JP6803785B2 - 搬送システム - Google Patents
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Description
樹脂バッグは、例えば、ガイドレール上を搬送されるキャリアに把持されたバッグからなるワークにポートを挿入する工程と、ワークに流動体を充填する工程と、ワークをシールする工程と、を有する製造−充填ラインを経て製造される。この製造−充填ラインは、検査により不良と判定されたワークを搬送路から排除する排出装置を備える。
本発明における上流搬送装置、及び、下流搬送装置は、複数の上流保持要素と複数の下流保持要素が、上流保持要素に保持される搬送対象物を下流保持要素に受け渡す正規位置と、複数の上流保持要素の少なくとも一つ、又は、複数の下流保持要素の少なくとも一つ、が正規位置からずれる排除位置と、のいずれかに配置される、ことを特徴とする。
この搬送システムにおいて、上流搬送装置は、グループを構成する複数の搬送対象物を一列に並べて保持し、下流搬送装置は、一列に並べられた複数の搬送対象物を、上流搬送装置から受け取る、ことができる。
この搬送システムには、上流搬送装置が、円弧状の上流搬送領域を備え、下流搬送装置が、上流搬送領域と対向する円弧状の下流搬送領域を備え、搬送対象物の連続的な移送が、上流搬送領域と下流搬送領域の間で行わせることができる。
この搬送システムにおいて、上流保持要素を、自発的な開閉動作を行うグリッパとし、下流保持要素を、弾性力により開閉動作を行うグリッパとすることができる。
以下、本発明の第1実施形態に係る処理システム1について説明する。第1実施形態は、本発明の搬送システムを処理システム1に適用したものである。
第1実施形態に係る処理システム1は、図1に示すように、上流側に設けられる第一処理装置10と、下流側に設けられる第二処理装置30と、第一処理装置10で処理された処理対象物Bを第二処理装置30に移送する移送装置50と、を備える。処理システム1は、第一処理装置10及び第二処理装置30の動作を制御する制御装置70を備える。処理システム1は、移送装置50から第二処理装置30に処理対象物Bを移送する際に、制御装置70で不合格と判定された処理対象物Bを第二処理装置30が受け取らずに搬送路から排除する。なお、移送装置50が本発明の上流搬送装置に対応し、第二処理装置30が本発明の下流搬送装置に対応する。また、処理対象物Bが本発明の搬送対象物に対応する。
以下、処理システム1の各要素について説明した後に、処理対象物Bを排除する手順を説明する。
なお、本実施形態において、図1に示すように、処理対象物Bが搬送される方向を基準にして上流α及び下流βが定義されるものとする。また、本実施形態において、図1に示すように、第一処理装置10及び第二処理装置30が延在する方向を長手方向L、長手方向Lに直交する方向を幅方向Wとする。
第一処理装置10は、上流から連続的に搬送される複数の処理対象物Bを受け取ってから、移送装置50に受け渡す間に所定の処理を施す。第一処理装置10は、図1に示すように、処理対象物Bに所定の処理を施す第一処理部11と、処理対象物Bを搬送する第一搬送部13と、を備える。
第一搬送部13は、所定の間隔を空けて配置される駆動プーリ14及び従動プーリ15と、駆動プーリ14及び従動プーリ15に掛け回されている無端状の作動ベルト16と、を備える。図示を省略するアクチュエータにより駆動プーリ14を回転させることで、作動ベルト16を走行させることができる。
作動ベルト16は、処理対象物Bを把持する複数のグリッパ18を備える。複数のグリッパ18は、一定の間隔を空けて、処理対象物Bを把持する部分が掛け回されている作動ベルト16の外側を向くように、作動ベルト16に固定されている。グリッパ18は、駆動力が与えられることで自発的な開閉動作が行われ、処理対象物Bを把持するときに閉じ、それ以外のときには開く。なお、グリッパ18は作動ベルト16の全周にわたって均等な間隔で設けられるが、図1には一部のグリッパ18のみを示している。
以上の動作を繰り返すことにより、グリッパ18は受け取った処理対象物Bを受渡し位置X1まで間欠的に搬送する。
第二処理装置30は、第一処理装置10から複数の処理対象物Bを受け取ってから、さらに下流の工程に受け渡す間に所定の処理を施す。第二処理装置30は、図1に示すように、処理対象物Bに所定の処理を施す第二処理部31と、処理対象物Bを搬送する第二搬送部33と、を備える。
以上の動作を繰り返すことにより、グリッパ38は受け取った処理対象物Bを受取り位置X2からさらに下流に向けて間欠的に搬送する。
移送装置50は、第一処理装置10の第一搬送部13から受け取った処理対象物Bを、第二処理装置30まで搬送して第二搬送部33に受け渡す。つまり、移送装置50は、図2(a)に示すように第一処理装置10に対向する位置で処理対象物Bを受け取ったのちに、図2(b)に示すように第二処理装置30に向けて移動し、次いで、図2(c)に示すように、第二処理装置30に対向する位置で処理対象物Bを受け渡す。移送装置50は、この一連の動作を行うために以下の構成を備える。
基部51は、第一搬送部13の受渡し位置X1に対応する位置(図2(a))と第二搬送部33の受取り位置X2に対応する位置(図2(c))の間を往復移動する。
移送装置50は、図1に示すように、三つのグリッパ58を備え、一度に三つの処理対象物Bを把持する。つまり、処理システム1は、移送装置50による処理対象物Bの受け取り及び受け渡しをグループの単位で行う。なお、ここではグループとして三つの処理対象物Bの例を示しているが、その数は任意である。
制御装置70は、第一処理装置10及び第二処理装置30の動作を制御する。この制御の中で特徴的なのが、処理対象物Bを搬送経路から排除するための制御であり、以下、この処理対象物Bを排除する制御について説明する。
次に、処理システム1の動作について説明する。
この動作は、第一処理装置10から移送装置50が処理対象物Bを受け取る第一行程と、移送装置50から第二処理装置30に処理対象物Bを受け渡す第二行程と、を含んでいる。本実施形態における特徴的な動作、つまり不合格と判定された処理対象物Bを搬送経路から排除することで、合格品と選別する動作は、第二行程にて行われる。なお、第一行程及び第二行程は、三つの処理対象物Bを一つのグループとして行われる。
第一行程は、図2(a)に示すように、第一処理装置10のグリッパ18が位置X1で停止しているとともに、移送装置50のグリッパ58は受取り待機位置Y1を経由して受取り位置Z1に達している。対応するグリッパ18とグリッパ58とは、上下に間隔をあけて対向する。この時点で、グリッパ18は処理対象物Bを把持する一方、開いているグリッパ58は処理対象物Bの把持する部分を取り囲んでいる。つまり、グリッパ18とグリッパ58は、上下に間隔があいているため干渉していない。
第二行程は、全ての処理対象物Bが移送装置50から第二処理装置30に受け渡される正規モードと、一部の処理対象物Bが移送装置50から第二処理装置30に受け渡されない排除モードという、二つの動作モードを備えている。以下、正規モード、排除モードの順に説明する。
正規モードは以上の通りである。
制御装置70は、不合格と判定された処理対象物Bを受け取る予定のグリッパ38Cに受け取る予定のタイミングで排除位置P2に移動するように指示する。この指示は、第二搬送部33を構成するリニアモータへの指示を介して、移動子35の移動により実行され、その結果、図3(a−1),(a−2)に示す正規モードのときとは異なり、図4(a−1),(a−2)に示すように、グリッパ38A、38Bは正規位置P1にいるが、グリッパ38Cは排除位置P2に移動する。
以下、処理システム1が奏する効果について説明する。
処理システム1は、上流搬送装置である移送装置50の上流保持要素であるグリッパ58と、下流搬送装置である第二処理装置30の下流保持要素であるグリッパ38で複数の処理対象物Bを個別に把持しながら受け渡し及び受け取りを行う。処理システム1は、受け取り側のグリッパ38の位置をずらすという簡易な操作により、対応するグリッパ58で把持していた処理対象物Bをグリッパ38に受け渡さずに、搬送経路から排除できる。つまり、第二処理装置30への処理対象物Bの移送を回避できる。
次に、第1実施形態の変形例について、図5〜図7を参照して説明する。
第1実施形態は、移送装置50と第二処理装置30の間で処理対象物Bを移送する際に、処理対象物Bを受け取る側である第二処理装置30のグリッパ38を移動したが、本発明はこれに限定されない。つまり、図5に示すように、本発明は、第一処理装置10と移送装置50の間で、処理対象物Bを受け渡す側である第一処理装置10のグリッパ18を移動することによっても、処理対象物Bを搬送経路から排除できる。以下、図5に示す形態を第1変形例という。なお、第1変形例において、第一処理装置10が本発明における上流搬送装置に対応し、移送装置50が本発明における下流搬送装置に対応する。また、図5において、第1実施形態と同様の構成要素には、第1実施形態と同じ符号を付し、説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態について図8を参照して説明する。
第1実施形態は、それぞれが直線状の搬送経路を有する第一処理装置10から第二処理装置30への処理対象物Bの移送が移送装置50を介して行われるが、本発明は、円弧状の搬送経路を有する搬送装置を用いて、処理対象物Bを直接的に移送する形態にも適用できる。第2実施形態は、この例に関するものである。
処理システム2は、受渡し位置X3に移動したスターホイール80のグリッパ88から、受取り位置X4に移動した第二搬送装置90のグリッパ98に、処理対象物Bが直接的に移送される。しかも、スターホイール80から第二搬送装置90に処理対象物Bが連続的に搬送される。
以下、処理システム2の各要素について説明した後に、処理対象物Bを排除する手順を説明する。なお、第1実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
また前提として、図8は、処理システム2の一部を示したものである。また、スターホイール80のグリッパ88の開閉を含む動作はグリッパ18と同じであり、第二搬送装置90のグリッパ98の開閉を含む動作はグリッパ38と同じである。
スターホイール80は、処理対象物Bを保持して回転する。
スターホイール80は、図8(a)に示すように、回転軸Cを中心にして自転するように保持されている円板81と、円板81の側面に固定された複数のグリッパ88と、を備えている。
複数のグリッパ88は、周方向に一定の間隔を空けて、処理対象物Bを把持する部分が、円板81の径方向外側を向くように固定されている。円板81は、図示を省略するアクチュエータにより例えば反時計回りに回転する。この回転により、グリッパ88に把持された処理対象物Bが反時計回りに搬送される。制御装置70は、スターホイール80で搬送されている排除対象の処理対象物Bの位置を特定する。なお、回転方向は矢印で示されている。
さらに、スターホイール80は、処理対象物Bを第二搬送装置90に受け渡す受渡し位置X3を備える。受渡し位置X3は、上流搬送領域R1と下流搬送領域R2の重複部分に設けられている。
以上の動作を繰り返すことにより、スターホイール80は処理対象物Bを受渡し位置X3まで連続的に搬送する。
第二搬送装置90は、スターホイール80から受け取った複数の処理対象物Bを、さらに下流の工程に受け渡す。
第二搬送装置90は、処理対象物Bを搬送する搬送部91を備える。搬送部91は、第二処理装置30の第二搬送部33と同じ構成であり、駆動原をリニアモータとする。
つまり、無端状の循環経路をなすガイドレール94と、このガイドレール94に沿ってそれぞれが独立して走行する複数の移動子95と、を備える。それぞれの移動子95に永久磁石96が設けられるとともに、ガイドレール94に沿って電磁コイル97が設けられることにより、搬送部91はリニアモータを備える。
なお、本実施形態においても、図8(b)に示すように、グリッパ98は、処理対象物Bを受け取るタイミングで正規位置P7から排除位置P8にずれることがある。
次に、処理システム2の動作について説明する。
本実施形態は、図8(a)に示すように、スターホイール80から第二搬送装置90への処理対象物Bの移送が連続的に行われる。しかし、図8(b)に示すように、不合格と判定された処理対象物Bを受け取る予定のグリッパ98Dに、受け取る予定のタイミングで正規位置P7から排除位置P8に移動するように、制御装置70が指示する。この指示に基づき、グリッパ98Dは排除位置P8に移動する。
これにより、排除位置P8に移動したグリッパ98Dは、処理対象物Bを受け取ることができない。したがって、この処理対象物Bは、グリッパ88が把持を解くと、落下して、処理システム2に形成される一連の搬送経路から排除される。
そして、図8(c)に示すように、グリッパ98Dが受取り位置X4を通過すると、次のグリッパ98が、受取り位置X4で処理対象物Bを受け取り、再び連続的な移動が行われる。排除位置P8に移動したグリッパ98Dは、前後のグリッパ98との間隔が均等になるように移動する。
処理システム2も、処理システム1と同様に、以下の効果を奏する。
はじめに、処理システム2は、受け取り側のグリッパ98の位置をずらすという簡易な操作により、対応するグリッパ88で把持していた処理対象物Bをグリッパ98に受け渡さずに、搬送経路から排除できる。
また、処理システム2は、正規位置P7から排除位置P8へのグリッパ98の移動をリニアモータで行うので、高い精度で排除位置に移動することができる。したがって、処理システム2によれば、処理対象物Bの排除を確実に行うことができる。
さらに、処理システム2は、処理対象物Bの排除のために格別の動作及び時間を要さないので、処理対象物Bを排除する機能を有しつつ、高い効率で処理対象物Bに必要な処理を施すことができる。
10 第一処理装置
11 第一処理部
13 第一搬送部
14 駆動プーリ
15 従動プーリ
16 作動ベルト
18 グリッパ
18A グリッパ
18B グリッパ
18C グリッパ
30 第二処理装置
31 第二処理部
33 第二搬送部
34 ガイドレール
35 移動子
36 永久磁石
37 電磁コイル
38 グリッパ
38A グリッパ
38B グリッパ
38C グリッパ
50 移送装置
51 基部
53 アーム
58 グリッパ
58A グリッパ
58B グリッパ
58C グリッパ
70 制御装置
80 スターホイール
81 円板
88 グリッパ
90 第二搬送装置
91 搬送部
94 ガイドレール
95 移動子
96 永久磁石
97 電磁コイル
98 グリッパ
B 処理対象物
L 長手方向
W 幅方向
X1 受渡し位置
X2 受取り位置
X3 受渡し位置
X4 受取り位置
Y1 受取り待機位置
Y2 受渡し待機位置
Z1 受取り位置
Z2 受渡し位置
P1 第二処理装置のグリッパの正規位置
P2 第二処理装置の排除位置
P3 第一処理システムの正規位置
P4 第一処理システムの排除位置
P5 移送装置の正規位置
P6 移送装置の排除位置
P7 第二搬送装置の正規位置
P8 第二搬送装置の排除位置
R1 上流搬送領域
R2 下流搬送領域
α 上流
β 下流
Claims (9)
- 複数の搬送対象物を、複数の上流保持要素で個別に保持しながら搬送する上流搬送装置と、
前記上流搬送装置から移送される複数の前記搬送対象物を、複数の下流保持要素で個別に保持しながら下流に向けて搬送する下流搬送装置と、を備え、
前記上流搬送装置、及び、前記下流搬送装置は、
複数の前記上流保持要素と複数の前記下流保持要素が、前記上流保持要素に保持される前記搬送対象物を前記下流保持要素に受け渡す正規位置と、
複数の前記上流保持要素の少なくとも一つ、又は、複数の前記下流保持要素の少なくとも一つ、が前記正規位置からずれる排除位置と、のいずれかに配置される、
ことを特徴とする搬送システム。 - 前記上流搬送装置と前記下流搬送装置における前記搬送対象物の移送が、所定数のグループの単位で間欠的に行われ、
前記グループを構成する単数又は複数の前記搬送対象物が前記正規位置からずれる、
請求項1に記載の搬送システム。 - 前記上流搬送装置は、前記グループを構成する複数の前記搬送対象物を一列に並べて保持し、
前記下流搬送装置は、一列に並べられた複数の前記搬送対象物を、前記上流搬送装置から受け取る、
請求項2に記載の搬送システム。 - 前記上流搬送装置と前記下流搬送装置における前記搬送対象物の移送が連続的に行われる、
請求項1に記載の搬送システム。 - 前記上流搬送装置は、円弧状の上流搬送領域を備え、
前記下流搬送装置は、前記上流搬送領域と対向する円弧状の下流搬送領域を備え、
前記搬送対象物の連続的な移送が、前記上流搬送領域と前記下流搬送領域の間で行われる、
請求項4に記載の搬送システム。 - 前記上流保持要素又は前記下流保持要素が前記正規位置からずれる動作がリニアモータによる、
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 前記上流保持要素及び前記下流保持要素は、前記搬送対象物を把持するグリッパである、
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の搬送システム。 - 前記上流保持要素は、自発的な開閉動作を行う前記グリッパからなり、
前記下流保持要素は、弾性力により開閉動作を行う前記グリッパからなる、
請求項7に記載の搬送システム。 - 前記上流搬送装置から前記下流搬送装置に受け渡される際に排除されるべき前記搬送対象物を特定する制御装置を備え、
前記上流保持要素又は前記下流保持要素が前記正規位置からずれる動作は、前記制御装置の指示に従って行われる、
請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の搬送システム。
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