JP5825485B2

JP5825485B2 - 物品受け渡し装置

Info

Publication number: JP5825485B2
Application number: JP2012018577A
Authority: JP
Inventors: 直也出口
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP2013155028A

Description

本発明は、搬送コンベヤによって搬送されてくる物品をスターホイールの物品保持部に供給するようにした物品受け渡し装置に関する。

従来、物品受け渡し装置として、物品を搬送する搬送コンベヤと、外周部等間隔位置にそれぞれ物品を保持する物品保持部が設けられたスターホイールと、上記搬送コンベヤによって搬送されてきた各物品に係合するとともに、各物品を上記スターホイールに同期させて各物品保持部に供給する同期供給手段とを備えたものが知られている（特許文献１）。
上記同期供給手段は、上記スターホイールに同期して回転するタイミングスクリューから構成されており、上記搬送コンベヤによって搬送されてきた物品はタイミングスクリューの螺旋溝に係合して上記スターホイールに同期されるようになる。
そしてタイミングスクリューの回転により螺旋溝に係合した状態のまま搬送コンベヤに沿って搬送され、やがてスターホイールの物品保持部に同期した状態で供給されるようになる。

特許第３７８５１２３号公報

上記搬送コンベヤによって搬送されてきた物品は、タイミングスクリューの螺旋溝の入口側端部から該螺旋溝内に進入するようになり、その際、できるだけタイミングスクリューの入口側端部と物品とを円滑に係合させるために、物品をタイミングスクリューの入口側端部の上流に一定量貯めた状態で運転させる必要がある。しかしながら、物品を貯めることにより物品同士が接触して破損したり転倒することがあった。
また同期供給手段としてタイミングスクリューを用いているので、異なる物品の種類に応じて複数種のタイミングスクリューを準備しておかなければならなかった。
本発明はそのような事情に鑑み、物品が破損されたり転倒することを効果的に防止することができ、また異なる種類の物品に対しても同期供給手段の共通化を図ることが可能な物品受け渡し装置を提供するものである。

すなわち本発明は、物品を搬送する搬送コンベヤと、外周部等間隔位置にそれぞれ物品を保持する物品保持部が設けられたスターホイールと、上記搬送コンベヤによって搬送されてきた各物品に係合するとともに、各物品を上記スターホイールに同期させて各物品保持部に供給する同期供給手段とを備えた物品受け渡し装置において、
上記同期供給手段は、上記搬送コンベヤによって搬送される物品の位置を検出する位置検出手段と、上記搬送コンベヤによって搬送される物品とそれぞれ係合する複数の係合手段と、各係合手段をそれぞれ無端状の移動軌跡に沿って循環案内する循環通路と、この循環通路の一部に設けられ、上記係合手段を物品に向けて突出させて該物品に係合させるとともに、該係合手段によって物品を搬送コンベヤに沿って搬送させる係合区間と、上記各係合手段に設けた永久磁石と電磁コイルとのいずれか一方と、上記循環通路に沿って無端状に配置した上記永久磁石と電磁コイルとのいずれか他方と、上記電磁コイルに電流を供給して各係合手段の移動を制御する制御装置とから構成されており、
上記制御装置は、上記位置検出手段からの信号により隣接する物品間で上記係合手段を物品に向けて突出させて該物品に係合させるとともに、スターホイールに同期させて搬送して該物品を上記物品保持部に供給させることを特徴とするものである。

上記構成によれば、各係合手段は電磁コイルへの電流の供給によって上記無端状の移動軌跡に沿って循環案内されるようになり、該循環通路の一部に設けられた係合区間を走行される際に、物品に係合されるようになる。
その際、搬送コンベヤによって搬送される物品の位置は位置検出手段によって検出されており、また係合手段は制御装置によってその移動が制御されているので、上記係合手段を円滑に物品に係合させることができる。これによって、従来に比較して生産時にスターホイール入口端部上流に物品を貯溜する必要がなく物品同士の接触も減少し、物品の破損や転倒を効果的に防止することができるとともに、異なる種類の物品に対しても同一構成の係合手段を使用できる可能性が高くなる。
そして上記係合手段が物品に係合したら、上記制御装置によって該係合手段に係合した物品を、上記係合手段を物品に係合させるタイミングとは別個のタイミングで上記スターホイールに同期させることができ、それによって該物品を円滑にスターホイールの物品保持部に供給することができる。

本発明の実施例を示す平面図図１の要部の拡大平面図図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、容器などの物品１は、搬送コンベヤ２によりその両側のコンベヤガイド３に沿って、図１の右方から左方へランダムの状態で搬送されるようになっている。そして各物品１は、同期供給手段４によって供給側のスターホイール５の回転に同期されて、該スターホイール５の各物品保持部５ａに順次供給されるようになっている。本実施例では、上記物品保持部５ａはスターホイール５の外周部等間隔位置に形成したポケットによってそれぞれ構成されている。
上記供給側のスターホイール５は、例えば回転式充填機やラベラ、キャッパなどの回転式物品処理機８の一部を構成しており、該回転式物品処理機８は上記スターホイール５からガイド９に沿って搬入されてくる物品１を受け取る回転体１０と、この回転体１０によって搬送される物品１に、充填やラベル貼りやキャッピングなどの処理を施す図示しない処理機構と、さらに該処理機構によって処理が終了した物品１をガイド９に沿って元の搬送コンベヤ２上に排出する排出側のスターホイール１１とを備えている。

上記同期供給手段４は、図示実施例では楕円形状の循環通路１４と、後述するリニアモータにより該循環通路１４に沿って走行される複数の係合手段１５とを備えており、１つの係合手段１５が循環通路１４に沿って走行された際に、該係合手段１５を１つの物品１に係合させるとともに、該物品１を上記スターホイール５の物品保持部５ａに同期して供給することができるようにしてある。
上記係合手段１５は、図２、図３に示すように、それぞれ台車１６を備えており、各台車１６に設けられたそれぞれ２つの車輪１７は、循環通路１４を構成する２本のレール１８に挟持されて、該レール１８に沿って移動されるようになっている。

上記楕円形状の循環通路１４は、搬送コンベヤ２と平行な待機区間１４ａと、この待機区間１４ａの右端部から搬送コンベヤ２に向けて半円弧状に近接していく係合区間１４ｂと、この係合区間１４ｂの先端部から搬送コンベヤ２に近接した位置で該搬送コンベヤ２に平行に延びる同期区間１４ｃとを備えており、該同期区間１４ｃの左端部と上記待機区間１４ａの左端部との間に、上記スターホイール５を越えた位置で、搬送コンベヤ２から半円弧状に後退していく退避区間１４ｄを設けてある。
上記待機区間１４ａ、係合区間１４ｂ、同期区間１４ｃおよび退避区間１４ｄは滑らかに連続されて上記楕円形状の循環通路１４を形成しており、上記係合手段１５の台車１６はそれらの区間１４ａ〜１４ｄに亘って滑らかに移動することができるようになっている。

上記各係合手段１５は、図２に示すように、その台車１６が上記同期区間１４ｃを走行する際に各係合手段１５の長手方向が同期区間１４ｃの長手方向と直交するように台車１６に取り付けてある。
そして各係合手段１５の先端部に、図示実施例では搬送コンベヤ２側に突出する四角錐形状の係合部１５ａを設けてあり、この係合部１５ａは、上記係合区間１４ｂの終端部で搬送コンベヤ２上に突出されて、搬送コンベヤ２によって搬送される物品１に係合可能な状態となる。
また後に詳述するように、上記係合部１５ａは上記同期区間１４ｃを走行する間に、物品１をスターホイール５の回転に同期して搬送することができるようになっている。

上記各係合手段１５にはそれぞれ上述したリニアモータを構成する永久磁石２１を設けてあり、他方、上記循環通路１４に沿って、各永久磁石２１に対向する位置に、多数の電磁コイル２２を無端状に配置してある。
各電磁コイル２２はそれぞれ長方形状となっており、その長手方向が循環通路１４の長手方向と直交する方向となるように配置してある。他方、各係合手段１５に設けた永久磁石２１は、その長手方向が各電磁コイル２２の長手方向に一致するように配置してある。

上記各電磁コイル２２への電流の供給は制御装置２３によって制御されるようになっており、この制御装置２３は所要の電磁コイル２２へ電流を供給することによって、所要の係合手段１５の移動を制御することができるようになっている。
また上記循環通路１４の所要等間隔位置に、各係合手段１５の位置を検出するために位置センサ２４を設けてある。
さらに上記搬送コンベヤ２には、該搬送コンベヤ２上を搬送されてくる物品１を検出するセンサ２５と、該搬送コンベヤ２の移動量を検出するエンコーダ２６を設けてあり、これらの信号は上記制御装置２３に入力されるようになっている。本実施例では、上記センサ２５とエンコーダ２６とによって、搬送コンベヤ２によって搬送される物品１の位置を検出する位置検出手段２７を構成してある。
また図示しないが、上記スターホイール５の回転角度位置を検出する検出器を設けてあり、この検出器からの信号も上記制御装置２３に入力させている。

以上の構成において、物品１が上記搬送コンベヤ２によって搬送されてくると、該物品１はセンサ２５によって検出され、その信号は制御装置２３に入力される。これと同時に搬送コンベヤ２の移動量を検出するエンコーダ２６からの信号も制御装置２３に入力されているので、該制御装置２３は上記２つの信号により搬送コンベヤ２によって搬送される物品１の位置を連続的に検出するようになる。
上記制御装置２３は、物品１が検出されると、待機区間１４ａで待機していた複数の係合手段１５のうち、先頭の係合手段１５に設けた永久磁石２１に対応する電磁コイル２２へ電流を供給し、該係合手段１５を待機区間１４ａから係合区間１４ｂへと移動させる。

上記制御装置２３は、循環通路１４の所要等間隔位置に設けた位置センサ２４からの信号を順次入力することにより係合手段１５の位置を検出しながら、該係合手段１５を搬送コンベヤ２によって下流側に搬送される物品１の移動に同期させて、該物品１よりも最適な量だけ前方となる位置で、係合区間１４ｂから同期区間１４ａへ移行させる。
これにより係合手段１５の係合部１５ａは、物品１に接触することなく、搬送コンベヤ２上に突出されるようになる。

上記係合手段１５が同期区間１４ａを走行される速度は上記搬送コンベヤ２の搬送速度よりも遅くなるように設定してあり、したがって搬送コンベヤ２によって搬送される物品１は当該係合手段１５の係合部１５ａに係合して、該係合部１５ａにより制動を受けながら、該係合部１５ａと一体的に搬送されるようになる。
これと同時に上記係合手段１５は、同期区間１４ａを走行される間に、上記スターホイール５の回転に同期されるようになり、これにより係合部１５ａにより制動を受けながら搬送される物品１は、円滑にスターホイール５の物品保持部５ａに供給されるようになる。

物品１をスターホイール５の物品保持部５ａに受け渡した係合手段１５は、退避区間１４ｄを走行する間に搬送コンベヤ２上から後退され、待機区間１４ａに戻されてそこで待機されるようになる。
この間に、後続の物品１が搬送コンベヤ２によって搬送されてきた場合には、上述した先頭の係合手段１５の次の係合手段１５が作動されて、上述したのと同様にして該物品１をスターホイール５の物品保持部５ａに受け渡すようになる。
そして、待機区間１４ａに待機されていた先頭の係合手段１５が作動されて該待機区間１４ａから係合区間１４ｂに移動された際には、待機区間に１４ａに残存する係合手段１５は上記先頭の係合手段１５が待機していた先頭位置までその位置が前に詰められて、その先頭位置で待機されるようになる。

上述したように本実施例によれば、上記制御手段２３は、上記係合手段１５の係合部１５ａを物品１に係合させる際には、該物品１の搬送位置を検出しながら該物品１に接触することないように係合部１５ａを搬送コンベヤ２上に突出させることができるので、物品１の破損や転倒を効果的に防止することができる。
そして上記係合部１５ａを搬送コンベヤ２上に突出させた後は、この突出のタイミングとは別個のタイミングで上記係合部１５ａをスターホイール５の回転に同期して移動させることができるので、該物品１を破損や転倒を生じさせることなく円滑にスターホイール５の物品保持部５ａに供給することができる。

なお、上記実施例では永久磁石２１を各係合手段１５に、電磁コイル２２を循環通路１４に設けているが、その配置を逆にしてもよい。すなわちその場合には、永久磁石２１を循環通路１４に無端状に配置し、電磁コイル２２を各係合手段１５のそれぞれに設ければよい。そして各係合手段１５に設けた電磁コイル２２は、図示しないがロータリージョイントを介して制御装置２３に電気的に接続すればよい。
また上記実施例では、係合部材１５の移動速度を搬送コンベヤ２の搬送速度よりも遅く設定しているが、これに限定されるものではなく、係合部材１５の移動速度を搬送コンベヤ２の搬送速度よりも早くなるように設定しても良い。
さらに上記実施例では物品保持部５ａとしてポケットを用いているが、これに限定されるものではない。例えばスターホイールの外周部に物品を把持可能なグリッパを等間隔で設け、各グリッパを物品保持部５ａとして用いてもよい。

１物品２搬送コンベヤ
４同期供給手段５スターホイール
５ａ物品保持部１４循環通路
１４ａ待機区間１４ｂ係合区間
１４ｃ同期区間１４ｄ退避区間
１５係合手段１５ａ係合部
１６台車１７車輪
１８レール２１永久磁石
２２電磁コイル２３制御装置

Claims

物品を搬送する搬送コンベヤと、外周部等間隔位置にそれぞれ物品を保持する物品保持部が設けられたスターホイールと、上記搬送コンベヤによって搬送されてきた各物品に係合するとともに、各物品を上記スターホイールに同期させて各物品保持部に供給する同期供給手段とを備えた物品受け渡し装置において、
上記同期供給手段は、上記搬送コンベヤによって搬送される物品の位置を検出する位置検出手段と、上記搬送コンベヤによって搬送される物品とそれぞれ係合する複数の係合手段と、各係合手段をそれぞれ無端状の移動軌跡に沿って循環案内する循環通路と、この循環通路の一部に設けられ、上記係合手段を物品に向けて突出させて該物品に係合させるとともに、該係合手段によって物品を搬送コンベヤに沿って搬送させる係合区間と、上記各係合手段に設けた永久磁石と電磁コイルとのいずれか一方と、上記循環通路に沿って無端状に配置した上記永久磁石と電磁コイルとのいずれか他方と、上記電磁コイルに電流を供給して各係合手段の移動を制御する制御装置とから構成されており、
上記制御装置は、上記位置検出手段からの信号により隣接する物品間で上記係合手段を物品に向けて突出させて該物品に係合させるとともに、スターホイールに同期させて搬送して該物品を上記物品保持部に供給させることを特徴とする物品受け渡し装置。