JP5985242B2 - シート状物品の自動装填装置並びにシート状物品の供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート状物品の自動装填装置並びにシート状物品の供給装置に関するものである。

例えばＰＴＰ（Ｐｒｅｓｓ Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｐａｃｋａｇｅ）シートを一定間隔で搬送する搬送装置の上方に、多数のＰＴＰシートを積層した状態で収納するホッパーを配置し、搬送装置で搬送されるＰＴＰシートに欠け（抜け）が発生した場合、ホッパーの下方より一枚のＰＴＰシートを取り出して搬送装置に対して補充供給する装置がある。この種の装置としては、従来特許文献１に開示されたＰＴＰシートの自動補充装置がある。

そして、例えばこのホッパーを複数用意し、一つのホッパーからの搬送装置への充填供給が完了すると、他のホッパーを搬送装置の上方の充填供給位置にセットし、以降の補充供給を行う。そして、待機中のホッパー内へのＰＴＰシートの補充は、人手により行っている。

特公平３−１３１３８号公報

特許文献１の自動包装装置のように搬送装置上で搬送するＰＴＰシートに欠けが生じた場合にＰＴＰシートを補充するような場合、ホッパー内に充填された多数のＰＴＰシートが全て搬送装置上に供給されるのにはある程度時間がかかる。つまり、例えば搬送装置においてＰＴＰシートが欠けること無く一定間隔ごとに搬送されていると、ホッパーからの充填供給が行われず、ホッパー内に収納されているＰＴＰシートは減らない。その場合、ホッパーに対する人手によるＰＴＰシートの補充間隔は比較的長くなり、人手によっても十対応可能となる。

しかし、例えば搬送装置におけるＰＴＰシートの欠けが比較的多く発生すると補充間隔が短くなってしまう。すると、人手による補充作業に繁雑さが生じる。そして、搬送装置におけるＰＴＰシートの欠けの発生率は一定では無く、比較的頻繁に欠けが発生することを想定してホッパーに対するＰＴＰシートの補充に備える必要がある。

さらに、例えば特許文献１のような搬送装置に対する補充装置ではなく、ホッパーの下方から一枚ずつ搬送装置に対して連続して供給する供給装置に適用する場合、ホッパー内に収納されたＰＴＰシートが短期間で排出されるため、待機中のホッパーに対する人手による充填作業では間に合わないか、間に合ったとしても装置前に作業員が常駐するなど現実的でない。

上述した課題を解決するために、本発明は、シート状物品の装填位置と、搬送ラインへの供給位置の間を移動する移動ホッパーに対して、その前面側から段積みされたシート状物品を装填するシート状物品の自動装填装置であって、前記供給位置から離れた箇所に、複数のシート状物品が駒立て状態で収容される収納容器を一時貯留する貯留エリアを設け、その貯留エリア内の収納容器に収納された複数のシート状物品を抜き取って前記移動ホッパーへセットするセット手段を備える構成を前提とする。貯留エリアは、実施形態では収納容器ストッカー１３に対応する。

移動ホッパーは、装填位置と供給位置の間を移動するが、ユーザは、移動ホッパーの動作に関係なく収納容器に駒立て状にシート状物品を収納し、貯留エリアに置くことができる。貯留エリアは、移動ホッパーの供給位置からも離れており、セット手段による移動ホッパーへの装填動作中や、移動ホッパーの移動中であっても安全に収納容器を貯留エリアに配置できる。収納容器内へのシート状物品の収納作業や、収納容器の貯留エリアへの配置が任意のタイミングでき、例えば、事前に多数の収納容器（シート状物品の収納済み）を貯留エリアへ置くことで、装置から比較的長い時間離れることも可能となる。

（１）上述した前提において、前記セット手段は、複数のシート状物品が駒立て状態で収容される収納容器を受け取ると共に起立させ、その収納容器の開放面を前記装填位置にある移動ホッパーに対向させる起立手段と、前記収納容器内の複数のシート状物品を保持すると共に水平移動して前記開放面から前記複数のシート状物品を取り出して前記移動ホッパー内に移送する移し替え手段と、を備え、前記起立手段は、収納容器の開放面の少なくとも一部を覆い前記シート状物品の離脱を抑止する位置と、開放面から外れて前記シート状物品の前記取り出しを可能とする位置を遷移する係止部を備えるようにした。起立手段は、実施形態では、移動カセット２５並びにそれを正逆回転させる駆動機構に対応する。移し替え手段は、実施形態では移し替えユニット３９に対応する。係止部は実施形態では、上方係止部３３ａに対応する。

本発明によれば、収納容器に駒立て状態で収納された複数のシート状物品を起立手段により起立させ、移し替え手段よって収納容器内の複数のシート状物品を一括して移動ホッパー内に移送し装填する。よって高速に装填処理が行える。また、収納容器を起立手段に着脱自在にセットするようにし、複数の収納容器を用意することで、収納容器に対する駒立て状にシート状物品を収納する処理を人手で行ったとしても、より高速な装填が可能となる。起立手段へのシート状物品が収納された収納容器のセットや、空の収納容器の排出は、実施形態のように装置により行うと良い。

（２）前記係止部は、前記起立手段に設けたアクチュエータにより移動して前記二つの位置を遷移し、前記アクチュエータの駆動を前記移動ホッパーの前面側を開閉するストッパー部材に伝え、前記係止部と前記ストッパー部材の開閉を同時に行うようにするとよい。アクチュエータは、実施形態ではシリンダ３５に対応する。ストッパー部材は、実施形態ではストッパー板５３に対応する。

このようにするとストッパー部材を開閉するための駆動源（アクチュエータ）を移動ホッパーに設ける必要が無く、移動ホッパーを移動するための装置が軽量化・小型化が図れる。また、同一のアクチュエータにより移動ホッパーの前面側の開閉と、収納容器の開放面側の開閉のタイミングを合わせるのが簡単に行える。

（３）前記移し替え手段は、開口部が上部にある二股状の挟持板と、その挟持板を水平方向と上下方向に移動する駆動手段を備えるとよい。二股状の挟持板により複数の積み重ねられたシート状物品を一括して挟み込みことができ、安定した状態でスムーズかつ確実に移送することができる。

（４）前記収納容器は、シート状物品を収納する空間を確保する側壁を有し、その側壁で囲まれる空間のシート状物品の側縁が接触可能な底部に、長手方向に延びる溝部を設け、 前記収納容器の長手方向両側に位置する側壁には、前記溝部から開放面側端部に至る切欠部を設けるようにするとよい。

（５）本発明のシート状物品の供給装置は、（１）から（４）のいずれかに記載のシート状物品の自動装填装置と、前記移動ホッパーを前記装填位置と前記供給位置の間を移動させる移動手段と、前記供給位置に至る移動ホッパーの下端から、前記シート状物品を前記搬送ラインに供給する供給手段とを備えて構成した。移動手段は、実施形態では旋回装置４１に対応する。収納容器の起立手段へのセット位置と、移し替え手段、および移動手段を離間配置することができるので、収納容器のセットを安全に行える。

（６）前記供給手段は、前記搬送ラインの上方に配置した固定ホッパーと、その固定ホッパー内のシート状物品を前記搬送ラインに供給する手段を有し、前記移動ホッパーの下端開口領域内に位置し、その移動ホッパー内のシート状物品を受けた状態で前記固定ホッパー内を下降移動するとともに、その固定ホッパーの外側に離脱する受け部材を有する下降移動補助手段を備え、その受け部材が前記固定ホッパーの外側に離脱する位置の制御は、前記固定ホッパー内のシート状物品の上端位置に基づいて行うようにするとよい。

（７）前記移動手段は、前記移動ホッパーを公転移動させる旋回装置とするよい。特に、（２）のシート状物品の自動装填装置のように、移動ホッパーのストッパー部材を開閉するアクチュエータを起立手段側に設けると、旋回装置側にはアクチュエータを駆動するための配管等を引き回す必要が無く、より構成が簡易化できて好ましい。
（８）また本発明のシート状物品の供給装置は、シート状物品の装填位置と、搬送ラインへの供給位置の間を移動する移動ホッパーに対して、その前面側から段積みされたシート状物品を装填するシート状物品の自動装填装置と、前記移動ホッパーを前記装填位置と前記供給位置の間を移動させる移動手段と、前記供給位置に至る移動ホッパーの下端から、前記シート状物品を前記搬送ラインに供給する供給手段とを備えたシート状物品の供給装置であって、前記シート状物品の自動装填装置は、前記供給位置から離れた箇所に、複数のシート状物品が駒立て状態で収容される収納容器を一時貯留する貯留エリアを設け、その貯留エリア内の収納容器に収納された複数のシート状物品を抜き取って前記移動ホッパーへセットするセット手段を備え、前記供給手段は、前記搬送ラインの上方に配置した固定ホッパーと、その固定ホッパー内のシート状物品を前記搬送ラインに供給する手段を有し、前記移動ホッパーの下端開口領域内に位置し、その移動ホッパー内のシート状物品を受けた状態で前記固定ホッパー内を下降移動するとともに、その固定ホッパーの外側に離脱する受け部材を有する下降移動補助手段を備え、その受け部材が前記固定ホッパーの外側に離脱する位置の制御は、前記固定ホッパー内のシート状物品の上端位置に基づいて行うようにしてもよい。

本発明は、収納容器内の複数のシート状物品を一括して移動ホッパー内に移送することができ、自動的に高速に装填処理が行える。

本発明の好適な一実施形態の全体構成を示す平面図である。 その側面図（図１のＢ矢視図）である。 その側面図（図１のＡ矢視図）である。 主に旋回装置を示す側面図である。 主に旋回装置を示す平面図である。 主に自動装填装置を示す側面図である。 主に自動装填装置を示す平面図である。 主に自動装填装置（移動カセットが起立した第二位置にある）を示す側面図である。 （ａ）は図７のａ−ａ線矢視断面図であり、（ｂ）は図７のｂ−ｂ線矢視断面図である。 その作用を説明する図である。 旋回装置並びに固定ホッパー・供給装置を示す平面図である。 固定ホッパー側の側面図である。 その正面図である。 その拡大側面図である。 その拡大正面図である。 その拡大平面図である。 その拡大側面図である。 ＰＴＰシートの集合体と、それを収納する収納容器を示す斜視図である。

図１〜図１７は、本発明に係るシート状物品の供給装置の好適な一実施形態を示す全体図並びに部分拡大図を示している。図１８は、そのシート状物品の供給装置に用いられる収納容器１と、その収納容器１に装着する駒立て状態のシート状物品（ＰＴＰシート２）の集合体を示している。

本実施形態における処理対象のシート状物品は、ＰＴＰシート２としている。このＰＴＰシート２は、全体として矩形状のシート片をベースとし、薬剤・タブレット・カプセル等の被包装物を収納する所定数のポット部２ａを備えている。ＰＴＰシート２は、ポケット部２ａ側から中身を押し出して上蓋を破壊し、中身を取り出すようにした包装形態であり、薬品包装における錠剤やカプセルの包装に良く使われる。

収納容器１は、多数枚のＰＴＰシート２を駒立て状態で収納するもので、上部開放した矩形状の容器を基本とする。具体的には、この収納容器１は、細長な帯板状のべース１ａの上面に矩形状の周壁部１ｂを起立形成している。この周壁部１ｂの両長辺は、ベース１ａの長辺の側縁に沿ってほぼ全長に渡って配置され、長手方向両端には共に達しないようにしている。また周壁部１ｂの両短辺はその中央に上下方向に延びる切欠部１ｅが形成され、周壁部１ｂの内外の空間が繋がる。さらに周壁部１ｂで囲まれた領域の底部１ｃは、ベース１ａの上面よりも一段高くなっている。上記の両短辺に設けた切欠部１ｅに繋がる底部１ｃには、長手方向に延びる凹溝１ｄが形成される。凹溝１ｄの底面位置はベース１ａの上面と同じとしている。これにより、周壁部１ｂの両短辺の外側にはそれぞれベース１ａが突出する。また、突出したベース１ａの部分には、一方には貫通孔１ｆが形成され、その貫通孔１ｆの外側に梁部１ｇが形成される。

周壁部１ｂで囲まれた空間の上方は開放されており、その空間内に多数のＰＴＰシート２を駒立て状態で収納する。このＰＴＰシート２の収納は、本実施形態では人手により行う。そして、係るＰＴＰシート２を収納した収納容器１を複数用意し、シート状物品の供給装置１０にセットする。

本実施形態のシート状物品の供給装置１０は、ＰＴＰシートを包装する包装システムの搬送装置５に対してＰＴＰシート２を一枚ずつ供給するものである。すなわち、搬送装置５は、フィンガーコンベアであり、所定ピッチで配置されるフィンガー５ａによってＰＴＰシート２を一定間隔で搬送する。そして、シート状物品の供給装置１０は、搬送装置５の前後のフィンガー５ａ間にＰＴＰシート２を一枚ずつ落下供給する。

シート状物品の供給装置１０は、供給装置本体１１と、供給装置本体１１に対して多数のＰＴＰシート２を積み重ねた状態で装填する自動装填装置１２と、その自動装填装置１２に対して複数のＰＴＰシート２を駒立て状態で収納された収納容器１を供給する収納容器ストッカー１３と、空の収納容器ストッカー１３を搬出する搬出装置１４とを備えている。

収納容器ストッカー１３は、平行に配置された回転駆動する二本の搬送ベルト１７を備え、その搬送ベルト１７の間並びに外側には底板１９を配置する。搬送ベルト１７は、底板１９の上面より上方に突出しており、搬送ベルト１７上に置かれた収納容器１に対して搬送力を与える。底板１９の上方の左右両側には、それぞれ側壁ガイド１５，１６を配置している。両側壁ガイド１５，１６の対向面間の距離は、収納容器１の長手方向の長さとほぼ等しくしている。これにより、図１等に示すように、各収納容器１は横長の状態で搬送され、横方向の移動は両側壁ガイド１５，１６により規制されるため、各収納容器１は一列縦隊で整列して搬送される。

側壁ガイド１５，１６の所定位置にはストッパー１８を配置する。ストッパー１８はシリンダを駆動源として搬送ベルト１７に向けて前後進移動する。つまり、左右に設けたストッパー１８同士が前進移動（互いに接近する方向の移動）すると、収納容器１の両端面にそれぞれ接触して保持する。このとき収納容器１は、搬送ベルト１７から受ける搬送力に抗して、両ストッパー１８にて保持される。また、このストッパー１８で保持された収納容器１の後方からさらに収納容器ストッカー１３上にセットされた収納容器１は、搬送ベルト１７からの搬送力を受けて前進移動し、ストッパー１８で保持されて一時停止している収納容器１に接触するとそれ以上の前進移動が抑止される。よって、図１に示すように、収納容器ストッカー１３上のストッパー１８で保持されていない最後尾に位置する収納容器１も合わせて前後に接触した状態で待機する。

そして、係る収納容器１を保持する状態からストッパー１８が後退移動（互いに離反する方向の移動）すると、当該ストッパー１８で保持されていた収納容器１は、搬送ベルト１７からの搬送力を受けて前進移動する。

収納容器ストッカー１３の搬送方向前方側には、横方向に横切るストッパー部材２１が昇降移動可能に配置される。このストッパー部材２１は、その上端が底板１９の上面とほぼ同じ（搬送ベルト１７よりも低位）待機位置と、搬送ベルト１７よりも大きく上方に突出する動作位置の２つの状態を遷移する。この２つの状態の遷移は例えばシリンダ駆動により行われる。ストッパー部材２１が待機位置にあるときは、搬送ベルト１７により搬送される収納容器１は、そのまま前進移動し、次段の搬出装置１４に移送される。一方、ストッパー部材２１が動作位置にあるときは、収納容器１の進行方向の前面がストッパー部材２１に接触しそれ以上の前進が抑止される。

ストッパー部材２１に接触した収納容器１が一時停止する領域の下方には、昇降移動する移動台が配置される。この移動台は、その上端が底板１９の上面とほぼ同じ（搬送ベルト１７よりも低位）待機位置と、搬送ベルト１７よりも上方（ストッパー１８よりは低位）に突出する動作位置の２つの状態を遷移する。この２つの状態の遷移は例えばシリンダにより駆動する。移動台が待機位置にあるときは、搬送ベルト１７により搬送される収納容器１は、そのまま移動台の上を通過する。一方、移動台が動作位置にあるときは、その移動台の上に位置する収納容器１も上昇し、搬送ベルト１７からの搬送力を受けなくなる。よって、ストッパー部材２１に接触して一時停止した収納容器１は、その後、移動台によって持ち上げられ、搬送ベルト１７からの搬送力を受けないフリー状態で当該移動台の上で待機する。また、ストッパー部材２１と移動台がともに上昇位置にあるとき、ストッパー部材２１の方が移動台よりも上方に位置する。よって、移動台の上に置かれた収納容器１は、進行方向の前面はストッパー部材２１に接触し、位置決めされる。

収納容器１の進行方向右側に位置する側壁ガイド１６の前端位置は、進行方向左側に位置する側壁ガイド１５の前端位置よりも進行方向後方側に位置している。つまり、上記の移動台に対向する領域には、側壁ガイド１６が存在しない。よって、移動台の上におかれた収納容器１は、進行方向右側の側壁ガイド１６が存在しない開放部位より隣接する自動装填装置１２側に対して前後進移動可能となる。

この収納容器１の自動装填装置１２に対する前後進移動は、搬送ロボット２０により行う。この搬送ロボット２０は、収納容器ストッカー１３の搬送方向前方側の上方に、横方向に横切るように本体が設置され、その本体内の駆動装置により当該本体に沿って前後進移動可能にスライダ２０ａが取り付けられ、そのスライダ２０ａにアーム２０ｂが連結される。このアーム２０ｂが、ストッパー部材２１に接触し、移動台の上で一時停止している収納容器１の進行方向の左側端部に連結し、その状態でスライダ２０ａが自動装填装置１２に向けて前進移動すると、アーム２０ｂが収納容器１を押し出して自動装填装置１２の移動カセット２５にセットする。また、上記とは逆に、自動装填装置１２に近接する前進位置にあるスライダ２０ａが、自動装填装置１２の移動カセット２５にセットされた収納容器１に連携した状態で自動装填装置１２から離反する方向に後退移動すると、収納容器１はアーム２０ｂに引き出されて移動台上に戻る。つまり、後述するように、自動装填装置１２の移動カセット２５にセットされた収納容器１内のＰＴＰシート２は、供給装置本体１１のホッパーに装填されるため、ＰＴＰシート２が取り出されて空となった収納容器１を再び移動台上に戻す。

アーム２０ｂと収納容器１との連結は、図１ではアーム２０ｂが収納容器１の貫通孔１ｆ内に挿入することで行う。これにより、例えば前進移動する場合にはアーム２０ｂがベース１ａの所定部位に接触して前方に付勢し、後退移動する場合にはアーム２０ｂが梁部１ｇに引っかかって引き出すように動作する。なお、前進移動する際には、梁部１ｇの外周面に接触して前方に付勢するようにしても良い。

アーム２０ｂの後退移動に伴い自動装填装置１２の移動カセット２５から引き出された空の収納容器１は、移動台の上に戻る。そして、所定のタイミングで移動台並びにストッパー部材２１が下降して待機位置に至ると、収納容器１は搬送ベルト１７の搬送力を受けて搬出装置１４に渡される。

搬出装置１４は、多数のフリーローラ（コロ）１４ａからなる搬送路を全体的に下方傾斜状に配置している。これにより、搬送装置１４の上に移動した収納容器１は、自重により下り坂に沿って移動して搬出される。

図２さらには拡大図である図６等に示すように、自動装填装置１２の移動カセット２５は、長手方向の一端（収納容器ストッカー１３と反対側）側を回転中心として９０度の角度範囲内で正逆回転し、実線で示す水平姿勢の第一位置と、二点鎖線で示す起立姿勢の第二位置をとる。すなわち、移動カセット２５は、底部を構成する細長なベース部材２６を有し、そのベース部材２６の一端が連結部材２７を介して回転軸２８に連結して一体化する。この回転軸２８は、軸受け部２９にて正逆回転自在に軸受け支持されると共に、その一端が駆動モータ３０に連携される。駆動モータ３０の回転出力を受けて、回転軸２８ひいてはベース部材２６が正逆回転し、移動カセット２５が第一位置と第二位置の間を遷移する。

移動カセット２５の底部を構成するベース部材２６は、その横幅（短手方向の幅）を、収納容器１の横幅よりも十分長く設定している。ベース部材２６の上面所定位置には、一対の固定側壁３１が長手方向に延びるように平行に配置される。この一対の固定側壁３１の対向面間の距離は、収納容器１の横幅と一致させている。また、固定側壁３１の先端側、すなわち、水平姿勢の第一位置において収納容器ストッカー１３に近接する側の端部は、その内側面がテーパ面３１ａとなり、先端に行くに従って一対の固定側壁３１の対向面間の距離が長くなる。よって、テーパ面３１ａがガイド面となり、収納容器ストッカー１３から搬送ロボット２０により搬出されてきた収納容器１がそのガイド面に案内されて両固定側壁３１間に挿入配置される。挿入された収納容器１は、その固定側壁３１により幅方向の移動が抑止される。

一対の固定側壁３１の上方には、それぞれ移動側壁３２が配置される。この一対の移動側壁３２は、互いに接近離反移動する。つまり移動側壁３２は、その外面の長手方向の前後二箇所で、ベース部材２６の上面の側縁に設置されたシリンダ３５に連係されて支持される。シリンダ３５が往復移動することで、移動側壁３２が固定側壁３１の真上に位置する閉塞位置と、その閉塞位置から外側に離反移動した開放位置を遷移する。さらに移動側壁３２の上方部位には、Ｌ字プレート３３が取り付けられる。つまりＬ字プレート３３は、移動側壁３２の外側面上方部位に連結されると共に、折り曲げられた先端部位が移動側壁３２の上端面から内側に向けて突出して上方係止部３３ａとなる。

移動側壁３２が閉止位置にあるとき、上方係止部３３ａは収納容器１の上方に位置し、その収納容器１内に収納されたＰＴＰシート２の上辺の一部を覆うようになる（図９，図１０（ａ）等参照）。これにより、ＰＴＰシート２が収納容器１の上方開放部位から離脱するのが、上方係止部３３ａにより阻止される。よって、その状態で移動カセット２５が９０度回転して起立姿勢の第二位置に至っても、収納容器１はもちろん、収納容器１内のＰＴＰシート２も移動カセット２５から離脱・落下しない。

一方、移動側壁３２が開放位置にあるとき、上方係止部３３ａは収納容器１の上方開口部の外に位置する（図１０（ｂ）等参照）。この状態では、収納容器１の上方開口部からＰＴＰシート２を取り出すことが可能となる。

さらに移動側壁３２には、上方に突出する係止突片３４が取り付けられる（図９等参照）。この係止突片３４は、移動側壁３２と一体化しており、シリンダ３５の往復移動に伴い、係止突片３４は移動側壁３２と共に移動する。

供給装置本体１１は、１８０度間隔で配置される２個の移動ホッパー４０を公転移動させる旋回装置４１と、移動ホッパー４０内のＰＴＰシートを受け取る固定ホッパー４２を有し、その固定ホッパー４２内のＰＴＰシート２を下方の搬送装置５に充填供給する充填装置４４とを備える。

旋回装置４１は、回転する支柱４５の上下二箇所に径方向反対側に突出する連結棒４６を取り付け、その連結棒４６の先端に移動ホッパー４０を連結する。支柱４５は、その下端において駆動モータ４７に連携され、１８０度毎に回転し、一時停止する。この一時停止した際に、一方の移動ホッパー４０は、起立姿勢の第二位置にある移動カセット２５に対向し、他方の移動ホッパー４０は固定ホッパー４２の上方に位置する。

図１０に拡大して示すように、移動ホッパー４０は、連結棒４６の先端に取り付けられたＬ字連結プレート５０に固定される後壁５１と、その後壁５１の両サイドに連結される側壁５２とを備え、平断面が略コ字状となっている。後壁５１は、前後方向に延びる凹溝５１ａが形成される。凹溝５１ａは、後壁５１の全長にわたって形成され、凹溝５１ａの両端は後壁５１の上端及び下端に開口される。

また、移動ホッパー４０の上端は開口され、下端は開閉底板５６が配置される（図１２等参照）。さらに移動ホッパー４０は、側壁５２の先端に開閉自在に装着されたストッパー板５３を備え、そのストッパー板５３により移動ホッパー４０の前方開放部の両サイド近傍を閉塞可能としている。すなわちストッパー板５３は、側壁５２の外面の先端に外側に向けて直交するように突出配置されたガイドロッド５４に連携され、ガイドロット５４に沿って往復直線移動可能となる。そして、ガイドロッド５４に装着されたコイルスプリング５５の弾性復元力により、ストッパー板５３は側壁５２の内側に向けて付勢され、定常状態ではストッパー板５３の先端（ガイドロッド５４と非連携側）が移動ホッパー４０の前方開放部の一部を覆う（図１０（ａ）等参照）。これにより、例えば図１１等に示すように、移動ホッパー４０内に段積み状態で充填されたＰＴＰシート２は、前方からの離脱がストッパー板５３により阻止される。

一方、スプリング５５の弾性力に抗してストッパー板５３が外側（互いに離反する方向）に移動すると、例えば図１０（ｂ）等に示すようにストッパー板５３の先端が側壁５２上まで位置し、両側壁５２間の前方開放部が開放され、当該前方開放部側からＰＴＰシート２の挿入が可能となる。

さらにストッパー板５３の基端側の所定位置には、スリット状の貫通孔５３ａが形成され、その貫通孔５３ａの外側に前方に突出する係止受け板５６が配置される。貫通孔５３ａは、移動カセット２５が起立姿勢の第二位置にあり、一方の移動ホッパー４０がかかる移動カセット２５に対向した状態で、移動カセット２５の閉塞位置にある移動側壁３２に取り付けた係止突片３４に対向する領域に形成される。これにより、移動カセット２５の移動側壁３２と、移動ホッパー４０の側壁５２の先端同士が近接すると、係止突片３４は貫通孔５３ａ内に挿入され、移動カセット２５と移動ホッパー４０とが連結される。さらにこの状態では、係止突片３４の外面と、係止受け板５６の内面が面接触する。そして、シリンダ３５が動作して移動側壁３２が閉塞位置から外側に離反移動して開放位置に至ると、係止突片３４も外側に移動し、それに追従して係止突片３４が連結されたストッパー板５３も外側に移動する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、ストッパー板５３の先端が側壁５２上まで位置し、両側壁５２間の前方開放部が開放される状態となる。この状態では、移動カセット２５と移動ホッパー４０の対向面が互いに開放されて連続した空間となると共に、移動カセット２５の移動側壁３２と移動ホッパー４０の側壁５２の先端同士が近接するため上記の連続した空間は水平面内において簡易的な閉じられた空間となる。よって、移動カセット２５内の収納容器１に収納されたＰＴＰシート２は、その収納容器１から移動ホッパー４０内へ移し替えが可能となる。そして、上記のように簡易的に閉じられた空間となっているため、その移し替え時に外部に離脱することはない。また係る移し替えは、自動装填装置１２の移し替えユニット３９が行う。

移し替えユニット３９は、第二位置にある移動カセット２５内の段積み状態で積層されたＰＴＰシート２を、移動ホッパー４０内へ移動して装填するものである。図２等に示すように、この移し替えユニット３９は、正逆回転する移動カセット２５の回転軸２８近傍で、第二位置に来た移動カセット２５の下方に配置される。二股上の挟持板３６を上向きにセットし、その挟持板３６を水平方向に移動する第一駆動装置３７と、挟持板３７を上下方向に移動する第二駆動装置３８を備える。挟持板３６の間隔は、ＰＴＰシート２の短手方向の幅とほぼ等しくし、挟持板３６の長さは収納容器１の長手方向の長さとほぼ等しくしている。

挟持板３６は、第一駆動装置３７により、図２に示すように移動ホッパー４０と上下方向に重なる位置と、第二位置にある移動カセット２５、より具体的には当該移動カセット２５内の収納容器１と上下方向に重なる位置の間を遷移する。また、挟持板３６は、第二駆動装置３８により、図２に示すようにその上端が移動ホッパー４０の下方に位置する状態と、上昇移動して移動ホッパー４０内に位置する状態を遷移する。移動ホッパー４０内に位置する状態の場合、二股状の挟持板３６の一方は、後壁５１の凹溝５１ａ内に挿入されるとともに、その上端は移動ホッパー４０の上方部位に至る。

また、挟持板３６が移動カセット２５に上下に重なる位置において下方位置に至る場合、挟持板３６の上端は移動カセット２５の下端よりも下側に位置する。よって、第二駆動装置３８により挟持板３６が下方位置に位置する場合、挟持板３６は、移動カセット２５並びに移動ホッパー４０の状態・位置に関係無く第一駆動装置３７の往復移動に従って移動可能となる。

また、挟持板３６が移動カセット２５に上下に重なる位置において上方位置に至る場合、挟持板３６は移動カセット２５ひいては収納容器１内に位置し、二股状の挟持板３６の他方は、収納容器１内の凹溝１ｄ内に挿入されるとともに、その上端は収納容器１の上方部位に至る。そして、その状態では、挟持板３６は、収納容器１内で段積みされた多数のＰＴＰシート２を挟み込んで保持する。

さらに第一駆動装置３７と第二駆動装置３８の動作により、挟持板３６は、「第二位置にいる移動カセット２５の下方→上昇して移動カセット２５（収納容器１）内に進入→上昇位置を保ちながら水平移動して移動ホッパー４０内に進入→下降移動して移動ホッパー４０の下方→移動カセット２５の下方……」と、ボックスモーションのように移動する。換言すると、挟持板３６が係る軌跡で移動するように両駆動装置３７，３８の往復動作を制御する。係る制御により、収納容器１内の多数のＰＴＰシート２を挟み込んで保持した挟持板３６は、水平移動して移動ホッパー４０内に進入する。すると、挟持板３６に保持されているＰＴＰシート２も一緒に移動し移動ホッパー４０内に位置する。このとき、挟持板３６の一方は後壁５１の凹溝５１ａ内に位置する。

次いで、シリンダ３５の動作により移動側壁３２が元の互いに接近する固定側壁３１の上方に至ると、一体となったストッパー板５３も定常状態に戻りストッパー板５３の先端が移動ホッパー４０の前方開放部位の一部を閉塞する。これにより、移動ホッパー４０の前方開放部位が閉じられ、移動ホッパー４０内のＰＴＰシート２が前方開放部位から外部に離脱するのが抑止される。

その後、挟持板３６が下降移動すると、移動ホッパー４０の下端は開閉底板５６で閉塞しているためＰＴＰシート２は下降移動することなく挟持板３６のみ下降する。これにより、移動カセット２５（収納容器１）から移動ホッパー４０へのＰＴＰシート２の自動装填作業が完了する（図１０（ｂ）等参照）。

その後は、次の装填作業に備えて移動カセット２５は水平姿勢の第一位置に戻り、空の収納容器１は搬送ロボット２０により移動カセット２５から取り出され、搬出装置１４に移される。

また、旋回装置４１が１８０度回転することで、ＰＴＰシート２が装填された移動ホッパー４０は１８０度公転移動し、固定ホッパー４２の上方に位置する。なお移動ホッパー４０は、その前面並びに底部もしっかりと抑えられているため、公転移動中に移動ホッパー４０からＰＴＰシート２が離脱することが抑制される。

本実施形態では、移動カセット２５の移動側壁３２（係止突片３４）と連結して一体化することで移動カセット２５に設けたシリンダ３５を、ストッパー板５３を開閉するための駆動源として利用し、旋回装置４１（移動ホッパー４０）側にはストッパー板５３を開閉する駆動源を設けないため、旋回部分を軽量化・簡略化することができ、駆動モータ４７も小型のものを用いることが可能となる。

図４さらには図１２，図１４等に拡大して示すように、ＰＴＰシート２が装填された移動ホッパー４０が固定ホッパー４２の上方に至ると、所定のタイミングで開閉底板５６が開き、移動ホッパー４０と固定ホッパー４２の内部空間を連続させ、移動ホッパー４０に装填されたＰＴＰシート２を固定ホッパー４２内に落下供給する。すなわち、開閉底板５６は、クランク状に折れ曲がった板部材からなり、上下に延びる中間板部５６ａの下方を内側に折り曲げて底部５６ｂとし、中間板部５６ａの上方を外側に折り曲げて作動部５６ｃとする。定常状態では、中間板部５６ａが移動ホッパー４０の側壁５２の外面に沿うとともに、底部５６ｂが移動ホッパー４０の下方開口部位内に位置し、下端を閉塞する。またこの定常状態では、作動部５６ｃは水平方向に延びる姿勢となる。開閉底板５６は、図示省略するコイルスプリング等の弾性手段により、作動部５６ｃが下方へ付勢されており、定常状態の姿勢を保持するようにしている。また、開閉底板５６は、中間板部５６ａの上端、すなわち、中間板部５６ａと作動部５６ｃの連結部位を回転中心として正逆回転可能に側壁５２に取り付けられる。この正逆回転により底部４５ｂが側壁５２の外側に位置し、移動ホッパー４０の下方開口部位から外れて下端が開放する状態をとる。

作動部５６ｃの下方には、上下に往復動作するシリンダ５７のシリンダロッドに連結された付勢板５８を配置する。付勢位置５８は、シリンダ５７の往復動作に追従して昇降し、上昇時に作動部５６ｃを上方に付勢する。ずると、図１２中二点鎖線で示すように、作動部５６ｃの先端が上昇し、それにともない開閉底板５６は所定方向に回転して底部４５ｂは移動ホッパー４０の下方開口部位から外れて開く。これにより、底部４５ｂにより閉じられて移動ホッパー４０内に保持されていたＰＴＰシート２は落下移動し、下方の固定ホッパー内に移動する。

さらに、開閉底板５６を開くためのシリンダ５７は、固定系である装置の機枠に設置されており、固定ホッパー４２の上方に移動してきた移動ホッパー４２の開閉底板５６に対して作用する。よって移動ホッパー４０には、ストッパー板５３の開閉の駆動源と同様に開閉底板５６の開閉の駆動源となるシリンダ５７が付帯しないので、旋回装置４１が小型・軽量化する。

ところで、この落下時に固定ホッパー４２内に貯留されているＰＴＰシート２の残り枚数が少ないと、落下移動距離が長くなりＰＴＰシート２が正しい姿勢で固定ホッパー４２内に落下移動できなかったり、ＰＴＰシート２に損傷・ダメージを与えたりするおそれがある。そこで本実施形態では、下降移動補助装置６０を設けた。

下降移動補助装置６０は、アーム６１ａが昇降移動する直動ロボット６１を備え、そのアーム６１ａの上面に設置したシリンダ６２により水平方向に往復移動する受け板６３を備える。直動ロボット６１により受け板６３は昇降移動し、上昇位置では移動ホッパー４０の下端近傍に位置する。さらにシリンダ６２の往復動作にともない、受け板６３の先端は、図１１，図１３，図１６等において実線で示すように移動ホッパー４０の外側に待機した位置と、各図等において二点鎖線で示すように移動ホッパー４０の下端開口領域内に入り込んだ位置をとる。よって、受け板６３が移動ホッパー４０の下端開口領域内に入り込んだ状態で、開閉底板５６が開くと、移動ホッパー４０内に装填された多数のＰＴＰシート２の最下端のものを受ける。その状態で、直動ロボット６１により受け板６３が下降移動すると、受け板６３の上に載っている多数のＰＴＰシート２も下降移動する。このとき、移動ホッパー４０と固定ホッパー４２の内部空間が繋がっており、ＰＴＰシート２は横方向には移動すること無く段積みされた綺麗な状態を維持しつつ下降する。そして、適宜位置でシリンダ６２が複動作して受け板６３が待機位置に至ると、受け板６３の先端は移動ホッパー４０の外に移動し、ＰＴＰシート２の保持が解除される。これにより、ＰＴＰシート２は支えを失い、落下する。よって、移動ホッパー４０の下端からではなく、固定ホッパー４２内の所定位置まで安定して下降移動した位置から落下するため、安定状態でスムーズに固定ホッパー４２内への供給が完了する。

受け板６３の待機位置への移動タイミングは、固定ホッパー４２の周囲に配置した複数のセンサ６６により固定ホッパー４２内に貯留されているＰＴＰシート２の上端位置を検知し、落下距離が短くなる適宜の位置で行う。

固定ホッパー４２の底部には、充填装置４４が設置され、下方の搬送装置５の前後のフィンガー５ａ間に対し、固定ホッパー４２内に貯留されているＰＴＰシート２の下端から一枚ずつ落下供給する。この充填装置４４は、固定ホッパー４２の下端に、一対の第一シャッター７１と、一対の第二シャッター７２をそれぞれ当該固定ホッパー４２の長手方向両側に対向して位置する。つまり、固定ホッパー４２の同一の側壁の外側には、第一シャッター７１と第二シャッター７２が配置される。一対の第一シャッター７１は、それぞれ第一シリンダ７４に連携され同期して互いに接近移動する。接近時は第一シャッター７１の先端が固定ホッパー４２内に進入し、その固定ホッパー４２のＰＴＰシート２を支持可能となる。離反時は第一シャッター７１の先端が固定ホッパー４２外に位置し、その固定ホッパー４２のＰＴＰシート２を支持を解除し、落下可能となる。同様に一対の第二シャッター７２は、それぞれ第二シリンダ７５に連携され同期して互いに接近移動する。接近時は第二シャッター７２の先端が固定ホッパー４２内に進入し、その固定ホッパー４２のＰＴＰシート２を支持可能となる。離反時は第二シャッター７２の先端が固定ホッパー４２外に位置し、その固定ホッパー４２のＰＴＰシート２の支持を解除し、落下可能となる。第一シャッター７１と第二シャッター７２の配置位置は、その高さをＰＴＰシート２の１枚分ずらしている。例えば第一シャッター７１を低い位置に設定し、両シャッター７１，７２を適宜のタイミングで移動することで、固定ホッパー４２内に段積みされたＰＴＰシート２の最下端のものから固定ホッパー４２が落下する。

すなわち、例えば第一シャッター７１と第二シャッター７２が共に接近移動すると、一対の第一シャッター７１が最下端のＰＴＰシート２を支持し、一対の第二シャッターが下から２枚目のＰＴＰシート２を支持する。その状態で一対の第一シャッター７１が離反移動すると、最下端のＰＴＰシート２が落下し、搬送装置５のフィンガー５ａ間に落下供給される。固定ホッパー４２内のＰＴＰシート２は第二シャッター７２により支持され落下しない。

次いで、第一シャッター７１が接近移動して固定ホッパー４２の底部を閉じ、第二シャッター７２が離反移動して固定ホッパー４２の外に位置すると、第二シャッター７２により保持されていた固定ホッパー４２内のＰＴＰシート２は、ダイにシャッター７２からの保持が無くなり下降移動するが、その直下に位置する第一シャッター７１で支持され、固定ホッパー４２内に留まる。

その後、第二シャッター７２が再び接近移動して固定ホッパー４２内に入ると第二シャッターが下から２枚目のＰＴＰシート２を支持する。以後上記の処理を繰り返すことで固定ホッパー４２内のＰＴＰシート２が一枚ずつ供給される。

上述した実施形態では、充填装置４４は、第一シャッター７１と第二シャッター７２を適宜のタイミングで開閉し、固定ホッパー４２内の最下端のＰＴＰシートから搬送装置５条へ落下供給するものをもちいたが本発明はこれに限ることはなく、例えば特許文献１に開示された吸着方式やその他各種のものを用いることができる。

上述した実施形態では、シート状物品は、ＰＴＰシートに適用した例を説明したが、本発明はこれに限ることは無く、例えば台紙、カード、板状乾燥剤、能書等の平坦なシート状のものでも良く、またのその厚みも各種のものに適用することができる。

１ 収納容器
２ ＰＴＰシート
２５ 移動カセット
４０ 移動ホッパー
４１ 旋回装置（移動手段）
４２ 固定ホッパー
６０ 下降移動補助装置
６３ 受け板

Claims (8)

1. シート状物品の装填位置と、搬送ラインへの供給位置の間を移動する移動ホッパーに対して、その前面側から段積みされたシート状物品を装填するシート状物品の自動装填装置であって、
   前記供給位置から離れた箇所に、複数のシート状物品が駒立て状態で収容される収納容器を一時貯留する貯留エリアを設け、
   その貯留エリア内の収納容器に収納された複数のシート状物品を抜き取って前記移動ホッパーへセットするセット手段を備え、
   前記セット手段は、
   複数のシート状物品が駒立て状態で収容される収納容器内の受け取ると共に起立させ、その収納容器の開放面を前記装填位置にある移動ホッパーに対向させる起立手段と、
   前記収納容器内の複数のシート状物品を保持すると共に水平移動して前記開放面から前記複数のシート状物品を取り出して前記移動ホッパー内に移送する移し替え手段と、を備え、
   前記起立手段は、収納容器の開放面の少なくとも一部を覆い前記シート状物品の離脱を抑止する位置と、開放面から外れて前記シート状物品の前記取り出しを可能とする位置を遷移する係止部を備えることを特徴とするシート状物品の自動装填装置。
2. 前記係止部は、前記起立手段に設けたアクチュエータにより移動して前記二つの位置を遷移し、
   前記アクチュエータの駆動を前記移動ホッパーの前面側を開閉するストッパー部材に伝え、前記係止部と前記ストッパー部材の開閉を同時に行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシート状物品の自動装填装置。
3. 前記移し替え手段は、開口部が上部にある二股状の挟持板と、その挟持板を水平方向と上下方向に移動する駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のシート状物品の自動装填装置。
4. 前記収納容器は、シート状物品を収納する空間を確保する側壁を有し、
   その側壁で囲まれる空間のシート状物品の側縁が接触可能な底部に、長手方向に延びる溝部を設け、
   前記収納容器の長手方向両側に位置する側壁には、前記溝部から開放面側端部に至る切欠部を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のシート状物品の自動装填装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のシート状物品の自動装填装置と、
   前記移動ホッパーを前記装填位置と前記供給位置の間を移動させる移動手段と、
   前記供給位置に至る移動ホッパーの下端から、前記シート状物品を前記搬送ラインに供給する供給手段とを備えたシート状物品の供給装置。
6. 前記供給手段は、前記搬送ラインの上方に配置した固定ホッパーと、その固定ホッパー内のシート状物品を前記搬送ラインに供給する手段を有し、
   前記移動ホッパーの下端開口領域内に位置し、その移動ホッパー内のシート状物品を受けた状態で前記固定ホッパー内を下降移動するとともに、その固定ホッパーの外側に離脱する受け部材を有する下降移動補助手段を備え、
   その受け部材が前記固定ホッパーの外側に離脱する位置の制御は、前記固定ホッパー内のシート状物品の上端位置に基づいて行うことを特徴とする請求項５に記載のシート状物品の供給装置。
7. 前記移動手段は、前記移動ホッパーを公転移動させる旋回装置であることを特徴とする請求項５または６に記載のシート状物品の供給装置。
8. シート状物品の装填位置と、搬送ラインへの供給位置の間を移動する移動ホッパーに対して、その前面側から段積みされたシート状物品を装填するシート状物品の自動装填装置と、
   前記移動ホッパーを前記装填位置と前記供給位置の間を移動させる移動手段と、
   前記供給位置に至る移動ホッパーの下端から、前記シート状物品を前記搬送ラインに供給する供給手段とを備えたシート状物品の供給装置であって、
   前記シート状物品の自動装填装置は、前記供給位置から離れた箇所に、複数のシート状物品が駒立て状態で収容される収納容器を一時貯留する貯留エリアを設け、
   その貯留エリア内の収納容器に収納された複数のシート状物品を抜き取って前記移動ホッパーへセットするセット手段を備え、
   前記供給手段は、前記搬送ラインの上方に配置した固定ホッパーと、その固定ホッパー内のシート状物品を前記搬送ラインに供給する手段を有し、
   前記移動ホッパーの下端開口領域内に位置し、その移動ホッパー内のシート状物品を受けた状態で前記固定ホッパー内を下降移動するとともに、その固定ホッパーの外側に離脱する受け部材を有する下降移動補助手段を備え、
   その受け部材が前記固定ホッパーの外側に離脱する位置の制御は、前記固定ホッパー内のシート状物品の上端位置に基づいて行うことを特徴とするシート状物品の供給装置。

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