JP6088820B2 - 容器への蓋の供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、即席麺等の食品を収容して搬送機構により搬送される容器の上部開口面に薄板の素材からなる蓋を供給する装置に関する。

従来から、食品を収容して搬送される容器の上面に蓋を供給する装置として、例えば特許文献１に記載されるようなものがある。このものは、食品を収容し開口面を上方に向けた容器を列をなして搬送する搬送機構を有する。そして、薄板の素材からなる蓋を多数重ねて保持する蓋ストック機構が前記搬送機構の上方に配置される。さらに、前記搬送機構と蓋ストック機構との間に、搬送機構の容器上面に蓋ストック機構の蓋を供給する蓋供給機構が設置されている。この蓋供給機構は、前記蓋ストック機構に重ねられた蓋のうち最も下のもの１枚を吸着して下方に取り出し、これを下に反転させて、搬送機構により蓋供給機構の下に搬送されてくる容器の開口面の上側に移動した後、この蓋を容器の近くまで押し下げ且つ前記吸引を解除して前記蓋を前記容器の開口面に供給するものである。また、特許文献２に記載されるものは、搬送機構と蓋ストック機構と蓋供給機構が複数列の容器に対応して構成されていて、特許文献１に記載の装置の蓋のストックと容器の搬送と容器への蓋の供給を、複数の列において並行して行っている。

特開２０１０−２５４３０２号公報 特開２００２−１９７１０号公報

上記の特許文献１、２に記載された蓋供給装置によれば、搬送機構により搬送されてくる各容器に対して、次々に蓋を繰り返して供給できるから、容器入り食品の連続しての製造に大きく貢献できるものである。そこで、前記のように容器に次々に蓋が供給されると、蓋ストック機構にストックされている蓋の量が次第に減少するため、これが途切れる前に新たな蓋を蓋ストック機構に補給する必要がある。このため、従来では、蓋ストック機構に保持されている蓋が少なくなるのを人が監視していて、蓋が少なくなったときに、所定枚数の又は所定厚みに重ねられた蓋を人手によって前記蓋ストック機構に補給することが行われている。

しかしながら、前記搬送機構は、食品の大量生産に貢献させるために多数の列をなして容器を搬送するコンベヤを備えており、近時では最も少ないものでも６列の容器を搬送する構造になっている。このため、搬送機構の幅は大きくなっているが、蓋ストック機構は、搬送機構の上の蓋供給機構の上部と同じ高さか、或いは蓋の供給機構よりも上側にあって、搬送機構に見合う幅を有している。そこで、蓋ストック機構に蓋を補給するためには、人が踏み台などを利用し且つ搬送機構上に大きく身を乗り出して蓋を補給する必要がある。このように、食品の上に人が身を乗り出して作業をするため、食品衛生上の不具合が発生するおそれがあるし、作業を人手に頼ることになるため、食品の製造能率に悪影響するおそれもあった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、蓋ストック機構への蓋の供給を人手に頼らずに行うことを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明の一態様に係る容器への蓋の供給装置は、食品を収容し開口面を上方に向けた容器を複数の列をなして搬送する搬送機構と、前記搬送機構の上方にあって薄板状の素材からなる蓋を多数重ね且つ前記列の数に分けて保持する蓋ストック機構と、前記蓋ストック機構から前記各列分の蓋を取り出し前記搬送機構の前記各列の容器の開口面の上側まで個別に移送して前記蓋を前記各容器の各開口面に供給する蓋供給機構とを備えた容器への蓋の供給装置を前提にしている。そして、前記蓋ストック機構の側方位置に、当該蓋ストック機構に供給される予備の蓋を多数重ねた状態で仮置きする仮置き機構を配置するとともに、前記仮置き機構と前記蓋ストック機構との間に、前記仮置き機構に仮置きされた多数重ねた状態の予備の蓋を取り出し、前記蓋ストック機構に移動させて補給する補給機構を設置している。さらに、前記補給機構は、重ねた蓋を解放可能に保持する保持部と、前記保持部を解放動作と保持動作させる保持部駆動機構と、前記保持部を前記仮置き機構と前記蓋ストック機構との間で移動させる移動機構とを備えてなる。
前記移動機構を、前記保持部を前記搬送機構の幅方向に沿って横移動させる横移動部と、前記保持部を昇降させる上下移動部とを備えたものにするとよい。

本発明においては、仮置き機構に仮置きされる蓋を、重ねた状態で補給機構の保持部で保持し、この蓋を保持した状態の保持部を移動機構によりストック機構まで移動し、ここで保持部から前記の重ねられた蓋を解放してストック機構に補給するから、ストック機構への蓋の補給のために、容器を搬送する搬送機構上に人が身を乗り出す必要がなくなる。よって、食品衛生上の不具合と食品の製造能率への悪影響をなくすことができる。

第１の実施形態を示す正面図。 図１の要部を示す分解斜視図。 第２の実施形態の要部を示す分解斜視図。

本発明の第１の実施形態は図１、２に示す通りである。ここで、床上に設置される搬送フレーム１に、食品を収容した容器２を搬送するコンベヤ３が設置されて搬送機構Ａを構成している。搬送コンベヤ３は、左右同一高さの平行な無端チェン４間に、容器２を保持する穴５が形成された水平な枠６が架設されてなる。枠６には、その長さ方向（図１における左右方向）に多数（この実施形態では６つ）の穴５が形成され、またこの枠６は同一形状のものの多数が無端チェン４の連続方向（前後方向）に等間隔で無端状に連続して架設されている。したがって、この実施形態では容器２が６列をなして搬送されるようになっている。無端チェン４はローラチェンからなり、搬送フレーム１に固定されたレール７上を案内され、且つ図示しない電動モータにより駆動され、これにより搬送コンベヤ３が上側の往路において前記容器２を搬送するようになっている。図１において下側の復路では前記容器２はすでに他の位置で外され、次の工程に移動している。

前記搬送機構Ａの上側には、前記容器２の蓋８を多数重ねて保持するストック機構Ｂが設置されている。このストック機構Ｂは、前記搬送フレーム１の上側で、前記搬送コンベヤ３の上方を横断するように設置されたものである。そして、このストック機構Ｂは、搬送コンベヤ３の左右において搬送フレーム１に立設された縦材９と、両縦材９間に架設されて搬送コンベヤ３の上方を横断している水平なストック台１１とを有している。このストック台１１には、搬送コンベヤ３の容器２の列数と同じく左右方向に等間隔の６個所で、搬送コンベヤ３の容器２の上方垂直位置にストック位置１２が設けられている。このストック位置１２では、図示しないがストック台１１に前記蓋８が通過する穴が設けられている。その穴には、穴の周囲から内側に向けて複数の小さな爪が突出していて、この小爪の上に重ねておかれた蓋８が、その周縁部において前記小爪により下から支持されている。そして、その重ねられたうちの最も下の一枚の蓋８のみが、前記小爪による支持から強制的に下方に引き抜かれて前記穴を通過できるようになっている。

また、ストック機構Ｂでは、各ストック位置１２は上側が各４本のガイドポール１３によって囲まれており、これらガイドポール１３により複数の蓋８の水平方向の位置が決められ、且つ下方に順次案内されている。かかる左右方向６個所のストック位置１２は前後方向２段に設けられていて、全体として１２個所ある。前後２段のストック位置１２は、前記搬送コンベヤ３をなす前後の枠６の穴５の間隔に一致している。よって、搬送コンベヤ３で搬送される各容器２の前後と左右の間隔と、前記ストック位置１２の前後と左右の間隔は同一になっている。
また、各ストック位置１２には、ストック台１１上に蓋８の残量検出センサ１４が設けられて、蓋８の残量を高さで検出して、この高さが所定値になったときに、残量が所定値になったことを出力するようになっている。

かかるストック機構Ｂは、前記搬送フレーム１の上面に沿って設置されたリニアガイド装置１５を介して前後方向に進退可能になっている。すなわち、搬送フレーム１上に前後方向に延在させて設置された左右の案内レール１５ａと、これらの案内レール１５ａに跨架され且つストック機構Ｂの両縦材９の下端に固定されて、前記案内レール１５ａに沿って移動するスライダ１５ｂとにより、ストック機構Ｂの前記進退が可能になっている。つまり、案内レール１５ａに沿って進退するスライダ１５ｂに前記左右の縦材９の下端が固定されることによってストック機構Ｂが進退するようになっている。

その進退のための駆動は、搬送コンベヤ３の駆動源又は他の駆動源に接続されて図示が省略されたクランク機構などによる周知の伝動機構を介して行われる。そして、ストック機構Ｂの前記進退は、搬送コンベヤ３の前進方向に、同搬送コンベヤ３と同速度で前進し、その後に後退して再度前進することを繰り返すようになっている。このストック機構Ｂの進退距離は、搬送コンベヤ３を構成する前記枠６の前後方向２つ分の距離で行われる。

すなわち、ストック機構Ｂは、搬送コンベヤ３における前記枠６の前後方向の２段分の距離を、その２段の枠６とともに並走して前進し、その後に、前進した２段分の距離を後退して、前記並走した先行の２段の枠６に後続する新たな２段の枠６とともに再度並走する。ストック機構Ｂはこの運動を搬送コンベヤ３と同期して繰り返すようになっている。
前記ストック機構Ｂのストック台１１と、前記搬送機構Ａの搬送コンベヤ３の往路との間には、ストック機構Ｂの縦材９に支持されて、図１に略図で示す蓋供給機構Ｃが設けられている。この蓋供給機構Ｃは、前記ストック機構Ｂの左右の縦材９間に水平且つ回転可能に架設された回転軸１６と、この回転軸１６に支軸１７ａを介して取り付けられた吸盤１７とを備える。

吸盤１７は、搬送コンベヤ３の各容器２の上方となる位置に、搬送コンベヤ３の幅方向（左右方向）に等間隔に設けられており、この吸盤１７は搬送コンベヤ３の幅方向における同一の位置では相互に上下反対方向を向いて一対が設けられている。
そして、一対の吸盤１７は、一方が上向きで他方が下向きの状態から回転軸１６の１８０度の回転により両吸盤１７の向きが逆になる状態の間で、１８０度ごとの一方向の間欠的な回転、又は１８０度ごとの往復の回転をするようになっている。また、各吸盤１７は、上向きの状態で上昇して、ストック機構Ｂのストック位置１２にストックされた蓋８のうち、最も下にある一枚の蓋８を吸着し、そのまま下降した後、回転軸１６の１８０度の回転により下向きになり、続いて下降して搬送コンベヤ３上の容器２の上面に近づいて、ここで吸着を解放して蓋８を容器２に供給するようになっている。

吸盤１７のこのような運動は、回転軸１６の前記回転と、これと同期した前記支軸１７ａの伸縮とによって行われるが、他に、吸盤１７を支持するリンク機構を含む機械運動機構の組み合わせによって行われるものでもよい。かくして、回転軸１６の左右方向のおける同一位置にある一対の吸盤１７によって、回転軸１６の１８０度の回転ごとに１回の割合で１枚の蓋８が容器２に供給されるようになっている。

さらに、この蓋供給機構Ｃにおいては、前記の吸盤１７と回転軸１６の組が２組設置されている。すなわち、前後２本の回転軸１６が左右の縦材９間に平行に設置され、各回転軸１６には前記の通りに吸盤１７が設けられていて、両組が同期して動作するようになっている。また前後の回転軸１６の間隔は、前記搬送コンベヤ３の穴５の前後の間隔（つまり容器２の前後の間隔）と、前記蓋８のストック位置１２の前後の間隔に一致している。よって、この実施形態の蓋供給機構Ｃは、搬送機構Ａによって搬送される前後２段の容器２に対して同時に蓋８を供給するようになっている。

この発明においては、前記の蓋ストック機構Ｂのストック位置１２に、別の位置（仮置き機構Ｄ）から蓋８を補給する構成を採用した。
すなわち、前記搬送装置Ａと蓋ストック機構Ｂと蓋供給機構Ｃとからなる蓋の供給装置の側方（左側）に予備の蓋を仮置きする仮置き機構Ｄが設けられている。

仮置き機構Ｄは、前記搬送フレーム１に隣り合う位置の床上に設置された側方フレーム１８と、この側方フレーム１８上を、前記搬送フレーム１上の前記リニアガイド装置１５と同じリニアガイド装置１５によって前記蓋ストック機構Ｂと平行に前後方向の進退運動が可能に設置された進退フレーム１９と、この進退フレーム１９上に設置された仮置き台２１とを有している。

側方フレーム１８は搬送フレーム１と同じ高さであり、仮置き台２１の上面はストック台１１上面と同じ高さとなっている。また進退フレーム１９は蓋ストック機構Ｂと連結杆２０によって連結されて、蓋ストック機構Ｂと同期して同距離の進退をするようになっている。この進退のための駆動力は、蓋ストック機構Ｂのものを用いてもよいが、仮置き機構Ｄ独自の駆動源を持っていてもよい。

前記仮置き台２１には、前記蓋ストック機構Ｂにおけるストック台１１のストック位置１２と同じく仮置き位置２２が設けられている。この仮置き位置２２は、前記ストック位置１２と同様に左右方向に６個所、前後方向に２個所が設けられており、これらの前後及び左右の間隔は前記ストック位置１２と同一になっているほか、１２個所の仮置き位置２２は１２個所の前記ストック位置１２と前後方向において同一位置にある。また各仮置き位置２２は、ここに置く積層状態の蓋８の位置を決めるために立設された複数のガイドポール２３に囲まれている。さらに、各仮置き位置２２は、ここに置かれた蓋８を後述の補給機構Ｅによって下から掬い上げるための溝２４が形成されている。

前記蓋ストック機構Ｂと前記仮置き機構Ｄとの間には、仮置き機構Ｄに仮置きされた予備の蓋８を取り出し、これをストック機構Ｂに移動させて補給する補給機構Ｅが設置される。次にこの補給機構Ｅについて説明する。
すなわち、前記仮置き機構Ｄの進退フレーム１９における、前記蓋ストック機構Ｂから遠い側（左側）の端部に、前後においてそれぞれ支柱２５を立設してある。また、前記ストック機構Ｂにおける、前記仮置き機構Ｄから遠い側（右側）のリニアガイド装置１５のスライダ１５ｂに、前後の支柱２６を立設してある。この前後の支柱２６は、前記進退フレーム１９の前後の支柱２５と前後方向同一位置をなしている。なお支柱２６は蓋ストック機構Ｂと一体に前後方向の進退をすればよいから、前記縦材９やストック台１１から支柱２６を立設してもよい。

そして、前側の支柱２５、２６間と、後側の支柱２５、２６間にそれぞれ相互に平行に且つ水平に螺杆２７を架設してある。各螺杆２７は、前記前後の支柱２５上端に設置された横送り用の各サーボモータ２８の回転によりそれぞれ位置を維持したまま回転駆動されるようになっている。前後の螺杆２７には、それぞれ左右２個の左右動ブロック２９が螺合されており、左右動ブロック２９は合計４個になる。そして、左右のそれぞれ２個の左右動ブロック２９間には前後ガイドシャフト３１が相互に平行且つ前後方向に延びて架設されている。このため、各左右動ブロック２９は前記螺杆２７の正逆回転により、螺杆２７に沿って左右に移動するようになっている。前後ガイドシャフト３１にはそれぞれ前後動ブロック３２が前後方向に摺動可能に外嵌されている。

左右にある前後動ブロック３２には、それぞれエアシリンダからなる昇降用シリンダ３３のシリンダチューブがピストンロッドを下方に向けて固定され、左右の両昇降用シリンダ３３のピストンロッド先端には長方形の水平枠３４がその左右端において連結支持されている。この水平枠３４には上方に向けて昇降ガイドシャフト３５が立設され、この昇降ガイドシャフト３５は前記前後動ブロック３２を上下に貫通していて、昇降用シリンダ３３による水平枠３４の昇降を前後動ブロック３２に対して昇降ガイドシャフト３５が案内するようになっている。

また、前記水平枠３４には、前後方向に伸縮する進退用シリンダ３６のピストンロッドが連結され、進退用シリンダ３６のシリンダチューブは前後方向後側にある左右の左右動ブロック２９に支持される図示しないステイによって支持されている。したがって、水平枠３４は、横送り用のサーボモータ２８によって螺杆２７に沿って左右の横送り送り方向に進退され、進退用シリンダ３６によって前後に進退され、昇降用シリンダ３３によって昇降するようになっている。

前記水平枠３４には、左右方向に延びる２本の旋回軸３７が前後に相互に平行に架設されており、これらは水平枠３４に旋回可能に軸受けされている。両旋回軸３７には、積み重ねられた前記蓋８を保持する爪３８を左右方向に６個所備えている。爪３８は２本の旋回軸３７間において相互に対向する両爪３８が対をなしており、各爪３８は旋回軸３７から下に延びる本体部分と、本体部分の下端から屈折して、対をなす他方の方向に向いた先端部分とを有する。

前記２本の旋回軸３７はリンク機構３９により連結されており、また一方の旋回軸３７にはクランクアーム４１の一端が固定されていて、このクランクアーム４１の他端には前記水平枠３４に支持された爪用シリンダ４２のピストンロッドが連結されている。かくして、爪用シリンダ４２によりクランクアーム４１が揺動することにより、リンク機構３９を介して両旋回軸３７は相互に反対方向に同期して軸回りの回動をし、以て前記の対をなす爪３８の先端どうしが開閉動作をするようになっている。この爪３８先端の幅は、前記仮置き機構Ｄの仮置き台２１上に形成された溝２４の幅よりも小さくなっていて、爪３８の先端がこの溝を経て、仮置き位置２２上にある、積み重ねられた蓋８の下側に入り込むようになっている。

以上の、支柱２５、２６によって支持される部分全体により補給機構Ｅが構成されており、説明のために要部を分解して示した図２においては、同図の上部に水平枠３４を前後、左右、上下に移動させる機構の構成が図示され、同図の中央左側には水平枠３４が左方に移動して爪３８により蓋８を保持した状態の構成が図示され、さらに同図の中央右側には蓋８を保持したまま水平枠３４が右方に移動した状態の構成が図示されている。

次に上記装置の動作について説明する。
まず、搬送機構Ａとストック機構Ｂと蓋供給機構Ｃとは従来通りに動作する。つまり、搬送機構Ａは、コンベヤ３が一定の速度で連続して容器２を搬送しており、この搬送と同一速度で同期してストック機構Ｂと蓋供給機構Ｃとが前進する。このとき、蓋供給機構Ｃの上を向いた吸盤１７が、ストック機構Ｂにおけるストック台１１上のストック位置１２に積み重ねられてストックされる蓋８のうち最下部の１枚の蓋８に、支軸１７ａの伸張により下から近づいて吸着し、支軸１７ａの収縮により蓋８を１枚だけストック位置１２から下方に引抜く。残りの蓋はストック台１１の図示しない前記の小爪によりストック位置１２にそのまま保持される。

その後、回転軸１６の１８０度の回転により支軸１７ａが旋回して、蓋８を吸着したままの吸盤１７は下向きになった後に、支軸１７ａの伸張により押し下げられる。これで蓋８は容器２の開口部の上側の近接位置に移動され、ここで吸盤１７の吸引が解除されて蓋８は食品がすでに収容されている容器２の上面に供給される。この支軸１７ａの下への伸張のとき、回転軸１６の長手方向同位置にある上向きの吸盤１７もその支軸１７ａが上に伸張してストック位置１２の蓋８に下から近づき、そのときのストック位置１２の最下部の１枚の蓋８に前記同様に吸着している。

次に相互に反対向きの支軸１７ａは収縮して次の１８０度の旋回に入り、容器２への前記の蓋８の供給を反復する。ここで、回転軸１６と支軸１７ａと吸盤１７の組が前後２組あるため、容器２への１回の蓋供給動作でコンベヤ３に搬送される容器２の前後２段に蓋８が供給されることになる。このため、蓋供給装置Ｃによる蓋供給動作が１回終了すると、ストック機構Ｂと蓋供給機構Ｃは容器２の前後２段分の距離だけ後退して、後続する前後２段の容器２に次回の蓋供給動作により蓋８を供給することを繰り返す。

なお、上記のように上面開口部に蓋８が供給された容器２は、その後シール工程に移行して前記蓋８が容器２に溶着等の手段で固定される。

前記のようにコンベヤ３により搬送される容器２に次々に蓋８が供給されると、ストック台１１上に積み重ねられた蓋８は次第に減少して、その厚み寸法が減少する。その値が所定値に達すると、残量検出センサ１４が作動して補給機構Ｅの補給動作を開始させる。この実施形態では、各ストック位置１２にそれぞれ残量検出センサ１４が設置されていて、いずれかのセンサ１４がＯＮになると補給機構Ｅが動作するようになっている。

このとき図示しない制御機構は、ＯＮになった残量検出センサ１４の位置に基づいて、ストック台１１上に前後２段あるストック位置１２のうち前後いずれの段で残量検出センサ１４がＯＮになったかを判断して、仮置き台２１上の前後の段のうち同じ段に仮置きされる蓋８をストック台１１上に補給することになる。その補給動作は、前記図示しない制御機構がサーボモータ２８、昇降用シリンダ３３、進退用シリンダ３６、爪用シリンダ４２を後述のように動作させて行う。

ここで、蓋ストック機構Ｂのストック位置１２において後段のいずれかの残量検出センサ１４がＯＮになったとすると、仮置き機構Ｄの後段の仮置き位置２２の６個所に積み重ねられた蓋８をストック位置１２の後段に供給することになる。そこで、補給機構Ｅの水平枠３４の位置を仮置き機構Ｄの後段の上方位置に移動する。これが図１に示す水平枠３４の位置であり、図２において水平枠３４は３個所に表示されているが中央左側で仮置き台２１上方に記載されているこのときの水平枠３４位置がこれに当たる。

水平枠３４をここに位置づけるためには、左右方向には、サーボモータ２８を作動させて螺杆２７を回転させることにより左右動ブロック２９を左に移動させる。また前後方向には、進退用シリンダ３６を作動させて、前後ガイドシャフト３１に沿って前後動ブロック３２を後進させて位置決めする。これにより、仮置き機構Ｄにおける水平枠３４の前後及び左右方向の位置が決まる。

次に、昇降用シリンダ３３を作動させて水平枠３４を下降させ、且つ爪用シリンダ４２を作動させることにより、クランクアーム４１とリンク機構３９とを介して旋回軸３７を旋回させて、対向して対（図示の形態では６対）をなす爪３８を開く。この状態では、仮置き位置２２にある蓋８の前後で、爪３８の先端部分が仮置き台２１の溝２４内に位置する。そこで爪用シリンダ４２を前記とは逆に作動させて爪３８を閉じて、重ねた状態の蓋８の下側に爪３８の先端部分を移動させるとともに、昇降用シリンダ３３により水平枠３４を上昇させる。これによって、前記蓋８は爪３８により保持されて、仮置き台２１の上方に至る。ここでは、蓋８は、後段の左右６個所において爪３８の先端部分で掬い上げられ且つ爪３８の本体部分で前後から挟まれた状態で保持されている。

次に、各対の爪３８により積層状態の蓋８を保持したまま、サーボモータ２８を作動させて水平枠３４を右に移動させ、蓋ストック機構Ｂの上方に移動させる。この状態が図２において中央右側に示した水平枠３４の位置であり、この段階では、爪３８により保持された蓋８は、ストック台１１の後段の各ストック位置１２の上方にある。

そこで、昇降用シリンダ３３を作動させることにより水平枠３４を下降させて、爪３８に保持されたままの蓋８を、ガイドポール１３に囲まれたストック位置１２まで下ろし、次いで爪用シリンダ４２を作動させて対向した爪３８を開く。これにより、爪３８は積層された蓋８をストック１２位置で解放し、これにより蓋８が蓋ストック機構Ｂに補給される。その後、補給後の水平枠３４を昇降用シリンダ３３により上昇させ、且つサーボモータ２８により左方へ移動させて、次回の蓋補給のために待機状態にする。こうして、人手に頼ることなく、また人がコンベヤ３の上方に体を乗り出す必要もなく、蓋ストック機構Ｂに容易に蓋８を補給することができる。
仮置き機構Ｄでは、前記補給により蓋８がなくなった仮置き位置２２に、新たな蓋８を補充しておくものとし、この補充は機械的に行ってもよいが、人手によるものであっても、コンベヤの上に身を乗り出すこともないので、食品衛生上の問題もない。

上記の実施形態においては、仮置き機構Ｅの爪３８が、本発明において、重ねた蓋を解放可能に保持する保持部に相当する。また、上記実施形態の水平枠３４に架設された一対の旋回軸３７と、これらを相互に反対方向に旋回させるリンク機構３９と、一方の旋回軸３７に設けられたクランクアーム４１と、このクランクアーム４１を旋回させる爪用シリンダ４２とによって、本発明の、保持部を解放動作と保持動作させる保持部駆動機構を構成している。さらに、上記実施形態の支柱２５、２６、螺杆２７、サーボモータ２８、左右動ブロック２９、昇降用シリンダ３３、水平枠３４、昇降ガイドシャフト３５によって、本発明の、保持部を仮置き機構Ｄとストック機構Ｂとの間で移動させる移動機構を構成している。この移動機構のうち、支柱２５、２６、螺杆２７、サーボモータ２８、左右動ブロック２９、水平枠３４により、本発明の、保持部を搬送機構の幅方向に沿って横移動させる横移動部を構成し、また、昇降用シリンダ３３、水平枠３４、昇降ガイドシャフト３５により、本発明の、保持部を昇降させる上下移動部を構成している。

この第１の実施形態では、ストック台１１上のいずれかのストック位置１２において残量検出センサ１４がＯＮになると、そのストック位置１２を含む前後段いずれかの６個所のストック位置１２に蓋８が補給されることになる。これは、１個所のストック位置１２における蓋８の残量が少なくなったときには他のストック位置１２でも蓋８の残量が少なくなっていると判断することができるからである。

図３は、本発明の第２の実施形態を示す斜視図であり、搬送機構Ａの一部と蓋供給機構Ｃの図示が省略されている。
この第２の実施形態でも、前記第１の実施形態と同様に、搬送機構Ａの搬送フレーム１には、リニアガイド装置１５のスライダ１５ｂに縦材９を介してストック台１１がコンベヤ３上に架設されている。そして、このストック台１１上に形成された、積層状態の蓋８のストック位置１２と、その周囲に立設されたガイドポール１３と、残量検出センサ１４とは、いずれも前記第１の実施形態と同じである。こうして、図示された部材と、さらに図示されない部材とを含めて、この第２の実施形態では、搬送機構Ａと、ストック機構Ｂと、蓋供給機構Ｃとが第１の実施形態と同一である。

この第２の実施形態では、仮置き機構Ｄが、左側の縦材９の外側面に形成されている。つまり、左側の縦材９の外側面には、前後に上下等間隔の各６段、合計１２段の棚５１が設けられていて、各棚５１が仮置き位置２２になっている。前側の６段の棚５１は中央が前方に向けて底無しになっていて、前方に取出口が形成され、前記底無し部を挟む左右の二股状をなしている。また、後側の６段の棚５１は中央が後方に向けて底無しになっていて、後方に取出口が形成されて、同様に前記底無し部を挟む二股状をなしている。かかる棚５１には、所定数の積層された蓋８が仮置きされている。こうして、縦材９の左外側面に仮置き機構Ｄが備えられている。棚５１の取出口にはストッパ５１ａが立ち上げられていて、蓋８が誤って落下しないようになっている。

また、以下のようにして、前記仮置き機構Ｄに仮置きされた予備の蓋８を取り出してストック機構Ｂに補給する補給機構Ｅが構成される。
つまり、前記縦材９とストック台１１が設置されたリニアガイド装置１５のスライダ１５ｂには、軸を前後方向に向けたガイドシャフト５２がシャフトサポート５３を介して固定されている。右側のガイドシャフト５２を支えるシャフトサポート５３はスライダ１５ｂ上に固定されているが、左側のガイドシャフト５２を支えるシャフトサポート５３は、左方に張り出した片持ち梁５４を介してスライダ１５ｂに固定されている。

左右のガイドシャフト５２間には、ストック機構Ｂの前後において横梁５５がガイドシャフト５２に沿って進退可能に架設されている。そのうち前側の横梁５５に関連して説明すると、この横梁５５には、リニアガイド装置１５のスライダ１５ｂに対して図示しないステイを介して支持された前後動用のシリンダ５６のピストンロッドが連結されている。

また、横梁５５の左右両端から立ち上がった左右の柱５７間には左右方向に向けた上下２本のガイドシャフト５８が水平且つ相互に平行に架設されるとともに、これらの間に１本の横螺杆５９が同一位置で回転自在且つ水平に架設されている。この横螺杆５９には、左の柱５７に支持されたサーボモータ６１が連結されるとともに、前記左右の柱５７間で左右動ブロック６２が螺合されている。また、この左右動ブロック６２は、前記２本のガイドシャフト５８にスライド可能に外嵌されている。

前記左右動ブロック６２には後側にブラケット６３が突設され、このブラケット６３上には、垂直な２本のガイドシャフト６４が立設固定され、これらガイドシャフト６４の上端に固定されたブラケット６５と前記下のブラケット６３との間には１本の縦螺杆６６が同一位置で回転自在且つ垂直に架設されている。縦螺杆６６には、上のブラケット６５に支持されたサーボモータ６７が連結されるとともに、前記上下のブラケット６３、６５間で昇降ブロック６８が螺合されている。また、この昇降ブロック６８は、前記２本のガイドシャフト６４にスライド可能に外嵌されている。

前記昇降ブロック６８には、後方に向けて掬い板６９が突設されるとともに、その上面に抑え板７１が、電磁アクチュエータ７２により上下に旋回駆動されるように設置されている。すなわち、掬い板６９の基端部上面に抑え板７１の後端が枢着され、抑え板７１の前記枢着位置より少し先方に電磁アクチュエータ７２のプランジャが連結されて、このプランジャの進退により抑え板７１が上下に旋回駆動されるようになっていて、この抑え板７１が掬い板６９に対して上下に旋回することにより、積層された蓋８を両板６９、７１間で挟んだり、それを解除したりするようになっている。以上が、第２の実施形態の補給機構Ｅである。

この第２の実施形態において、搬送機構Ａと蓋ストック機構Ｂと図示が省略された供給機構Ｃとは、前記第１の実施形態と同一である。そして、この第２実施形態においても、蓋ストック機構Ｂにおいてストック台１１上のいずれかのストック位置１２の蓋８の残量が減少して所定値に至ったときには、残量検出センサ１４がそれを検出する。

すると、この第２の実施形態では、その蓋８の残量が減少したストック位置１２に、蓋ストック機構Ｂの縦材９の左側面の棚５１に仮置きされている積層状態の予備の蓋８を補給する。この仮置きされる棚５１は、前後に各６段あって、ストック台１１上の前後各６個所のストック位置１２と数が一致している。このため、前又は後において各棚５１の蓋８が補給されるストック位置１２は予め決められているものとする。例えば、前段の右から１番目、２番目・・・６番目のストック位置１２には、それぞれ、前段の上から１番目、２番目・・・６番目の棚５１の蓋８が、上記の同順番の位置に補給されるようになっている。したがって、前段の右から３番目のストック位置１２の残量検出センサ１４がＯＮしたときには、前段の上から３番目の棚５１の蓋８が補給機構Ｅによって同ストック位置１２に補給される。

そのときの各部の動作は次の通りであり、残量検出センサ１４がＯＮするストック位置１２が前記とは別の位置のときには、同様に対応した別の棚５１から蓋８が補給される。ここで、各駆動装置となる前後動用のシリンダ５６、サーボモータ６１、６７、電磁アクチュエータ７２は、残量検出センサ１４からの検出信号が入力される制御装置により後述の動作をするように制御される。この動作は、残量検出センサ１４により検出されるストック位置１２ごとに決められたプログラムに基づいて各駆動装置が所定距離での駆動をするようになっており、必要により他の位置センサ類も使用されて制御されるものである。

まず、前後動用のシリンダ５６を収縮作動させて横梁５５をガイドシャフト５２に沿って前進させ、且つサーボモータ６１を作動させて横螺杆５９を回転させることにより、左右動ブロック６２とブラケット６３をガイドシャフト５８に沿って左方の移動端部に移動させる。これにより、掬い板６９と抑え板７１がストック台１１から前に離れ且つストック台１１の左側にある仮置き機構Ｄの棚５１の前に至る。
ここで、サーボモータ６７を作動させて縦螺杆６６を回転させることにより、昇降ブロック６８をガイドシャフト６４に沿って上昇又は下降させて、前段の上から３番目の棚５１に掬い板６９と抑え板７１の高さを合わせる。

次いで、電磁アクチュエータ７２を作動させて抑え板７１を上に旋回させることにより掬い板６９の上を拡げ、且つ前後動用のシリンダ５６を伸張させて横梁５５を後進させると、掬い板６９が前記３番目の棚５１にある蓋８の下側に入り込み、且つ抑え板７１がその蓋８の上側に入り込む。そこで、電磁アクチュエータ７２により抑え板７１を下に旋回させると、掬い板６９と抑え板７１とで所定枚数が積層された蓋８を上下から挟んで保持することができる。

そこで、サーボモータ６７を作動させて昇降ブロック６８を少し上昇させると、掬い板６９が抑え板７１で抑えた状態の蓋８を掬い上げて棚５１から少し浮上させ、棚５１の出口に立ち上げられたストッパ５１ａより上に位置づける。ここで前後動用のシリンダ５６を収縮して横梁５５を前進させると、挟まれた前記蓋８は棚５１から前方に取り出される。

次にサーボモータ６１、６７を作動させて、掬い板６９と抑え板７１とこれらの間に挟まった蓋８を、縦材９、ストック台１１、ガイドポール１３などとの干渉を避けながら、ストック台１１上の前段の右から３番目のストック位置１２の上まで移動させる。
その後、サーボモータ６７により、両板６９、７１と蓋８を、掬い板６９がストック台１１に接する程度まで降下させてから、電磁アクチュエータ７２で抑え板７１を上に開いて抑えを解除し且つシリンダ５６を収縮させて、掬い板７１を蓋８の下から前方に引き抜く。このときの蓋８は複数のガイドポール１３に囲まれているので同位置にとどまり、残量が減少した下側の蓋８の上に自重で補給される。また、補給機構Ｅは次の残量検出センサ１４がＯＮするまで待機する。

なお、この説明では、各棚５１の蓋８が補給されるストック位置１２は予め決められているものとしたが、ストック台１１のどのストック位置１２の検出センサ１４がＯＮしても棚５１の蓋は、上又は下の棚から順番に補給されるようにしてもよいことは勿論である。
以上はストック台１１の前段のストック位置１２に蓋を補給するための仮置き機構Ｄと補給機構Ｅを説明したが、ストック台１１の後段のストック位置１２に補給するための仮置き機構Ｄと補給機構Ｅは、前段のための前記仮置き機構Ｄと補給機構Ｅと同一であり、ストック台１１に対して、前段のためのものと前後対称に設置されている。これらの構造と動作は、前記した前段のためのものと前後対称に表れるので説明を省略する。また、他の構造と動作は前記第１の実施形態と同様である。
この第２の実施形態では、仮置き機構Ｄが縦材９の側面に設けられていて、棚５１からなる仮置き位置２２が上下に重なった位置にあるので、第１の実施形態に比較すると必要な面積が少なくてすむ利点がある。

また、この第２の実施形態においては、掬い板６９と抑え板７１が、本発明において、重ねた蓋を解放可能に保持する保持部に相当する。また、上記第２の実施形態の電磁アクチュエータ７２が、本発明の、保持部を解放動作と保持動作させる保持部駆動機構を構成している。さらに、第２の実施形態の横螺杆５９、サーボモータ６１、６７、左右動ブロック６２、ガイドシャフト６４、ブラケット６５、縦螺杆６６、昇降ブロック６８によって、本発明の、保持部を仮置き機構とストック機構との間で移動させる移動機構を構成している。また、移動機構のうち、横螺杆５９、サーボモータ６１、左右動ブロック６２、ブラケット６３によって、本発明の横移動部を構成し、またガイドシャフト６４、ブラケット６５、縦螺杆６６、サーボモータ６７、昇降ブロック６８によって、本発明の上下移動部を構成している。
なお、上記の両実施形態において、蓋８を仮置き機構Ｄから蓋ストック機構Ｂに補給する補給機構Ｅの機械構造は、慣用された他の機械要素を組み合わせて構成したものでもよい。

Ａ 搬送機構
Ｂ 蓋ストック機構
Ｃ 蓋供給機構
Ｄ 仮置き機構
Ｅ 補給機構
１ 搬送フレーム
２ 容器
３ コンベヤ
８ 蓋
９ 縦材
１１ ストック台
１２ ストック位置
１４ 残量検出センサ
１５ リニアガイド装置
１８ 側方フレーム
１９ 進退フレーム
２１ 仮置き台
２２ 仮置き位置
２５、２６ 支柱
２７ 螺杆
３４ 水平枠
３７ 旋回軸
３８ 爪
５１ 棚
５５ 横梁
５９ 横螺杆
６２ 左右動ブロック
６３ ブラケット
６６ 縦螺杆
６８ 昇降ブロック
６９ 掬い板
７１ 抑え板

Claims (2)

1. 食品を収容し開口面を上方に向けた容器を複数の列をなして一定の速度で連続して搬送する搬送機構と、前記搬送機構の上方にあって薄板状の素材からなる蓋を多数重ね且つ前記列の数に分けて保持し前記容器と同期して並走する前進とこれと同距離の後退を繰り返す蓋ストック機構と、前記蓋ストック機構と同期して前進と後退を繰り返して当該蓋ストック機構から前記各列分の蓋を取り出し前記搬送機構の前記各列の容器の開口面の上側まで個別に移送して前記蓋を前記各容器の各開口面に供給する蓋供給機構とを備え、
   前記蓋ストック機構の側方位置に、当該蓋ストック機構に供給される予備の蓋を多数重ねた状態で仮置きし当該ストック機構と同期して前進と後退を繰り返す仮置き機構を配置するとともに、前記仮置き機構と前記蓋ストック機構との間に、これら仮置き機構及び蓋ストック機構と同期して前進と後退を繰り返して、前記仮置き機構に仮置きされた多数重ねた状態の予備の蓋を取り出し、前記蓋ストック機構に移動させて補給する補給機構を設置し、
   前記補給機構を、重ねた蓋を解放可能に保持する保持部と、前記保持部を解放動作と保持動作させる保持部駆動機構と、前記保持部を前記仮置き機構と前記蓋ストック機構との間で移動させる移動機構とから構成したことを特徴とする容器への蓋の供給装置。
2. 前記移動機構は、前記保持部を前記搬送機構の幅方向に沿って横移動させる横移動部と、前記保持部を昇降させる上下移動部とを備えてなることを特徴とする請求項１に記載の容器への蓋の供給装置。

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