JP5928716B2 - 物品受け渡し装置 - Google Patents

Description

本発明は、上流側機器から搬送されてきた物品を下流側機器に受け渡す物品受け渡し装置に関し、より詳しくは、上流側の第１搬送手段に保持されて搬送されてきた物品を、下流側の第２搬送手段に順次受け渡すようにした物品受け渡し装置に関する。

従来、例えば物品としての容器に充填液を充填するフィラと、このフィラによって充填液が充填された容器をキャッピングするキャッパと、このキャッパによってキャッピングされた容器にラベルを貼着するラベラとを備え、それらを同期させて一斉に運転するようにした容器処理装置は従来既に周知である（特許文献１）。
この種の容器処理装置においては、上記フィラ、キャッパおよびラベラに設けた各搬送手段によって容器を保持しながら搬送するようになっており、かつフィラとキャッパとの間やキャッパとラベラとの間にそれぞれ搬送手段としてのスターホイールを設けて、例えば上流側機器であるキャッパの搬送手段にそれぞれ保持されて搬送されてきた物品を、上記スターホイールを介して下流側機器であるラベラの搬送手段に順次受け渡すようにしている。
また従来、上流側機器と下流側機器との間に、物品を貯溜するアキューム装置を設けることも周知である（特許文献２）。

特公昭６０−３０６１０号公報 特開２０００−７２２３５号公報

ところで上述した容器処理装置においては、容器を１本ずつフィラに供給するようにしているが、供給がうまく行かなかったり、或いは途中で破損してしまうなどして、１本ずつ相互に連続して搬送される容器間に抜けが、いわゆる歯抜けが生じることがある。
このため従来から各機器は歯抜けが生じても円滑に運転できるように配慮されているが、例えば上記機器がロールラベラの場合には、容器が存在しなかった場合に、ロールラベル全体を当該存在しない容器に貼着されるべき１枚分のラベル分だけ後にずらすことは困難で、結果として存在しない容器に貼着されるべきラベルは無駄にせざるを得なかった。
このような事態を防止するには、キャッパとラベラとの間に上述したアキューム装置を設け、キャッパとラベラとを同期運転させる必要性をなくして該アキューム装置で上記歯抜けを解消させることが考えられる。しかしながら、アキューム装置を設けるには大きなスペースが必要となり、また自立搬送ができずグリッパなどの物品保持手段によって保持されている物品については、アキューム装置を設けることはできなかった。
本発明はそのような事情に鑑み、大きなスペースを必要とせず、また自立搬送ができる物品は勿論、自立搬送ができない物品についても上記歯抜けを解消することができる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、上流側の第１搬送手段に保持されて搬送されてきた物品を、下流側の第２搬送手段に順次受け渡すようにした物品受け渡し装置であって、
上記物品を保持して搬送する複数の物品保持手段と、各物品保持手段を無端状の移動軌跡に沿って循環案内する循環通路と、上記各物品保持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物品保持手段の移動を制御する制御装置と、第１搬送手段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を備え、
上記制御装置は、上記位置検出手段からの信号により物品の存在が確認された際には、上記物品保持手段の移動を第１搬送手段の移動に同期させて該物品保持手段に第１搬送手段からの物品を受け取らせて保持させ、次に物品を保持した物品保持手段の移動を第２搬送手段の移動に同期させて該物品保持手段に保持していた物品を第２搬送手段に受け渡させることを特徴とするものである。

上記構成によれば、各物品保持手段は電磁コイルへの電流の供給によってそれぞれ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る。
そして第１搬送手段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、上記制御装置は、上記位置検出手段からの信号により物品の存在が確認された際には、上記物品保持手段の移動を第１搬送手段の移動に同期させて該物品保持手段に第１搬送手段からの物品を受け取らさせて保持させる。
換言すれば、第１搬送手段によって搬送される物品に歯抜けがある場合には、上記位置検出手段は物品の存在を確認することができないので、その歯抜けの位置の容器を保持すべき物品保持手段は第１搬送手段の移動に同期されて移動されることはない。そして上記歯抜けの次に位置する容器が存在することが確認された際には、当該物品保持手段がその容器を保持して搬送することになる。
したがって本発明に係る物品受け渡し装置の複数の物品保持手段は、第１搬送手段に歯抜けがあっても、それを解消して相互に連続して物品を保持搬送するようになる。そして物品を保持した物品保持手段の移動は第２搬送手段の移動に同期され、該物品保持手段に保持していた物品を第２搬送手段に受け渡すようになる。
つまりキャッパとロールラベラの例で言えば、キャッパのスターホイールによって搬送される容器に歯抜けがあっても、本発明に係る物品受け渡し装置によってその歯抜け状態を解消して、容器を連続した状態で第２搬送手段であるロールラベラに供給することができることになる。したがって、ロールラベルの無駄を解消することが可能となる。
また上記物品保持手段を、例えば容器を挟持して把持することができるグリッパや、吸着して保持することができる物品保持手段から構成すれば、自立搬送ができない物品についても歯抜けを解消することができることは明らかである。

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、１は例えば上流側機器としてのキャッパで、従来周知のように、物品としての容器２はキャッパ１が備える図示しない移送手段によって保持されながら搬送され、その搬送の間に容器２の口部にキャップがキャッピングされるようになっている。
上記キャッパ１によってキャップがキャッピングされた容器２は、キャッパ１と同期して回転されるスターホイール３のポケット３ａ内に受け渡され、上記ポケット３ａと円弧状の固定ガイド４との間で保持されて下流側に搬送されるようになっている。上記スターホイール３のポケット３ａと円弧状の固定ガイド４は、上流側機器であるキャッパ１の第１搬送手段５を構成している。

上記スターホイール３の下流側には本発明に係る物品受け渡し装置８が設けられている。この物品受け渡し装置８は、後に詳述するように上流側機器１に歯抜けＭが生じてもそれを解消して、歯抜けのない状態で、例えば下流側機器としてのロールラベラ９の第２搬送手段１０に容器２を同期した状態で受け渡すことができるようになっている。
上記ロールラベラ９の第２搬送手段１０は、上記キャッパ１の第１搬送手段５と同様にスターホイール１１のポケット１１ａと円弧状の固定ガイド１２とから構成されており、上記物品受け渡し装置８からの容器２をスターホイール１１のポケット１１ａで受け取り、該ポケット１１ａと円弧状の固定ガイド１２との間で保持してロールラベラ９が備える図示しない物品の移送手段に受け渡すことができるようになっている。
そしてロールラベラ９の移送手段に受け渡された容器２は、従来周知のように、該移送手段によって搬送される間にその容器外周にラベルが貼着されるようになる。

上記物品受け渡し装置８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物品保持手段としてのグリッパ１５とを備えている。そして１つのグリッパ１５を循環通路１４に沿って走行させた際には、該グリッパ１５の移動をキャッパ１の第１搬送手段５の移動に同期させることにより、該ラベラ１の第１搬送手段５から供給される１つの容器２に係合させて保持させることができ、その後、該グリッパ１５の移動をロールラベラ９の第２搬送手段１０の移動に同期させることにより、保持した容器２をロールラベラ９の第２搬送手段１０に受け渡すことができるようにしてある。

上記グリッパ１５は、図２、図３に示すように、それぞれ台車１６に設けられており、各台車１６に設けられたそれぞれ３つの車輪１７は、循環通路１４に沿って並設された１本のレール１８を挟持して、該レール１８に沿って移動されるようになっている。
図１に示すように、上記各グリッパ１５は楕円状の循環通路１４の外側に向かって突き出すように台車１６に設けられており、図示しないアクチュエータによって開閉作動されるようになっている。そして各グリッパ１５によって保持された容器２は、上記循環通路１４の外側にこれに沿って固定した固定ガイド１９によって案内されるようになっている。
なお、上記グリッパ１５により容器２を確実に保持できる場合には、上記固定ガイド１９を省略してもよいことは勿論であり、この場合には自立搬送ができない物品についても本発明を適用することが可能となる。

本実施例では、上記楕円形状の循環通路１４の長軸Ｌは、キャッパ１のスターホイール３の回転中心と、ロールラベラ９のスターホイール１１の回転中心とを結ぶ線上に一致させて配置してあり、上記グリッパ１５はその長軸Ｌ上の一方の受け渡し位置Ａに位置した際にキャッパ１のスターホイール３から容器２を受け取るとともに、長軸Ｌ上の他方の受け渡し位置Ｂに位置した際に該容器２をロールラベラ９のスターホイール１１に受け渡すことができるようになっている。
図２、図３に示すように、上記各台車１６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はそれぞれ概略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、各台車１６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。

図１に示すように、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、所要のグリッパ１５の移動をそれぞれ制御することができるようになっている。
そして上記制御装置２３は、各グリッパ１５を開閉作動させる上述のアクチュエータも制御することができるようなっている。
さらに上記循環通路１４の所要等間隔位置に、各グリッパ１５の位置を検出するために位置センサ２４（図２）を設けてあり、この位置センサ２４か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。

また上流側機器であるキャッパ１の第１搬送手段５の作動と各グリッパ１５の作動とを同期させるために、キャッパ１の第１搬送手段５によって搬送される容器２の位置を検出する位置検出手段２８を設けている。
本実施例では、この位置検出手段２８は、スターホイール３のポケット３ａによって搬送されてくる容器２の有無を検出するセンサ２９と、スターホイール３の回転角度位置を検出するエンコーダ３０とから構成してあり、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。
さらに下流側機器であるロールラベラ９の移送手段１１の作動と各グリッパ１５の作動とを同期させるために、上記スターホイール１１の回転角度位置を検出するための位置検出手段としてのエンコーダ３１を設けてあり、このエンコーダ３１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、容器２が上記スターホイール３によって搬送されてくると、該容器２はセンサ２９によって検出され、その信号は制御装置２３に入力される。これと同時にスターホイール３の回転角度位置を検出するエンコーダ３０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つの信号によりスターホイール３によって搬送される容器２の位置を連続的に検出することができる。
上記制御装置２３は、容器２が検出されると、上記物品受け渡し位置Ａよりも手前の待機位置Ｃで待機している複数のグリッパ１５のうち、先頭のグリッパ１５の永久磁石２１に対応する電磁コイル２２へ電流を供給して、該グリッパ１５を前進させる。このとき、当該グリッパ１５は、隣接するグリッパ１５間の間隔を詰めることができるように、閉鎖状態となっている。

上記制御装置２３は、上記位置検出手段２８からの信号を入力して容器２の位置を連続的に検出すると同時に、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グリッパ１５の位置を検出して、該グリッパ１５をスターホイール３によって搬送されてきた容器２の移動に同期させる。
これとともに制御装置２３はグリッパ１５を開放させ、それによりスターホイール３のポケット３ａによって搬送される容器２は、開放されているグリッパ１５内に円滑に供給されるようになる。そして容器２が開放されているグリッパ１５内に供給されると、上記制御装置２３はグリッパ１５を閉鎖させるので該容器２はグリッパ１５によりグリップされて保持されるようになる。
容器２を保持したグリッパ１５は、上記制御装置２３によりキャッパ１やロールラベラ９による容器２の移送速度よりも高速で前進されるようになり、上記物品受け渡し位置Ｂよりも手前の待機位置Ｄで待機している複数のグリッパ１５のうち、最後尾のグリッパ１５に追いつくとその位置で停止されるようになり、或いは当該最後尾のグリッパ１５と同一の相対的に遅い速度で前進されるようになる。

ところで、上記スターホイール３によって搬送されて容器２に歯抜けＭが存在した場合には、その歯抜けＭの部分では容器２がセンサ２９によって検出されることがないので、当該歯抜けＭ部分の容器２を保持するために上記待機位置Ｃで待機している先頭のグリッパ１５は、その位置に待機されたままとなる。
そして上記歯抜けＭに後続するポケット３ａに容器２が存在してこれが上記センサ２９によって検出されれば、上述したのと同様にして当該容器２が上記待機位置Ｃで待機している先頭のグリッパ１５によって保持されるようになる。その結果、隣接するグリッパ１５はそれぞれ容器２を保持することになるので、各グリッパ１５間に歯抜けが生じることはない。

次に、上記容器２を保持しているグリッパ１５が下流側機器への受け渡し位置Ｂに近接すると、当該グリッパ１５は、上記エンコーダ３１からの信号を入力してロールラベラ９のスターホイール１１の作動を監視している制御装置２３により該スターホイール１１の回転に同期した速度で移動されるようになる。
そしてグリッパ１５に保持されている容器２が上記受け渡し位置Ｂとなると、該容器２はスターホイール１１のポケット１１ａ内に位置されるようになり、これと同時に制御装置２３によってグリッパ１５が開放され、これにより容器２はスターホイール１１のポケット１１ａと固定ガイド１２とによって案内されて、ロールラベラ９内に搬入されるようになる。
そして容器２をスターホイール１１のポケット１１ａに受け渡したグリッパ１５は、キャッパ１やロールラベラ９による容器２の移送速度よりも高速で前進されるようになり、上記物品受け渡し位置Ａよりも手前の待機位置Ｃで待機している複数のグリッパ１５のうち、最後尾のグリッパ１５に追いつくとその位置で停止され、或いは当該最後尾のグリッパ１５と同一速度で前進されるようになる。

このように、本実施例においては、上記物品受け渡し位置Ｂよりも手前の待機位置Ｄで待機している複数のグリッパ１５は、全て容器２を保持しているので、ロールラベラ９内には連続して容器２が搬入されるようになり、したがって従来のように歯抜けによるロールラベルの無駄が生じることを防止することができる。
また下流側機器であるロールラベラ９内には連続して容器２が搬入されるようになるので、機械側での歯抜け対応を考慮する必要がなくなる。したがってそれに対応した機構や制御を省略して、シンプルな機械構成および機械制御とすることができる。

なお、上記実施例では永久磁石２１を各グリッパ１５側に、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を各グリッパ１５のそれぞれに設ければよい。そして各グリッパ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。
さらに上記実施例では物品保持手段１５としてアクチュエータ駆動のグリッパを用いているが、これに限定されるわけではない。例えばバネ駆動式のグリッパや、負圧による物品を吸着保持する吸着保持手段を用いることができ、或いは上記スターホイール３、１１の外周部に設けたポケット３ａ、１１ａと同様なポケットを設け、各ポケットと固定ガイド１２とで容器２を保持するようにしてもよい。

１ キャッパ（上流側機器） ２ 容器（物品）
３、１１ スターホイール ３ａ、１１ａ ポケット
４、１２ 固定ガイド ５ 第１搬送手段
８ 物品受け渡し装置 ９ ロールラベラ（下流側機器）
１０ 第２搬送手段 １４ 循環通路
１５ グリッパ（物品保持手段） 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 ２８ 位置検出手段
２９ センサ ３０、３１ エンコーダ
Ａ、Ｂ 受け渡し位置 Ｃ、Ｄ 待機位置
Ｍ 歯抜け

Claims (2)

1. 上流側の第１搬送手段に保持されて搬送されてきた物品を、下流側の第２搬送手段に順次受け渡すようにした物品受け渡し装置であって、
   上記物品を保持して搬送する複数の物品保持手段と、各物品保持手段を無端状の移動軌跡に沿って循環案内する循環通路と、上記各物品保持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物品保持手段の移動を制御する制御装置と、第１搬送手段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を備え、
   上記制御装置は、上記位置検出手段からの信号により物品の存在が確認された際には、上記物品保持手段の移動を第１搬送手段の移動に同期させて該物品保持手段に第１搬送手段からの物品を受け取らせて保持させ、次に物品を保持した物品保持手段の移動を第２搬送手段の移動に同期させて該物品保持手段に保持していた物品を第２搬送手段に受け渡させることを特徴とする物品受け渡し装置。
2. 上記物品保持手段は、自立搬送ができない物品を保持可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の物品受け渡し装置。

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