また上記パイプコンベヤ１２の下流端は上記バケットコンベヤ１３の上方に突出しており、パイプコンベヤ１２の下流端に達した物品１は上記バケットコンベヤ１３に落下して、各バケット１３ａにつき１つの物品１が収容されるようになっている。

図３に示すように、上記バケットコンベヤ１３は、１つの物品１が載置可能なバケット１３ａを備えた２列のベルト１３ｂによって構成され、各ベルト１３ｂはそれぞれ異なる２つのサーボモータによって駆動されるようになっている。
上記バケット１３ａは各ベルト１３ｂのそれぞれに８個ずつ相互に接近した状態で固定され、各バケット１３ａには載置方向がベルト１３ｂの搬送方向に直交するように物品１が載置されるとともに、物品１の両端の封止部１ａが該バケット１３ａから外側に突出するようになっている。
またバケット１３ａの搬送方向上流側および下流側には傾斜面が設けられており、上記パイプコンベヤ１２から落下した物品１の載置方向や物品１の間隔を一定に保つようになっている。
なお、上述のようにバケット１３ａには、パイプコンベヤ１２から落下した物品１が収容されるので、バケット１３ａ上に載置された物品１の封止部１ａの向きはランダムとなっている。
そして、上記２つのサーボモータにより２列のベルト１３ｂを別々に駆動することで、一方のベルト１３ｂに設けた８個のバケット１３ａを順次移動させて上記パイプコンベヤ１２から物品１を受け取り、他方のベルト１３ｂに設けた８個のバケット１３ａを上記移載手段６の供給位置に停止させるようになっている。

上記ケース搬送手段５は、ケース２を供給する供給コンベヤ２１と、供給されたケース２の間隔を拡げて上記移載手段６に供給する増速コンベヤ２２と、上記ケース２を後工程に搬送する排出コンベヤ２３と、上記排出コンベヤ２３に設けられるとともに上記ケース２を上記移載手段６の受け渡し位置に停止させる２つのストッパ２４とから構成されている。
上記供給コンベヤ２１は１列に上記ケース２を搬送し、その下流にはケース２を検出するための図示しないセンサが設けられている。上記センサが２つのケース２の通過を検出すると、制御手段は該２つのケース２が増速コンベヤ２２に供給されたものと判定し、供給コンベヤ２１が停止してケース２の搬送を停止させるようになっている。
上記増速コンベヤ２２は、上記供給コンベヤ２１よりも搬送速度が高くなっており、上記供給コンベヤ２１よりケース２が供給されると、ケース２とケース２との間隔を拡げた状態で上記排出コンベヤ２３に供給するようになっている。
上記排出コンベヤ２３には上記移載手段６によってケース２に物品１が収容される受け渡し位置が設定されており、搬送方向に離隔して設けられた上記２つのストッパ２４により、上記ケース２が所定間隔はなれた位置に停止するようになっている。
そしてケース２内に所要の物品１が収容されると、上記ストッパ２４が解除され、排出コンベヤ２３はこのケース２を後工程である封函装置へと排出するようになっている。

上記移載手段６は、上記物品搬送手段４における上記バケットコンベヤ１３の供給位置に供給された物品１の姿勢を変更する姿勢変更手段３１と、姿勢変更手段３１によって姿勢の変更された物品１を保持する保持ヘッド３２と、該保持ヘッド３２をバケットコンベヤ１３の供給位置と排出コンベヤ２３の受け渡し位置との間で移動させる移動手段３３とを備えている。
本実施例の上記保持ヘッド３２および移動手段３３は、上記物品搬送手段４およびケース搬送手段５の搬送方向と同じ方向に２組設けられており、各組の保持ヘッド３２はそれぞれ４個の物品１を保持するようになっている。
上記移動手段３３は、図３に示すように上記物品搬送手段４およびケース搬送手段５の上方に架設されるとともに、搬送方向に対して直交する方向に設けられたビーム３４と、該ビーム３４に沿って移動する往復動スライダ３５と、該往復動スライダ３５に対して昇降可能に設けられるとともにその下端に上記保持ヘッド３２が固定された昇降ロッド３６とから構成されている。

上記姿勢変更手段３１は、上記バケットコンベヤ１３に設定された供給位置に設けられており、バケットコンベヤ１３を挟んで両側に設けた２枚のプレート４１Ａ，４１Ｂと、該プレート４１Ａ，４１Ｂを昇降させるプレート昇降手段４２と、該プレート４１Ａ，４１Ｂをバケットコンベヤ１３の搬送方向に進退動させるプレート移動手段４３とを備えている。
図３に示すように、上記プレート４１Ａ，４１Ｂは上記バケットコンベヤ１３のバケット１３ａから外側に突出した物品１の下方に位置しており、通常は上記プレート昇降手段４２によってバケットコンベヤ１３の搬送面より下方に退避するようになっている。
図５は上記姿勢変更手段３１を図２と同じ方向からみた図を示しており、この図において実線で示すプレート４１Ａはバケットコンベヤ１３の手前側に位置し、破線で示すプレート４１Ｂは上記バケットコンベヤ１３の奥側に位置しているものとして説明する。
まず、上記プレート昇降手段４２およびプレート移動手段４３は、それぞれエアシリンダなどから構成され、プレート昇降手段４２はプレート４１Ａ，４１Ｂを、図５（ａ）に示すが搬送面の下方に退避した下降位置と、図５（ｂ）（ｃ）に示す上昇位置とに昇降させるようになっている。
また上記プレート移動手段４３はプレート４１Ａ，４１Ｂを、図５（ａ）（ｂ）に示す搬送方向上流側に位置した後退位置と、図５（ｃ）に示す搬送方向下流側に位置した前進位置とに往復動させるようになっている。

まず図示手前側のプレート４１Ａについて説明すると、該プレート４１Ａは合計で９個の物品１に対応する長さを有している。換言すると、上記バケットコンベヤ１３で搬送される１組のグループを構成する８個の物品１に対し、１個分余計に対応可能な長さを有している。
そして、この図示手前側（バケットコンベヤ１３の搬送方向右側）のプレート４１Ａには、上記グループを構成するひとつおきの物品１に対応する位置に、上記物品１の水平方向を向いた封止部１ａに下方から係合する係合突起４４Ａが形成されている。つまり図示手前側のプレート４１Ａには５つの係合突起４４Ａが形成されている。
上記係合突起４４Ａは、上記プレート４１Ａが下降位置に位置した状態において、上記供給位置に停止した物品１の水平方向を向いた封止部１ａに対し、搬送方向下流側の端部の下方に位置するようになっている。
この係合突起４４Ａは、上記プレート４１Ａが上昇位置になる際に上記水平方向を向いた封止部１ａの端部に下方から当接してこれを押し上げ、水平方向を向いた封止部１ａが上下方向を向くように物品１を回転させることで該物品１の姿勢を変更させるようになっている。
一方、係合突起４４Ａの上方に上下方向を向いた封止部１ａが位置した場合、上記プレート４１Ａが上昇位置になっても該係合突起４４Ａは上下方向を向いた封止部１ａに当接せず、この物品１はその姿勢が維持されるようになっている。
つまり、上記プレート４１Ａにおける上記係合突起４１Ａに対応する位置に停止した物品１は、該係合突起４１Ａが上昇することにより図示手前側の封止部１ａが上下方向を向くこととなり、物品の姿勢が揃えられるようになっている。

そしてこの係合突起４４Ａに対して搬送方向上流側に隣接した位置には、物品１の上下方向を向いた封止部１ａを収容するスリット４５Ａが形成され、またこのスリット４５Ａを挟んで係合突起４４Ａの反対側となる位置には、上方に向けて上記係合突起４４Ａよりも低いガイド突起４６Ａが形成されている。
上記スリット４５Ａは、上記プレート４１Ａが上昇位置となった際に、上記物品１の上下方向を向いた封止部１ａを収容し、該上下方向を向いた封止部１ａごと物品を持ち上げるようになっている。
上記ガイド突起４６Ａは、上記係合突起４４Ａによって水平方向を向いた封止部１ａが回転すると、該水平方向を向いた封止部１ａの他方の端部を支えて該封止部１ａの回転を補助し、上下方向を向いた封止部１ａが上記スリット４５Ａに収容されるようにガイドするようになっている。
また、ひとつおきに設けられた５組の上記係合突起４４Ａ、スリット４５Ａ、ガイド突起４６Ａの間には、物品１の水平方向を向いた封止部１ａに下方から当接する４つの平坦部４７Ａが形成されている。
平坦部４７Ａは上記係合突起４４Ａおよびガイド突起４６Ａの基部の高さに形成され、上記プレート４１Ａが上昇位置となった際には、バケットコンベヤ１３の搬送面から上方に突出して、物品１の水平方向を向いた封止部１ａを下方から持ち上げるようになっている。

次に、図示奥側のプレート４１Ｂについて説明すると、該プレート４１Ｂも合計で９個の物品１に対応可能な長さを有し、また物品１に対応する位置には、ひとつおきに合計で４組の係合突起４４Ｂ、スリット４５Ｂ、ガイド突起４６Ｂを備え、さらにこれらの間とその両側とには５つの平坦部４７Ｂが設けられている。
換言すると、この図示奥側のプレート４１Ｂには、上記図示手前側のプレート４１Ａに設けた係合突起４４Ａが対応する物品１に隣接した物品１に対応する位置に、上記係合突起４４Ｂを備えている。

このような構成を有する上記姿勢変更手段３１の動作について説明すると、まず上記プレート４１Ａ，４１Ｂは、上記プレート昇降手段４２およびプレート移動手段４３によって図５（ａ）に示す下降位置および後退位置に位置している。
その後、上記バケットコンベヤ１３は、８個のバケット１３ａを移動させて、８個の物品１を供給位置に停止させる。
具体的には、上記８個の物品１のうち下流端に位置する物品１が、図示手前側のプレート４１Ａにおける下流端に設けた係合突起４４Ａの上方に停止するようになっている。
そしてこのとき、バケット１３ａ上に載置された隣接する８つの物品１の封止部１ａの向きはランダムとなっている。

そしてこの状態から上記プレート昇降手段４２がプレート４１Ａ，４１Ｂを上昇位置に上昇させると、図５（ｂ）の状態となる。
図５（ａ）に示すように下流端に位置する物品１の水平方向を向いた封止部１ａが図示手前側に位置している場合、上記プレート４１Ａが上昇位置になることで、上記係合突起４４Ａが上記水平方向を向いた封止部１ａの右方端に下方から当接してこれを押し上げる。
すると水平方向を向いた封止部１ａの左方端が上記ガイド突起４６Ａに当接して回転が補助され、該水平方向を向いた封止部１ａが上下方向を向くと、この上下方向を向いた封止部１ａは図５（ｂ）に示すように上記スリット４５Ａに収容される。
このとき、該下流端に位置する物品１の図示奥側の封止部１ａは、図５（ａ）では上下方向を向いているが、図５（ｂ）では回転して水平方向を向き、上記平坦部４７Ｂに当接するようになっている。

一方、図５（ａ）に示すように図示右方端から２番目に位置する物品１は、水平方向を向いた封止部１ａが図示手前側に位置しており、その場合上記プレート４１Ａが上昇位置になると、上記図示手前側のプレート４１Ａの平坦部４７Ａが当接して押し上げられることとなる。
一方、該物品１の図示奥側の封止部１ａは図５（ａ）では上下方向を向いており、図示奥側のプレート４１Ｂが上昇位置になっても、係合突起４４Ｂは該上下方向を向いた封止部１ａには当接しない。
そのため、この図示奥側の上下方向を向いた封止部１ａはそのまま上記スリット４５Ｂに収容され、該スリット４５Ｂによって押し上げられることとなる。
このように、上記供給位置に停止した８個の物品１に対して、後退位置に位置したプレート４１Ａ，４１Ｂを上昇させることで、該第１のグループを構成する物品１の図示手前側の辺は、その搬送方向下流側（図示右方）から順に、上下方向、水平方向、上下方向、水平方向・・・と、交互に異なる方向を向くように整列することとなる。
そして、上記プレート４１Ａ，４１Ｂが上昇位置に位置して物品１の姿勢が変更されると、プレート４１Ａ，４１Ｂは再びバケットコンベヤ１３の下方まで下降し、物品１は姿勢が変化された状態でバケット１３ａに再び載置されることとなる。

次に、上記プレート４１Ａ，４１Ｂをプレート移動手段４３によって前進位置に位置させた場合、上記バケットコンベヤ１３が８個の物品１を供給位置に搬送すると、下流端の物品１は上記図示奥側のプレート４１Ｂの下流端に設けた係合突起４４Ｂの上方に位置するようになっている。つまり、図示手前側のプレート４１Ａの下流端の係合突起４４Ａの上方には物品１が位置しないようになっている。
その状態でプレート４１Ａ，４１Ｂを上昇位置まで上昇させると、それぞれ上記係合突起４４Ａ、Ｂが水平方向を向いた封止部１ａに当接し、図５（ｃ）に示すように隣接する物品１の辺の向きが交互に異なる方向を向くように整列することとなる。
このとき、プレート４１Ａ，４１Ｂを前進位置に位置させているため、物品１の図示手前側の辺は、その搬送方向下流側（図示右方）から順に、水平方向、上下方向、水平方向、上下方向・・・となり、プレート４１Ａ，４１Ｂを後退位置に位置させた際に対して逆の順序の姿勢となる。

上記保持ヘッド３２について説明する。２つの保持ヘッド３２は同じ構成を有しているため、ここでは一方の保持ヘッド３２について説明する。
上記保持ヘッド３２は、４個のヘッドベース５１の下面に固定されて上記物品１を保持する第１保持手段５２および第２保持手段５３と、各ヘッドベース５１を往復動させる切替手段５４と、上記ヘッドベース５１の間隔を拡縮させる拡縮手段５５とから構成されている。
各ヘッドベース５１の下面中央には、物品１の上下方向を向いた封止部１ａを保持する第１保持手段５２が設けられ、該第１保持手段５２を挟むように上記水平方向を向いた封止部１ａを吸着保持する２つの第２保持手段５３が設けられている。
これら第１、第２保持手段５２、５３は、上記バケットコンベヤ１３に載置された物品１の載置方向と同じ方向に整列しており、第１保持手段５２と各第２保持手段５３との間隔は、上記物品１における２つの封止部１ａの距離と同じ間隔となっている。
上記第１保持手段５２は、上記物品１における上下方向を向いた封止部１ａを把持するグリッパとなっており、制御手段の制御によって開閉されるようになっている。
上記第２保持手段５３は、上記物品１における水平方向を向いた封止部１ａを上方から吸着保持する吸着ヘッドとなっており、図示しない負圧発生手段に接続されている。

上記切替手段５４は、図示しない駆動手段により上記ヘッドベース５１を上記第１、第２保持手段５２、５３の整列方向である物品１の載置方向と同方向に往復動させるようになっている。
上記姿勢変更手段３１によって、上記バケットコンベヤ１３上の物品１の上下方向を向いた封止部１ａは、図３における図示右方および図示左方に交互に現れるようになっており、上記切替手段５４は、この物品１の上下方向を向いた封止部１ａの位置にあわせて、上記第１保持手段５２を往復動させるようになっている。
具体的には、第１保持手段５２を上記上下方向を向いた封止部１ａの上方に移動させると、第１保持手段５２を挟むようにして設けた２つの第２保持手段５３のうち、いずれか一方の第２保持手段５３が水平方向を向いた封止部１ａの上方に位置することとなる。
例えば図３において上下方向を向いた封止部１ａが図示左方に位置する場合、上記切替手段５４はヘッドベース５１を図示左方に移動させて、上記第１保持手段５２および図示右方の第２保持手段５３によって物品１を保持するようになっている。
逆に、上下方向を向いた封止部１ａが図示右方に位置する場合、図示破線で示すように、上記切替手段５４はヘッドベース５１を図示右方に移動させて、上記第１保持手段５２および図示左方の第２保持手段５３によって物品１を保持するようになっている。

上記拡縮手段５５は、図２に示すように上記４個のヘッドベース５１の間隔を上記物品搬送手段４やケース搬送手段５の搬送方向と同じ方向に拡縮させ、各ヘッドベース５１に設けた４組の第１、第２保持手段５２、５３の間隔を調整することが可能となっている。
本実施例では、保持ヘッド３２がバケットコンベヤ１３の上方に位置する際には、上記バケット１３ａに載置された物品１の間隔に応じて４個のヘッドベース５１の間隔を拡げるようになっている。
一方、保持ヘッド３２がバケットコンベヤ１３の上方に位置する際には、拡縮手段５５は上記ケース２に収容する物品１の間隔に応じて４個のヘッドベース５１の間隔を狭めるようになっている。
ここで、上記２つの保持ヘッド３２の位置は、上記拡縮手段５５がバケットコンベヤ１３の上方でヘッドベース５１の間隔を拡げた際に、計８組の第１、第２保持手段５２、５３の間隔が上記バケットコンベヤ１３に載置された８つの物品１の間隔と一致するように設けられている。

以下、上記構成を有する物品移載装置３の動作について説明する。
まず上記搬送手段において、図示しない上流側の装置から上記ベルトコンベヤ１１に物品１が供給され、このとき、人手などによってベルトコンベヤ１１の搬送方向に対して上記物品１の載置方向がほぼ直交するように調整される。
物品１がベルトコンベヤ１１の下流端に達して上記パイプコンベヤ１２に落下すると、物品１は隣接するパイプ１２ａとパイプ１２ａとの間に入り込み、その結果隣接する物品１の間隔が均等なものとなり、また物品１の載置方向がパイプコンベヤ１２の搬送方向に直交することとなる。
そして、物品１がパイプコンベヤ１２の下流端に達すると、上記バケットコンベヤ１３における一方のベルト１３ｂが上記バケット１３ａを間欠的に移動させることにより、整列した８つのバケット１３ａにそれぞれ物品１が落下することとなる。
このようにして８つのバケット１３ａにそれぞれ１個の物品１が載置されると、この１グループの物品１は上記移載手段６の位置に設定された供給位置で停止する。
このとき、整列した８つの物品１における封止部１ａの向きはランダムとなっている。

一方、上記ケース搬送手段５では、供給コンベヤ２１がケース２を１列に搬送し、その後上記増速コンベヤ２２が２つのケース２の間隔を拡げた状態で上記排出コンベヤ２３へと移動させる。そして排出コンベヤ２３では２つの上記ストッパ２４によりケース２が間隔を拡げられた状態で受け渡し位置に停止される。
ここでは、このようにケース２に物品１が収容されていない状態において、上記移載手段６の供給位置に供給された８個の物品１のことを、第１のグループの物品１と呼ぶ。
上記第１のグループの物品１が供給位置に供給されると、上記姿勢変更手段３１における上記プレート４１Ａ，４１Ｂはプレート移動手段４３によって後退位置に位置している。
そして、上記プレート４１Ａ，４１Ｂがプレート昇降手段４２によって下降位置から上昇位置に上昇することで、図５（ｂ）に示すように、上記第１のグループにかかる物品１は、隣接した物品１の辺の向きが交互に異なる方向を向くこととなる。

一方、上記保持ヘッド３２は、上記移動手段３３によって上記バケットコンベヤ１３の上方に位置しており、上記拡縮手段５５によって上記ヘッドベース５１の間隔が拡げられている。
また、上記切替手段５４は上記姿勢変更手段３１によって揃えられた物品１の向きにあわせて、上記ヘッドベース５１を移動させる。
具体的には、図２の供給位置における物品１が図５（ｂ）と同じ順序で整列している場合、図３の右方端の物品１は上下方向を向いた封止部１ａが図示手前に位置していることから、切替手段５４は図２の右方端のヘッドベース５１を同図示手前側に移動させる。
これにより、上記図３の手前側に位置する上下方向を向いた封止部１ａの上方に上記第１保持手段５２が位置することとなり、図３の奥側の水平方向を向いた封止部１ａの上方には図示奥側に設けた第２保持手段５３が位置することとなる。
逆に、図３の右方端から２番目の物品１は、水平方向を向いた封止部１ａが図示手前に位置していることから、切替手段５４は図２の右方端から２番目のヘッドベース５１を図２の奥側に移動させる。
これにより、上記図３の奥側に位置する上下方向を向いた封止部１ａの上方に上記第１保持手段５２が位置することとなり、図示手前側の水平方向を向いた封止部１ａの上方には図示手前側に設けた第２保持手段５３が位置することとなる。
このように、上記切替手段５４により、上記２つの保持ヘッド３２における８つのヘッドベース５１は、図示右方端より、図示手前側、図示奥側、図示手前側、図示奥側・・・の順で交互に位置するようになっている。

そして、上記移動手段３３によって保持ヘッド３２が下降されると、上記第１保持手段５２が上下方向を向いた封止部１ａを把持し、第２保持手段５３が水平方向を向いた封止部１ａを吸着保持する。
続いて、上記移動手段３３は上記保持ヘッド３２を上記ケース搬送手段５の上方に移動させ、さらに上記拡縮手段５５は上記ヘッドベース５１の間隔を狭める。
そして、上記移動手段３３が保持ヘッド３２を下降させると、各保持ヘッド３２に保持された４個の物品１はその間隔が狭められた状態でケース２内に収容されることとなる。
このとき、隣接する物品１の封止部１ａは、上記姿勢変更手段３１によって上下方向と水平方向とで交互に異なる方向を向くようになっている。
これにより、物品１と物品１との間隔を最小にすることが可能となり、ケース２の底面の範囲を小さくすることが可能となっている。

このようにしてケース２の下段に物品１が収容される間、上記物品搬送手段４では、上記第１のグループの物品１を載置したバケット１３ａを停止させているベルト１３ｂとは別の、他方のベルト１３ｂが８個のバケット１３ａを間欠的に移動させて、上記パイプコンベヤ１２より物品１を受け取るようになっている。
このように、ケース２の下段に物品１が載置された状態で上記バケット１３ａに供給された８つの物品１を第２のグループの物品１と呼び、この第２のグループの物品１は第１のグループの物品１がケース２に収容されると、上記移載手段６の供給位置まで搬送される。
この第２のグループの物品１が搬送されると、上記姿勢変更手段３１における上記プレート４１Ａ，４１Ｂは上記プレート移動手段４３により前進位置に移動するようになっている。
そして、上記プレート昇降手段４２がプレート４１Ａ，４１Ｂを上昇位置まで上昇させると、図５（ｃ）に示すように、上記第２のグループにかかる物品１は、隣接した物品１の封止部１ａの向きが交互に異なる方向を向くこととなる。
このとき上述したように、この第２のグループの物品１の姿勢は、上記第１のグループの物品１の姿勢に対して逆の姿勢となる。

次に、上記保持ヘッド３２は上記移動手段３３により上記物品１の上方に移動し、上記切替手段５４は物品１の向きにあわせてヘッドベース５１を移動させる。
具体的には、図２の供給位置における物品１が図５（ｃ）と同じ順序で整列している場合、図示右方端の物品１は水平方向を向いた封止部１ａが図示手前に位置していることから、切替手段５４は図示右方端のヘッドベース５１を図示奥側に移動させる。
これにより、上記図示奥側に位置する上下方向を向いた封止部１ａの上方に上記第１保持手段５２が位置することとなり、図示手前側の水平方向を向いた封止部１ａの上方には図示手前側に設けた第２保持手段５３が位置することとなる。
このようにして、上記切替手段５４は上記８つのヘッドベース５１を、図示右方端より図示奥側、図示手前側、図示奥側、図示手前側・・・の順で交互に位置させるようになっている。
そして、保持ヘッド３２が下降して第１、第２保持手段５２、５３により物品１を保持すると、保持ヘッド３２は移動手段３３によってケース２の上方まで移動する。

その後、上記拡縮手段５５がヘッドベース５１の間隔を狭めたら、上記移動手段３３が保持ヘッド３２を下降させ、各保持ヘッド３２に保持された４個の物品１はその間隔が狭められた状態でケース２内に収容される。
このとき、この４個の物品１はすでにケース２に収容された下段の物品１の上部に積み重ねられることとなり、その際、図４に示すように下段の物品１における上下方向を向いた封止部１ａの上部には、上段の物品１における水平方向を向いた封止部１ａが位置し、下段の物品１における水平方向を向いた封止部１ａの上部には、上段の物品１における上下方向を向いた封止部１ａが位置することとなる。
これにより、上下に積み重ねられた物品１と物品１との間隔を最小にすることが可能となり、ケース２の高さを低くすることが可能となっている。
このようにしてケース２内に８個の物品１が収容されると、上記ストッパ２４が解除されるとともに、上記排出コンベヤ２３は２つのケース２を下流の封函装置へと搬送する。

本実施例における物品移載装置によれば、上記物品１は四面体形状を有しており、上記物品１の上下方向を向いた封止部１ａは第１保持手段５２によって保持し、水平方向を向いた封止部１ａは第２保持手段５３によって保持しなければならない。
そこで本実施例では、上記物品搬送手段４が物品１の載置方向を搬送手段に対して直交するように該物品１を搬送し、さらに上記保持ヘッド３２には、上下方向を向いた封止部１ａを保持する上記第１保持手段５２と、該第１保持手段５２に対して物品１の載置方向と同じ方向に整列し、かつ該第１保持手段５２を挟むように２つの第２保持手段５３を設けて、これらを切替手段５４によって往復動させるようになっている。
このような構成とすることにより、上記第１保持手段５２と第２保持手段５３とを設けたヘッドベース５１を水平方向に回転させて、第１、第２保持手段５２、５３の向きを物品１の向きに合わせる必要が無くなり、保持ヘッド３２の構成を簡易にすることができ、また制御を容易にすることができる。
また上記実施例では、上記移載手段６に設けた姿勢変更手段３１により、供給位置に供給された物品１の封止部１ａの向きは予め判明していることから、上記移載手段６には封止部１ａの向きを認識するセンサやカメラを設ける必要はなく、予め制御手段に登録した動作に従って移載手段を作動させるだけでよいものとなっている。

なお、上記実施例では上記物品搬送手段４は物品１の載置方向に対して直交する方向に物品１の搬送方向が設定されているが、載置方向と搬送方向とが一定の方向を向いていてもよい。
この場合、上記第１、第２保持手段５２、５３を載置方向および搬送方向と同じ方向に整列させ、さらに上記切替手段５４がヘッドベース５１を載置方向および搬送方向と同じ方向に往復動させれば、辺の向きに関わらず物品１を保持することができる。
また上記実施例では、第１保持手段５２が物品１の上下方向を向く辺を保持し、第２保持手段５３が水平方向を向いた封止部１ａを保持するようになっているが、その逆であっても良い。
さらに、例えば小径の口部と大径の胴部とを有する一升瓶やワインの壜、葉部と根部とを有する大根や人参等の農産物等、保持する物品の形状に合わせて、上記保持ヘッド３２を構成する第１保持手段５２および第２保持手段５３として、大きさの異なる吸着ヘッドや構成の異なるグリッパ等の保持手段を適宜用いることができる。

また上記実施例では、上記移載手段６は物品１の向きが交互に異なるように整列させてケース２に収容するようになっているが、例えば上述したワインの壜をケースに収容する場合、ケースの下段に壜の口部の向きを一定方向に揃えて収容し、ケースの上段に壜の口部を反対向きに揃えて収容することも可能である。
この場合、上記移載手段６における姿勢変更手段３１は、壜の口部の向きが一定の方向に向くように整列させ、ケースの上段に壜を収容する際に、上記移動手段３３が口部を保持した第１保持手段５２と胴部を保持した第２保持手段５３とを移動させて、既に収容された下段の壜の向きと逆方向にしてケースに収容することができる。
さらに、上述したようなケースに物品を収容する物品移載装置において、ケース搬送手段５の受け渡し位置に略コ字形の中間バケットを位置させ、該中間バケットに物品１を収容した後、該中間バケットに筒状ないし有底筒状の箱体をかぶせるようにしてもよい。その際、物品１を３段以上に積み上げることも可能である。

１物品１ａ封止部
２ケース３物品移載装置
４物品搬送手段５ケース搬送手段
６移載手段３２保持ヘッド
３３移動手段５１ヘッドベース
５２第１保持手段５３第２保持手段
５４切替手段５５拡縮手段

Claims

物品を搬送する搬送手段と、該搬送手段が搬送した物品を保持して、該物品を所要の受け渡し位置に移載する移載手段とを備えた物品移載装置において、
上記物品は、その一端部分の形状と他端部分の形状とが異なり、
上記搬送手段は、上記物品の一端部分と他端部分とを通る載置方向が搬送方向に対して一定の角度を向くように物品を搬送し、
上記移載手段は、物品の一端部分の形状に適合して該一端部分を保持する第１保持手段と、該第１保持手段を挟むように設けた、物品の他端部分の形状に適合して該他端部分を保持する２つの第２保持手段と、上記第１、第２保持手段を上記物品の載置方向に往復動させる切替手段とを備え、
上記切替手段が上記第１保持手段を上記物品の一端部分を保持可能な位置に移動させると、上記２つの第２保持手段のうち、いずれか一方の第２保持手段が上記他端部分を保持可能な位置に位置することを特徴とする物品移載装置。
上記物品は４個の略三角形の面を備えた四面体形状を有し、いずれかの面を下方にすると、上下方向を向いた辺と当該辺に対向する水平方向を向いた辺とが現れるようになっており、
上記第１保持手段は、上記上下方向を向いた辺または水平方向を向いた辺のうち、いずれか一方の辺を保持するとともに、上記第２保持手段はいずれか他方の辺を保持することを特徴とする請求項１に記載の物品移載装置。