JP6672714B2 - 容器供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、梱包箱内に収容され、カップ状の容器を積み重ねて形成された複数の容器群を、梱包箱から取出して容器収容マガジンに供給する容器供給装置に関する。

従来、このような容器供給装置として特許文献１に記載された構成が知られている。この容器供給装置は、カップ状の容器を積み重ねて形成された複数の容器群を、傾斜した状態で可動ガイド内に嵌め込み、その後、可動ガイドを垂直状態にして前進させ、容器収容マガジンの固定ガイドに供給するように構成されている。

実用新案登録第２５５０５２７号公報

複数の容器群を梱包箱から取出して容器収容マガジンに供給する動作において、容器収容マガジンの列数が複数の容器群を把持するロボットハンドの把持列数の整数倍である場合、その整数に応じた回数だけロボットハンドが容器群をマガジンまで移送すればよい。しかし容器収容マガジンの列数がロボットハンドの把持列数の整数倍以外の場合、ロボットハンドにより把持した容器群の一部のみを容器収容マガジンへ受け渡す動作が必要になり、この受け渡し動作をスムーズに行うことは困難であった。

本発明は、梱包箱から取出される容器群の数と容器収容マガジンの列数に関係なく、常に容器群をスムーズに容器収容マガジンに受け渡すことができる容器供給装置を提供することを目的としている。

本発明は、梱包箱内に収容されカップ状の容器を積み重ねて形成された複数の容器群を、梱包箱から取出して容器収容マガジンに供給する容器供給装置である。本発明の容器供給装置は、容器群を把持する複数の把持手段が設けられた支持部材と、支持部材を、梱包箱からの取出し位置と容器収容マガジンへの供給位置との間において移動させる移動手段と、複数の把持手段の少なくとも１つを、鉛直軸に対して他の把持手段とは独立に傾動させる傾動手段と、把持手段および傾動手段を制御する制御手段とを備え、複数の把持手段は支持部材に回動自在に取り付けられた可動部材を有し、制御手段は、複数の把持手段のうち、容器収容マガジンに供給すべき容器群を把持した把持手段が設けられた可動部材のみを傾動させることにより、その容器群のみを容器収容マガジンに供給することを特徴としている。

好ましくは、容器収容マガジンは、容器群の有無を検知する検知手段を備え、制御手段は、検知手段の信号に基づき、把持手段の動作を制御する。

本発明によれば、梱包箱から取出される容器群の数と容器収容マガジンの列数に関係なく、常に容器群をスムーズに容器収容マガジンに受け渡すことができる。

本発明の一実施形態を適用した容器搬送システムを示す平面図である。 支持機構と移動装置を概略的に示す側面図である。 把持機構が容器収容マガジンに容器群を供給する状態を示す図である。 容器供給装置の動作を説明するための図である。

以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は本発明の一実施形態を適用した容器搬送システムを示している。この図において搬送コンベヤ１１は左右方向に延びており、矢印Ａ方向（図において右方向）へ梱包箱Ｂを搬送する。梱包箱Ｂは開口Ｄを上方に向けた状態で搬送コンベヤ１１に載置され、各梱包箱Ｂには多数のカップ状容器Ｃが収容されている。容器Ｃは互いに積み重ねられて容器群Ｅを形成し、梱包箱Ｂに収容されている。開口Ｄには４つの容器群Ｅが露出しているが、この実施形態では、梱包箱Ｂ内には４つの容器群Ｅから成る層が３段に積まれている。すなわち梱包箱Ｂには１２個の容器群Ｅが収容されている。

搬送コンベヤ１１の途中には梱包箱Ｂが載置される載置部１２が設けられる。搬送コンベヤ１１は多数のローラを配置して構成されるローラコンベヤであり、載置部１２には、ローラ間の隙間を通過可能な細長い形状の底支持部材２１（図２参照）を有する支持機構２０が設けられる。後述するように支持機構２０は、搬送コンベヤ１１上の梱包箱Ｂを、開口Ｄの面が載置部１２の面に対して略垂直になるように梱包箱Ｂを９０°横転させ、この横転状態で支持する。支持機構２０の近傍には、容器群Ｅを梱包箱Ｂから取出して保持し、容器収容マガジン１３に受け渡す移動装置（移動手段）３０が設けられる。移動装置３０は、梱包箱Ｂの開口Ｄに露出する４つの容器群Ｅを同時に保持し、水平面内に回動して容器収容マガジン１３に受け渡す。この受け渡し動作は制御ユニット（制御手段）５０により制御される。

図２を参照して支持機構２０と移動装置３０の概略的な構成を説明する。支持機構２０は、搬送コンベヤ１１のローラに平行に延びる複数の底支持部材２１と、底支持部材２１に対して垂直方向に延びる横支持部材２２とを有し、底支持部材２１と横支持部材２２は図示しない回転駆動装置により、支持軸２３の回りに９０°回転可能である。すなわち、容器群Ｅを収容した梱包箱Ｂが載置部１２に向かって搬送されてくるとき、底支持部材２１は水平状態にあってローラの上面よりも下側に位置し、横支持部材２２は直立して梱包箱Ｂの側面に平行な状態にある（図２の破線の状態）。梱包箱Ｂが載置部１２上まで搬送されると、底支持部材２１と横支持部材２２は回転駆動され、図２において反時計方向に９０°回転する（図２の実線の状態）。これにより梱包箱Ｂは、開口Ｄの面が側方を向いて移動装置３０に対向する状態になり、容器Ｃは鉛直方向に積み重ねられた状態となる。

移動装置３０は支持アーム３１を有し、支持アーム３１は水平方向に突出可能である。支持アーム３１の先端に固定された支持部材３２には、容器群Ｅを把持する複数の把持機構（把持手段）３３が設けられる。本実施形態では、図１に示すように梱包箱Ｂの開口Ｄには４つの容器群Ｅが臨んでおり、これらの容器群Ｅを同時に梱包箱Ｂから取出すために、支持アーム３１には４つの把持機構３３が設けられる。

把持機構３３は、支持部材３２に取付けられた可動部材３４を有する。可動部材３４の下端部は枢軸部材３５を介して支持部材３２に回動自在に支持され、可動部材３４の上端部はエアシリンダ（傾動手段）３６を介して支持部材３２に連結される。エアシリンダ３６は制御ユニット５０によって制御され、これによりピストン３６ａ（図３参照）が進退し、可動部材３４の支持部材３２に対する傾斜角が変化する。可動部材３４は通常鉛直状態にあるが、後述するように、容器群Ｅを容器収容マガジン１３に供給するとき、制御ユニット５０の制御によってエアシリンダ３６が作動することにより傾動する。

可動部材３４には中間部材３７が固定され、中間部材３７の上端には第１の爪３８が設けられる。中間部材３７の下側位置には第２の爪３９と吸着部材４０が設けられ、吸着部材４０は図示しない負圧源に接続される。第１および第２の爪３８、３９は、制御ユニット５０によって開閉駆動され、容器群Ｅの上端と下端を挟む。具体的には、第１の爪３８は容器群Ｅの上端に位置する容器Ｃの開口縁部に係合し、第２の爪３９は容器群Ｅの下端に位置する容器Ｃの底部に係合し、これにより容器群Ｅが把持される。

図３は把持機構３３が容器収容マガジン１３に容器群Ｅを供給する状態を示している。この図に示すように容器収容マガジン１３には、垂直ガイド４１と傾斜ガイド４２が設けられる。垂直ガイド４１は水平面に対して垂直方向に延び、容器群Ｅの周囲を支持して安定的に保持する。傾斜ガイド４２は垂直ガイド４１の上方に設けられる。傾斜ガイド４２の下端部は垂直ガイド４１の上端部に近接し、傾斜ガイド４２の上端部は把持機構３３から遠い側に傾斜して、容器群Ｅをスムーズに垂直ガイド４１に案内できるように構成されている。

移動装置３０は把持機構３３を、梱包箱Ｂからの取出し位置と容器収容マガジン１３への供給位置との間において移動させる。取出し位置は、移動装置３０
の４つの把持機構３３が梱包箱Ｂの開口Ｄに対向する位置であり、このとき把持機構３３は鉛直状態にある。供給位置は、移動装置３０の４つの把持機構３３が容器収容マガジン１３に対向する位置であり、容器収容マガジン１３に供給すべき容器群Ｅを保持した把持機構３３は図３に示されるように、鉛直軸に対して傾動される。

本実施形態では容器収容マガジン１３は６つ設けられ、これらの容器収容マガジン１３は搬送コンベヤ１１の搬送方向に直交する方向に整列している（図１参照）。各容器収容マガジン１３の近傍には、容器群Ｅの有無を検知するセンサ（検知手段）４３が設けられる（図４参照）。これらのセンサ４３は容器群Ｅの有無に対応した信号を制御ユニット５０に出力し、制御ユニット５０は、センサ４３からの信号に基づき、容器収容マガジン１３に供給すべき容器群Ｅを把持した把持機構３３のみを傾動させるとともに爪３８、３９を開閉させることにより、所定の容器群Ｅのみを容器収容マガジンＥに供給する。

図３、４を参照して本実施形態の作用を説明する。
容器群Ｅを収容した梱包箱Ｂが搬送コンベヤ１１によって搬送され、載置部１２まで到達すると、支持機構２０が支持軸２３の周りに９０°回転し、これにより梱包箱Ｂは底支持部材２１に押されて横転し、その側面が横支持部材２２によって略水平な状態に定められる（図２の実線の状態）。この状態において、梱包箱Ｂの開口Ｄ側に位置する４つの容器群Ｅを全て取出して容器収容マガジン１３へ供給する動作が実行される。

すなわち、吸着部材４０に負圧が生じるとともに支持アーム３１が前進し、梱包箱Ｂ内の先頭に位置する４つの容器群Ｅに対し、それぞれ最下端に位置する容器Ｃの側面に吸着部材４０が吸着する。そして支持アーム３１が後退すると、各容器群Ｅが梱包箱Ｂの開口Ｄからはみ出る。この動作とほぼ同時に第１および第２の爪３８、３９が回転して容器群Ｅの上端と下端を挟み、４つの容器群Ｅを保持する。支持アーム３１がさらに後退することにより、把持機構３３によって把持された容器群Ｅは梱包箱Ｂから引出される（図４（ａ）参照）。

把持機構３３に保持された容器群Ｅは、移動装置３０が水平面内で回転することにより容器収容マガジン１３側に移送される。そして支持アーム３１が前進するとともに、エアシリンダ３６のピストン３６ａが突出し、可動部材３４が傾動することにより、容器群Ｅは傾斜ガイド４２に当接する（図３参照）。この後、爪３８、３９が開放することにより容器群Ｅは傾斜ガイド４２に沿って落下し、４つの容器群Ｅは容器収容マガジン１３の垂直ガイド４１に受け渡される。図４（ａ）の例では、上下方向に並ぶ６つの容器収容マガジン１３のうち下側の４つの容器収容マガジン１３に容器群Ｅが収容され、上側の２つの容器収容マガジン１３は空いている。

次いで移動装置３０は梱包箱Ｂ側に回転し、再び上述した動作を実行して、梱包箱Ｂ内の先頭に位置する４つの容器群Ｅを梱包箱Ｂから引出す。そして移動装置３０は容器収容マガジン１３側に回転し、支持アーム３１が前進する。この動作では、４つの把持機構３３のうち、図４（ａ）において上側に位置する２つの容器収容マガジン１３に対向する２つの把持機構３３において、エアシリンダ３６のピストン３６ａが突出して可動部材３４が傾動する。したがって、この２つの把持機構３３によって保持されている容器群Ｅが傾斜ガイド４２に当接する。そして、これらの把持機構３３の爪３８、３９が開放し、２つの容器群Ｅが傾斜ガイド４２に沿って落下し、垂直ガイド４１に受け渡される。図４（ｂ）の例は、４つの把持機構３３のうち右側に位置する２つの把持機構３３によって保持されていた容器群Ｅが容器収容マガジン１３に供給されたことを示している。

その後、まだ容器群Ｅが収容されていない次の容器収容マガジン１３が搬送されてくると、まだ把持機構３３に保持されて残っている２つの容器群Ｅがその容器収容マガジン１３に受け渡される。そして移動装置３０が再び梱包箱Ｂ側に回転して次の４つの容器群Ｅを取出し、上述と同様な動作により、容器収容マガジン１３に受け渡す。

以上のように本実施形態では、４つの把持機構３３の一部を、鉛直軸に対して他の把持機構３３とは独立に傾動させることにより、つまり容器収容マガジン１３に供給すべき容器群Ｅを把持した把持機構３３のみを傾動させることにより、その容器群Ｅのみを容器収容マガジン１３に供給するように構成されている。したがって、梱包箱Ｂから取出される容器群Ｅの数と容器収容マガジン１３の列数が異なっていても、常に容器群Ｅをスムーズに容器収容マガジン１３に受け渡すことができる。

なお図４（ａ）、（ｂ）を参照した作用の説明における容器群Ｅの容器収容マガジン１３への供給動作は一例に過ぎず、例えば、図４（ａ）、（ｂ）の上方に位置する容器収容マガジン１３に対する供給動作を最初に実行してもよい。また傾斜させる把持機構３３も自由に選択することが可能であり、例えば、図４（ｂ）において左側に位置する２つの把持機構３３が把持する２つの容器群Ｅを、図４（ｂ）において上側に位置する２つの容器収容マガジン１３に供給するように制御することもできる。

１３ 容器収容マガジン
３０ 移動装置（移動手段）
３３ 把持機構（把持手段）
３６ エアシリンダ（傾動手段）
５０ 制御ユニット（制御手段）
Ｂ 梱包箱
Ｅ 容器群

Claims (2)

1. 梱包箱内に収容されカップ状の容器を積み重ねて形成された複数の容器群を、前記梱包箱から取出して容器収容マガジンに供給する容器供給装置であって、
   前記容器群を把持する複数の把持手段が設けられた支持部材と、
   前記支持部材を、前記梱包箱からの取出し位置と前記容器収容マガジンへの供給位置との間において移動させる移動手段と、
   前記複数の把持手段の少なくとも１つを、鉛直軸に対して他の把持手段とは独立に傾動させる傾動手段と、
   前記把持手段および前記傾動手段を制御する制御手段とを備え、
   前記複数の把持手段は前記支持部材に回動自在に取り付けられた可動部材を有し、
   前記制御手段は、前記複数の把持手段のうち、前記容器収容マガジンに供給すべき容器群を把持した把持手段が設けられた可動部材のみを傾動させることにより、当該容器群のみを前記容器収容マガジンに供給する
   ことを特徴とする容器供給装置。
2. 前記容器収容マガジンは、前記容器群の有無を検知する検知手段を備え、前記制御手段は、前記検知手段の信号に基づき、前記把持手段の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の容器供給装置。

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