JP5912979B2

JP5912979B2 - 物品集積システム

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Publication number: JP5912979B2
Application number: JP2012173352A
Authority: JP
Inventors: 正樹浦
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-08-03
Also published as: JP2014031204A

Description

本発明は、複数の物品を集積する物品集積システムに係り、特に、複数の物品を積み重ねて集積し、一度にその姿勢を変更する物品集積システムに関するものである。

この種の物品集積システムは従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された「集積供給装置」は、無端状搬送体に一定の間隔でバケットを取り付けたバケットコンベヤを有しており、ベルトコンベヤに一定の間隔をおいて載置した物品を搬送し、前記バケットコンベヤへの受け渡し位置で、円弧状の搬送経路でほぼ水平状態になった各バケット上に物品を受け渡し、その後、バケットコンベヤの走行により水平な搬送経路で各バケットを直立した状態にすることにより、複数の物品を起立した姿勢に集積する。その後、押し出し手段によって複数の物品を同時に押し出し、案内手段によって案内してケース内に物品を収容する。

特開２０００−６９１９号公報

前記のような物品集積システムでは、物品のサイズや形状が変更になった場合には、多数のアタッチメント（バケット）すべての位置を変更する必要があり、多大の時間と労力がかかる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、物品を搬送する第１搬送手段と、平坦部、円弧部およびこの円弧部の下方に収容部を有し、かつ、その搬送面に物品を支持する受け部材と支え部材が設けられた第２搬送手段と、前記第１搬送手段によって搬送された物品を前記収容部で前記受け部材と支え部材との間に受け渡す受け渡し手段とを備えた物品集積システムにおいて、前記第２搬送手段は、前記収容部で前記受け部材と支え部材との間に予め設定された複数の物品を収容すると、これら物品を平坦部まで搬送して起立させるものであって、前記第２搬送手段の搬送面には、前記受け部材と支え部材とがその間隔を異ならせて複数組設けられ、かつ収容する物品に応じて使用する受け部材と支え部材とを選択可能であ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の発明において、前記第２搬送手段が複数設けられていることを特徴とするものである。

第２搬送手段の搬送面には、物品支持部を構成する前記受け部材と支え部材が、その間隔を異ならせて複数組設けられているので、物品のサイズや形状が変わった場合には、使用する受け部材と支え部材からなる物品支持部を他の物品支持部に変更するだけでよく、型替えが極めて簡単である。

図１は物品集積システムの全体の配置を示す平面図である。（実施例１）図２は物品集積システムの動作を説明する図である。図３は型替えを行う際の第２搬送コンベヤの動きを説明する図である。図４は図２と異なる物品に対する物品集積システムの動作を説明する図である。第２搬送ゴンベヤの概略を説明する図である。

物品を一列で搬送する第１搬送コンベヤと、この第１搬送コンベヤの下流端の側部に、第１搬送コンベヤと直交する方向を向けて配置され、平坦部（水平搬送部）、円弧部（プーリ等の回転体の周囲を回転する円弧状搬送部）およびこの円弧部の下方に設置され、第１搬送コンベヤから押し出されてきた物品を収容する収容部を有し、その搬送面には受け部材と支え部材とからなる物品支持部が設けられた第２搬送コンベヤと、前記第１搬送コンベヤによって搬送され、ストッパによって停止されている物品を押し出して第２搬送コンベヤに受け渡す受け渡し手段とを備えている。前記第２搬送コンベヤには、物品支持部が、受け部材と支え部材の間隔を異ならせて複数箇所設けられており、集積する物品の形状やサイズ等に応じてそのいずれかの物品支持部を選択して使用する。さらに、この物品集積システムでは、第２搬送コンベヤが２列平行して配置されており、第１搬送コンベヤから一方の第２搬送コンベヤに物品を受け渡して、この第２搬送コンベヤで物品の起立および取り出しを行っている間に、他方の第２搬送コンベヤに物品の受け渡しを行うことができるので、能力を向上させることができる。

以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。この物品集積システムは、物品２を水平に寝かした状態にして一列で搬送する第１搬送手段（第１搬送コンベヤ４）と、この第１搬送コンベヤ４の搬送方向（矢印Ｆ参照）と直交する方向に配置され、第１搬送コンベヤ４から受け渡された複数の物品２を起立した状態で集積する第２搬送手段（第２搬送コンベヤ６、８）と、前記第１搬送コンベヤ４によって搬送されてきた物品２を第２搬送コンベヤ６、８に受け渡す受け渡し手段（プッシャ１０、１２）と、第２搬送コンベヤ６、８上に集積された複数の物品２を取り出して、集積テーブル１４上に移載するロボット等の移載手段（図示せず）を備えている。なお、この実施例では、物品集積装置の処理能力を向上させるために、２列の第２搬送コンベヤ６、８を有し、２台のプッシャ１０、１２で第１搬送コンベヤ４上の物品を受け渡すようになっているが、必ずしも第２搬送コンベヤは２列に限るものではなく単列であったり、３列以上であったりしても良い。

第１搬送コンベヤ４は、ローラコンベヤあるいはベルトコンベヤ等の搬送コンベヤであり、搬送される物品２の幅よりもやや広い間隔に配置された両側一対のサイドガイド１６（１６ａ、１６ｂ）によって、物品２の両側をガイドしつつ搬送する。両サイドガイド１６の一方１６ｂ（図１の下方）は、複数箇所のスライド手段１８に連結されてスライドできるようになっており、物品２のサイズに応じてスライドさせることにより他方側のガイド１６ａとの間隔を調整可能である。この第１搬送コンベヤ４上の、第２搬送コンベヤ６、８への受け渡し位置には、２列の第２搬送コンベヤ６、８にそれぞれ対応して２箇所のストッパ（第１ストッパ２０、第２ストッパ２２）が設けられており、これらストッパ２０、２２により第１搬送コンベヤ４によって搬送されてきた物品２を停止させる。これらストッパ２０、２２は、例えば、シリンダ等によって昇降してローラコンベヤのローラ間から搬送面上に出没できるようになっている。また、第１搬送コンベヤ４上には、物品２の有無、通過を検出するセンサ２４、２６が設けられている。

第２搬送コンベヤ６、８の構成について図１、図２および図５により説明する。２列の第２搬送コンベヤ６、８は同一の構成なので、各構成部分については同一の符号を付して説明する。第２搬送コンベヤ６、８は、上流側（第１搬送コンベヤ４側）の上部に配置された上方プーリ２８と、そのほぼ真下に配置された下方プーリ２９（図５参照）および前記上流側の上方プーリ２８とほぼ同じ高さで下流側に配置された下流側プーリ３０の３箇所のプーリ２８、２９、３０に掛け回された無端状のベルト３２を備えている。この無端状ベルト３２は、上流側の上方プーリ２８と下流側プーリ３０との間のほぼ水平な搬送部（平坦部Ａ）と、上方プーリ２８の周囲を移動する円弧状の搬送部（円弧部Ｂ）と、上流側の上方プーリ２８と下方プーリ２９の間のほぼ垂直な搬送部とを有しており、この垂直搬送部に、前記第１搬送コンベヤ４から受け渡された物品２を収容する収容部Ｃが設けられている。

前記無端状ベルト３２には、所定の間隔で取り付けられた受け部材３４と支え部材３６からなる物品支持部３８が設けられている。物品支持部３８の受け部材３４が上流側に、そして、支え部材３６が下流側に位置しており、これら受け部材３４と支え部材３６の間に、所定個数の物品２を支持する。この実施例では、図５に示すように、受け部材３４と支え部材３６の間隔が異なる複数の物品支持部３８が設けられている。第２搬送コンベヤ６、８では、この物品集積システムで集積される物品２の形状やサイズ、個数等に応じて、適宜の間隔を有する受け部材３４と支え部材３６からなる物品支持部３８を選択して使用する。この物品集積システムでは、図２に示すように、上流側の上方プーリ２８の前後（上流側と下流側）を使用して物品２の受け渡しおよび集積を行うようになっており、選択した物品支持部３８の受け部材３４を、収容部Ｃに位置させて第１搬送コンベヤ４から供給された複数の物品２を受け取り、その後、無端状ベルト３２を前進させて支え部材３６と受け部材３４を平坦部Ａに移動させることにより、前記物品２を起立させた状態で集積する。

この実施例に係る物品集積システムでは、２列の第２搬送コンベヤ６、８を備えており、各第２搬送コンベヤ６、８の下流側の駆動プーリ３０が、それぞれ別のサーボモータ４０、４２によって駆動されるようになっており、各サーボモータ４０、４２の駆動によって各無端状ベルト３２がそれぞれ進退動する。無端状ベルト３２を後退（上流側へ走行）させ、あるいは前進させることにより、受け部材３４を前記収容部Ｃに位置させた状態にして、第１搬送コンベヤ４によって搬送されてきた物品２をこの受け部材３４上に受け渡す。なお、この実施例では、第２搬送コンベヤ６、８を、プーリ２８、２９、３０に掛け回した無端状ベルト３２を有するベルトコンベヤで構成したが、ベルトコンベヤに限らず、スプロケットに掛け回した一対の無端状チェーンに受け部材と支え部材を設けるようにしても良い。

第１搬送コンベヤ４の、第２搬送コンベヤ６、８と逆側（図１の下方）の側方から、第２搬送コンベヤ６、８方向へ向かって前進して、第１搬送コンベヤ４上に停止した物品２を押し出して第２搬送コンベヤ６、８に受け渡す受け渡し手段（第１プッシャ１０、第２プッシャ１２）が設けられている。このプッシャ１０、１２は、シリンダ等の駆動手段によって進退動するようになっており、このプッシャ１０、１２によって第１搬送コンベヤ４上にストッパ２０、２２で停止している物品２を押し出して、第２搬送コンベヤ６、８に設けられている前記受け部材３４上に載置させる。第１搬送コンベヤ４と第２搬送コンベヤ６、８との間には、デッドプレート４４が配置されており、物品２はこのデッドプレート４４上を滑って押し出される。

プッシャ１０、１２の前面は円弧状のガイド面１０ａ（図２では第１プッシャ１０だけを示す）になっており、受け部材３４上に所定個数の物品２が受け渡された後、これら物品２を無端状ベルト３２の走行によって前進（上昇）させて平坦部Ａに移動させる際に、これら物品２の回転方向の外側をガイドする。このプッシャ１０、１２は、第１搬送コンベヤ４の搬送面のやや上方を水平移動して物品２を押し出すようにしているが、次の物品２を押し出すために後退する際には、第１搬送コンベヤ４上の物品２に干渉しないように一旦上昇してから後退するようになっている。

デッドプレート４４の下面側に、このデッドプレート４４の下方に隠れる後退位置（図３参照）と、第２搬送コンベヤ６、８の受け部材３４の上方へ突出する前進位置（図２参照）との間で進退動するスライド部材（第１シャッター４６、第２シャッター４８）が設けられている。なお、図２では、第１シャッター４６だけを示している。このシャッター４６、４８は、プッシャ１０、１２によって押し出された物品２が受け部材３４に乗り移る際に、受け部材３４上または受け部材３４に載っている物品２上に直接落下しないように、このシャッター４６、４８を前進させてその上に物品２を一旦載せてから、シャッター４６、４８を後退させて第２搬送コンベヤ６、８に引き渡すようにしている。

第２搬送コンベヤ６、８の側方（図１の右方）に、物品２を集積させる集積テーブル１４が配置されている。この集積テーブル１４上には２本の平行なガイド５２、５４が配置されており、これら２本のガイド５２、５４間に所定個数の物品２を挿入することにより集積された複数（この実施例では５個）の物品２を所定の幅に保持することができる。集積テーブル１４の第２搬送コンベヤ６、８寄りに、２本のガイド５２、５４と直交する方向を向けて押し出しバー５６が配置されている。この押し出しバー５６はその端部に取り付けたスライダ５８が、集積テーブル１４の側部に前記ガイド５２、５４と平行に配置されたレール６０に係合しており、押し出しバー５６は、モータ等の駆動によりレール６０に案内され２本のガイド５２、５４に沿って進退動する。

第２搬送コンベヤ６、８から集積テーブル１４へ物品２を移載するロボット等の移載手段（図示せず）が設けられており、第２搬送コンベヤ６、８上の平坦部Ａに物品２が移動して起立した状態になったときに、ロボット等により複数の物品２を一度に把持して集積テーブル１４上に移動して、２本のガイド５２、５４間の第２搬送コンベヤ６、８に近い位置（図１の左寄り）に挿入する。集積テーブル１４上に物品２が移載されると、前記押し出しバー５６が作動して複数個の集積された物品２を下流側（図１の右側）へ移動させる。物品２が集積テーブル１４上に移載されるごとに押し出しバー５６が作動して、物品２を順次下流側へ押し出していく。その後、集積された物品２は、下流側の包装機、箱詰め機等（図示せず）に送られる。前記２本のガイド５２、５４の一方５２は、スライド部材６２に連結されており、集積された物品２の幅に応じてスライドさせることにより、ガイド５２、５４の間隔を変更できるようになっている。

前記構成の物品集積システムの作動について説明する。第１搬送コンベヤ４によって、物品２が両側のサイドガイド１６ａ、１６ｂに案内されて１列で連続的に搬送される。第１搬送コンベヤ４によって搬送されてきた物品２は、第２搬送コンベヤ６、８への受け渡し位置に設けられているストッパ２０、２２によって停止される。この実施例では、第２搬送コンベヤ６、８が２列設けられており、交互に複数（例えば５個）の物品２を連続して受け渡すようになっている。先ず、第１列の第２搬送コンベヤ６へ物品２を供給する場合には、第１ストッパ２０を第１搬送コンベヤ４上に突出させるとともに、第２ストッパ２２を第１搬送コンベヤ４上から退避させる。第２列の第２搬送コンベヤ８に物品２を受け渡す場合には、第２ストッパ２２を第１搬送コンベヤ４上に突出させる。

また、第１列および第２列の第２搬送コンベヤ６、８では、先ず、集積する物品２のサイズ、形状および数量等に応じて、受け部材３４と支え部材３６からなる複数の物品支持部３８のうち最適な物品支持部３８を選択する。そして、サーボモータ４０、４２により無端状ベルト３２を前進または後退させ、選択した物品支持部３８の受け部材３４を収容部Ｃの、第１搬送コンベヤ４の搬送面およびデッドプレート４４の表面の高さよりもやや低い高さに位置させる。この状態で、先ず第１プッシャ１０を前進（第１搬送コンベヤ４の搬送方向と直交する方向に移動）させて、第１ストッパ２０によって停止している先頭の物品２を第２搬送コンベヤ６の収容部Ｃに位置している受け部材３４上に押し出す。このとき、物品２がデッドプレート４４を通過して受け部材３４上に移動するよりも先に第１シャッター４６を前進させておき、物品２を第１シャッター４６上で無端状ベルト３２に接する位置まで移動させる。

第１シャッター４６の上に物品２が載り、受け部材３４がこの第１シャッター４６のやや下方に位置した状態で、第１シャッター４６を後退させることにより物品２を受け部材３４上に落下させる。受け部材３４は第１シャッター４６の直ぐ下に位置しているので、物品２が落下する際に姿勢が変わったり位置がずれてしまう等の不安定な状態になるおそれはない。

第１シャッター４６が後退した後、第１プッシャ１０を後退させるとともに、無端状ベルト３２を後退させて物品２を載せている受け部材３４を、物品２の高さよりもやや大きい高さだけ下降させる。次に、第１シャッター４６を再び前進させ、続いて受け部材３４およびその上に載っている物品２を上昇させる。物品２の上面が第１シャッター４６の下面に接する高さ、あるいは第１シャッター４６の下面より僅かに低い高さまで上昇させる。この状態で、次に第１搬送コンベヤ４によって搬送されて第１ストッパ２０によって停止している物品２を、第１プッシャ１０によって押圧して、第１シャッター４６上で無端状ベルト３２に接する位置まで押し出す。

前記のように受け部材３４上に載った１個目の物品２が第１シャッター４６の下面に接するか、または接近した高さに位置し、第１シャッター４６の上面には２個目の物品２が載った状態から、第１シャッター４６を後退させて２個目の物品２を１個目の物品２上に落下させる。この場合も、２個目の物品２の直ぐ下に１個目の物品２が位置しているので、２個目の物品２を安定した姿勢で落下させることができる。その後、受け部材３４を下降させ、上に乗っている２個目の物品２の上面が、前記第１搬送コンベヤ４およびデッドプレート４４の搬送面よりもほぼ物品１個分の高さだけ低い位置まで下降させる。前記のように２個目の物品２を供給したときと同様に、第１シャッター４６を前進させ、続いて、受け部材３４とともに物品２を上昇させた後、第１シャッター４６上に３個目の物品２を供給する。その後、第１シャッター４６を後退させて３個目の物品２を受け部材３４上の２個目の物品２の上に載せる。

さらに、４個目の物品２を、同様の動作で受け部材３４上に乗っている３個目の物品２の上に載せ、また、最後の５個目の物品２をその上に積み重ねる。この場合も、受け部材３４上の物品２を一旦下げてから第１シャッター４６を前進させ、物品２を上昇させた後（図２に示す状態）、第１搬送コンベヤ４の第１ストッパ２０によって停止している物品２を第１シャッター４６上に押し出す（図２は、第１搬送コンベヤ４上からデッドプレート４４上へ物品２を押し出し始めた状態を示す）。このまま第１プッシャ１０によって５個目の物品２を第１シャッター４６上に押し出し、その後、第１シャッター４６を後退させて５個目の物品２を積み重ねる。

受け部材３４上に５個の物品２が積み重ねられた状態にした後、第１プッシャ１０を少し後退させて、第１プッシャ１０と物品２との接触を外す。続いてサーボモータ４０により無端状ベルト３２を前進させ、第２搬送コンベヤ６の垂直搬送部に設けられた収容部Ｃに水平に寝かした状態で積み重ねられていた５個の物品２を上昇させる。これら５個の物品２は、受け部材３４によって持ち上げられ、無端状ベルト３２と逆側の面を第１プッシャ１０のガイド面１０ａに案内されて第２搬送コンベヤ６の円弧部Ｂを通過し、平坦部Ａに達する。収容部Ｃでは受け部材３４上に上下に積み重ねられていた５個の物品２は、平坦部Ａに移動すると、前後を支え部材３６と受け部材３４に挟まれて起立した状態に集積される。このように第１プッシャ１０にガイド面１０ａを設けているので、収容部Ｃに受け渡した物品２を平坦部Ａで起立状態に姿勢を変える際に、安定した物品２の移動を行うことができる。

第２搬送コンベヤ６の平坦部Ａに、支え部材３６と受け部材３４からなる物品支持部３８によって搬送方向の前後を支持された５個の物品２は、図示しないロボット等の移載手段によって把持され、支え部材３６と受け部材３４の間から取り出されて、集積テーブル１４上に移載される。集積テーブル１４の２本のガイド５２、５４間に移載された物品２は、押し出しバー５６の作動により図１の右側に押し出される。

第１搬送コンベヤ４によって搬送されてきた物品２が、第１ストッパ２０によって停止され、第１プッシャ１０によって第１列の第２搬送コンベヤ６に受け渡される。この第２搬送コンベヤ６に５個の物品２が受け渡された後、物品２を起立した状態で集積し、集積テーブル１４に移載している間に、第１搬送コンベヤ４によって搬送されてきた後続の物品２を、第２搬送コンベヤの第２列（図１の右側の搬送コンベヤ８）に受け渡しを行う。この場合も、前記第１列の第２搬送コンベヤ６への物品２の受け渡しと同様の動作を順次行う。このように第２搬送コンベヤを２列のコンベヤ６、８から構成したことにより、一方の搬送コンベヤ６または８で物品２の起立、ロボットによる取り出し等の作業を行っている間に、他方の搬送コンベヤ８または６に次の物品２の受け渡しを行うことができるので、この物品集積システムの能率を大幅に向上させることができる。

前記集積工程では、比較的大型の物品２（図２参照）を取り扱ったが、例えば、前記物品２に比較して厚さの薄い物品１０２（図４参照）の集積を行う場合には、この物品１０２に適した間隔で受け部材３４と支え部材３６が配置されている物品支持部３８を選択して、この物品支持部３８を上流側の上方プーリ２８の近辺に移動させる（図３に矢印Ｇで示すように無端状ベルト３２を下流側に走行させ、あるいは逆方向に後退させて移動させる）。第２列の第２搬送コンベヤ８の使用する物品支持部３８の受け部材３４を収容部Ｃに位置させて、前記作動と同様の作動を行う。図４は、図２と同様に第５番目の物品１０２を受け渡す状態を示している。この実施例のように、第２搬送コンベヤ６、８に、一組の受け部材３４と支え部材３６からなる物品支持部３８を予め複数箇所設けておき、集積する物品２、１０２のサイズ等に応じて適宜の物品支持部３８を選択して用いるようにしたので、異なる物品に切り換えるための型替えを極めて容易に行うことができる。なお、前記実施例では、第２搬送コンベヤ６、８の上流側に上方プーリ２８と下方プーリ２９を上下ほぼ同じ位置に配置して垂直搬送部を設け、この垂直搬送部に第１搬送コンベヤ４からの物品２の受け渡しを行う際の物品収容部Ｃを形成したが、必ずしも垂直搬送部に収容部Ｃを設ける構成に限定されるものではなく、例えば、上流側の下方プーリ２９を第１搬送コンベヤ４側に設け、円弧部Ｂの上流側（下方）を傾斜搬送部とし、この傾斜搬送部に収容部Ｃを設けるようにしても良い。また、前記実施例では、第１プッシャ１０の前面に物品２を移動させて起立させる際のガイド面１０ａを設けたが、物品を前進させる際のガイドを第１プッシャ１０と一体にする必要はなく、例えば、第１プッシャ１０と別に固定のガイド部材を設けるようにしても良い。

Ａ平坦部
Ｂ円弧部
Ｃ収容部
４第１搬送手段（第１搬送コンベヤ）
６第２搬送手段（第１列の第２搬送コンベヤ）
８第２搬送手段（第２列の第２搬送コンベヤ）
１０受け渡し手段（第１プッシャ）
１２受け渡し手段（第２プッシャ）
３４受け部材
３６支え部材

Claims

物品を搬送する第１搬送手段と、平坦部、円弧部およびこの円弧部の下方に収容部を有し、かつ、その搬送面に物品を支持する受け部材と支え部材が設けられた第２搬送手段と、前記第１搬送手段によって搬送された物品を前記収容部で前記受け部材と支え部材との間に受け渡す受け渡し手段とを備えた物品集積システムにおいて、
前記第２搬送手段は、前記収容部で前記受け部材と支え部材との間に予め設定された複数の物品を収容すると、これら物品を平坦部まで搬送して起立させるものであって、
前記第２搬送手段の搬送面には、前記受け部材と支え部材とがその間隔を異ならせて複数組設けられ、かつ収容する物品に応じて使用する受け部材と支え部材とを選択可能であることを特徴とする物品集積システム。
前記第２搬送手段が複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の物品集積システム。