JP6872838B2 - 物品搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装装置など処理装置の上流側に配置され、物品を処理装置に搬送する物品搬送装置に関し、特に、処理装置が処理を行っている間、後続の物品との搬送間隔を保つように搬送する技術に関する。

従来より、物品搬送装置で物品を搬送し、その物品の表面に帯状のフィルム片を貼り付ける帯掛け包装装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この帯掛け包装装置では、搬送されてきた物品に帯状のフィルム片を貼り付けるために、フィルム片の送り出し、受け取り、貼付位置にある物品上へのフィルム片の載置、物品の裏面へのフィルム片の貼付等が連続して行われる。

特開２０１５−８５９５５号公報

上記従来の物品搬送装置では、フィルム片の物品への一連の貼付作業が、物品毎に行われるので、適切な貼付等の処理を行うために、後続の物品は貼付位置にある程度停止していなければならない。

しかし、物品は、投入部にまとめて投入されることが多く、物品搬送装置からの搬送スピードが速いと、次の物品が貼付位置の手前で溜まってしまって問題を生じる場合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、物品の投入タイミングに関わらず、下流側の処理装置へ、適切な間隔で確実に物品を搬送できるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、簡単な構成で、次の物品を貼付位置の手前で停止させるようにした。

具体的には、第１の発明では、下流側の処理装置に向かって物品を搬送する物品搬送装置を前提とし、
上記物品搬送装置は、
物品を投入する投入部と、
上記投入部から投入された上記物品を上記処理装置に向かって搬送する搬入機構と、
上記搬入機構で搬送されてきた上記物品が所定位置を通過していることを検出する通過確認センサと、
上記物品の進行方向を塞いで停止させておく物品ストッパと、
先行の上記物品が上記処理装置で処理されるタイミングに合わせ、後続の上記物品を一時的に停止させる一時停止機構と、
上記通過確認センサよりもさらに上流側に設けた物品確認センサと、
上記先行の物品の先端を上記通過確認センサが検知した後、該先行の物品が通過する時間を経過後も上記物品確認センサが物品を検知しているときには、後続の物品が連続して流れてきていると判断し、上記一時停止機構を作動させて後続の物品を一時停止させ上記先行の物品と切り離す制御部とを備えている。

上記の構成によると、投入部に連続して物品を投入しても、通過確認センサが先行の物品の通過を確認したときに、一時停止機構を作動させて後続の物品を一時停止させて先行の物品と切り離すので、先行の物品の処理装置による処理の時間を稼ぐことができる。通過確認センサだけでなく、その上流側に物品確認センサを設けることで、後続の物品が連続して流れていることを確実に確認でき、先行の物品との切り離しが確実に行われる。

第２の発明では、第１の発明において、
上記制御部は、上記通過確認センサが上記先行の物品が通過が完了したのを確認すると、上記物品ストッパを作動させて上記後続の物品の進行を停止させるように構成されている。

上記の構成によると、切り離した先行の物品の通過が完了したのを確認した後に、物品ストッパで後続の物品の進行を遮ることで、後続の物品が確実に停止される。

第３の発明では、第２の発明において、
上記物品ストッパは、伸縮可能なシリンダロッドと、該シリンダロッドの先端に取り付けられた薄板とを有し、上記通過確認センサと上記物品確認センサとの間に配置されている。

上記の構成によると、薄板であれば切り離された先行の物品と、後続の物品との間に挟み込むやすく、それにより、後続の物品の進行が確実に塞がれる。

第４の発明では、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、
上記一時停止機構は、上記先行の物品が上記処理装置で処理されている間、後続の物品の側方を押圧して該物品を一時的に停止させるように構成されている。

上記の構成によると、物品の側方を押圧するので、物品の進行を塞ぐ構成と違って多少の押圧のタイミングの誤差は許容される。

第５の発明では、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、
上記搬入機構は、上記物品ストッパよりも下流側の下流側ベルトコンベアと、該物品ストッパよりも上流側の上流側コンベアとを備え、
上記一時停止機構は、上記先行の物品が上記処理装置で処理されている間、上記上流側コンベアを停止させて後続の物品を一時的に停止させるように構成されている。

上記の構成によると、上流側のコンベアの進行を停止させることで、後続の物品の進行が直接的に且つ確実に停止される。

第６の発明では、第１乃至第５のいずれか１つの発明において、
上記搬入機構は、ベルトコンベアであり、
駆動されるベルトの上面は、上記一時停止用プッシャで上記物品の側方を押圧したときに該物品の底面が滑るような摩擦係数に設定されている。

上記の構成によると、物品の一時停止及び搬送の切換を、物品を損傷させることなく行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、通過確認センサ及び物品確認センサを用いて先行の物品の通過と後続の物品の存在を確認したときに、一時停止機構を作動させて後続の物品を一時停止させるようにしたので、物品の投入タイミングに関わらず、下流側の処理装置へ、適切な間隔で確実に物品を搬送できる。

本発明の実施形態に係る物品搬送装置の概要を示す斜視図である。 物品停止状態を示す図１Ａ相当図である。 物品搬入開始状態を示す図１Ａ相当図である。 物品搬入確認状態を示す図１Ａ相当図である。 一時停止用プッシャ作動状態を示す図１Ａ相当図である。 後続の物品の切り離しが完了した状態を示す図１Ａ相当図である。 帯掛け包装装置を示す側面図である。 帯掛け包装装置を示す平面図である。 帯掛けした包装容器を示す斜視図である。 シール貼付処理の一工程を示す概略正面図である。 シール貼付処理の別の一工程を示す概略正面図である。 シール貼付処理の別の一工程を示す概略正面図である。 シール貼付処理の別の一工程を示す概略正面図である。 シール貼付処理の別の一工程を示す概略正面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２及び図３は、本発明の実施形態の物品搬送装置２０を備えた帯掛け包装装置１を示し、この帯掛け包装装置１は、下流側の処理装置としてのシール貼付機構１０に向かって物品を搬送するものである。

詳しくは説明しないが、帯掛け包装装置１は、金属フレーム等で構成された包装装置本体２を備え、この包装装置本体２に上記物品搬送装置２０、シール貼付機構１０だけでなく、図４及び図５Ａ〜図５Ｅに記載のフィルム片Ｆ１を含むフィルム台紙Ｆ２を繰り出してフィルム片Ｆ１を供給するフィルム片搬入機構３、フィルムロールＦ３を載置するフィルム置き場４、ユニット上下ハンドル５、センタリングガイドハンドル６、制御部３４を含む操作盤７、フィルム片Ｆ１の貼付後の物品としての包装容器Ｗを搬出する搬出機構８等が設けられており、包装容器Ｗに帯状のフィルム片Ｆ１を連続して貼り付ける処理を行えるようになっている。なお、制御部３４は、操作盤７以外の部分に設けられていてもよい。

処理装置であるシール貼付機構１０には、例えば、フィルム片押付機構１１、フィルム片貼付機構１２等が含まれており、物品Ｗに帯状のフィルム片Ｆ１を巻き付ける作業を行うことができるようになっている。

物品搬送装置２０は、包装容器Ｗを投入する投入部２１と、この投入部２１から投入された包装容器Ｗ（適宜Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３とも表示する）を図３に白抜き矢印で示すように、シール貼付機構１０に向かって搬送する搬入機構としての搬入ベルトコンベア２２とを備えている。搬入ベルトコンベア２２は、物品の質量、大きさ等に合わせて適宜機能等を選択すればよいが、特に、駆動される搬入ベルト２２ａの上面は、後述する一時停止用プッシャ３１で包装容器Ｗの側方を押圧したときに包装容器Ｗの底面が滑るような摩擦係数に設定されている。搬入ベルト２２ａの材質は、特に限定されない。包装容器Ｗを滑らせることができるような搬入ベルト２２ａを選択することで、搬入ベルトコンベア２２は、駆動させたままにして搬入ベルト２２ａの上面で包装容器Ｗを滑らせることができる。

図１Ｂ及び図３に示すように、搬入ベルトコンベア２２の側方には、搬入ベルト２２ａで搬送されてきた包装容器Ｗの進行方向を塞いで停止させておく物品ストッパ３０が設けられている。物品ストッパ３０は、例えば、伸縮可能なシリンダロッド３０ｂと、シリンダロッド３０ｂの先端に取り付けられた薄板３０ａとを有する。薄板３０ａであれば、包装容器Ｗの側面を押さえ付けて傷めることなく、その進行方向前側（図１Ａの右側）に差し込んで、その進行を止めることができる。なお、図１Ａ〜図１Ｅでは、薄板３０ａを厚く描いているが、実際には、図３に示すように、例えば２〜３ｍｍ程度のステンレス鋼板よりなる。

また、物品搬送装置２０は、包装容器Ｗがシール貼付機構１０で処理されるタイミングに合わせ、後続の包装容器Ｗを一時的に停止させる一時停止機構としての一時停止用プッシャ３１を備えている。一時停止用プッシャ３１は、ラバーが貼り付けられて包装容器Ｗの側面を押す板状のプッシャ部３１ａと、プッシャロッド部（図示せず）と、プッシャ部３１ａの反対側に設けられ、包装容器Ｗをガイドすると共に、プッシャ部３１ａとの間で包装容器Ｗを挟み込む物品ガイド３１ｂとを備えている。

物品搬送装置２０は、搬入ベルトコンベア２２の側方において、搬入ベルト２２ａで搬送されてきた包装容器Ｗが所定位置を通過しているのを検出する通過確認センサ３２を備えている。また、通過確認センサ３２よりもさらに上流側（図２及び図３で左側）に物品確認センサ３３を備えている。上記物品ストッパ３０は、通過確認センサ３２と物品確認センサ３３との間に配置されている。なお、見やすくするために図１Ａ〜図１Ｅでは、通過確認センサ３２と物品確認センサ３３とを奥側に描いているが、手前側と奥側のどちらに設けてもよい。例えば、手前側に発信器と受光器を有する透過型の通過確認センサ３２と物品確認センサ３３とを設け、対応する奥側にミラーを設置するとよい。なお、通過確認センサ３２と物品確認センサ３３とは、直接物品の反射光をとらえる反射型のセンサでもよい。

また、物品搬送装置２０は、通過確認センサ３２が先行の包装容器Ｗ２の通過を確認したときに、一時停止用プッシャ３１を作動させて後続の包装容器Ｗ３を一時停止させて先行の包装容器Ｗ２と切り離す制御部３４を備えている。詳しくは後述するが、この制御部３４は、図１Ａに示すように包装容器Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３が搬送されているとき、図１Ｃに示すように、包装容器Ｗ２の先端を通過確認センサ３２が検知した後、図１Ｅに示すように、包装容器Ｗ２が通過確認センサ３２の前を通過する時間を経過後も物品確認センサ３３が包装容器Ｗ３を検知しているときには、後続の包装容器Ｗ３が流れてきていると判断し、一時停止用プッシャ３１を作動させて後続の包装容器Ｗ３を一時停止させるように構成されている。

−物品搬送装置の作動−
次に、本実施形態にかかる物品搬送装置２０の作動について図１Ｂ〜図１Ｆを参照して説明する。

まず図１Ｂに示すように、物品停止状態では、物品ストッパ３０のシリンダロッド３０ｂが伸長されて薄板３０ａで包装容器Ｗ２の進行方向前側が塞がれ、搬入ベルト２２ａが駆動されている状態で、後続の包装容器Ｗ３と共に停止されている。

次いで、シール貼付機構１０でフィルム片Ｆ１を貼付中の包装容器Ｗ１の処理が終了する、又はその手前で、図１Ｃに示すように、シリンダロッド３０ｂが縮小されて薄板３０ａが退避し、包装容器Ｗ２，Ｗ３が進行する。

次いで、図１Ｄに示すように、包装容器Ｗ２の前端が通過確認センサ３２の前に至ると、この通過確認センサ３２がそれを検知する。この時点で、物品通過タイマＴのカウントアップを開始する。

ここで、予め設定された包装容器Ｗの搬送方向の長さと、搬入ベルト２２ａの搬送速度から、通過確認センサ３２の前を１つの包装容器Ｗが通過する予定通過時間Ｔ１を計算しておく。そして、図１Ｅに示すように、先行する包装容器Ｗ２が通過確認センサ３２の前を通過中に、上記通過タイマＴが上記予定通過時間Ｔ１を超えるかどうかを判定する。

上記通過タイマＴが上記予定通過時間Ｔ１を超えたとき（Ｔ≧Ｔ１）、未だに物品確認センサ３３が包装容器Ｗ３の存在を検知している場合には、直後に包装容器Ｗ３が存在していると判断し、後続の包装容器Ｗ３を一時停止させるために、一時停止用プッシャ３１のプッシャロッド部を伸長させる。これにより、包装容器Ｗ３がプッシャ部３１ａと物品ガイド３１ｂとに挟み込まれて包装容器Ｗ３が搬入ベルト２２ａの上面を滑ることで停止する。すると、先行する包装容器Ｗ２と後続の包装容器Ｗ３とが切り離される。このとき、プッシャ部３１ａが包装容器Ｗ３の側方を押圧するので、包装容器Ｗ３の進行を塞ぐ構成と違って多少の押圧のタイミングの誤差は許容される。この間に、処理が終了した包装容器Ｗ１は、搬出機構８で搬出されると共に、先行する包装容器Ｗ２がシール貼付機構１０に至り、その後、フィルム片Ｆ１の貼付工程が順次行われる。

次いで、図１Ｆに示すように、包装容器Ｗ２が通過確認センサ３２の前を完全に通過すると、物品ストッパ３０を作動させ、薄板３０ａで包装容器Ｗ３の進行方向前側を塞いで後続の包装容器Ｗ３を搬入ベルト２２ａ上で滑らせて停止させる。

上記一連の動作が物品毎に繰り返し行われる。

−シール貼付機構による処理工程−
次いで、シール貼付機構１０による処理工程を図５Ａ〜図５Ｅを参照しながら簡単に説明する。

まず、物品搬送装置１の搬入ベルト２２ａによって包装容器Ｗが搬入されてきたことが通過確認センサ３２等によって検知されると、１枚のフィルム片Ｆ１が送り出され、フィルム片搬入機構３が起動され、フィルム片Ｆ１の両端部近くがチャック機構によって把持される。

次いで、フィルム片Ｆ１の受取りが完了し、包装容器Ｗが所定位置に到達すると、チャック機構がフィルム片供給位置に移動するとともに、チャック機構によるフィルム片把持が解除される。このとき、包装容器Ｗは、その先端側一部が上部搬送ベルト１３に挟持された状態にあり、この包装容器Ｗの前後中心付近にフィルム片Ｆ１が載置供給され、直ちに上部搬送ベルト１３に上方から押さえ付けられた状態で包装容器Ｗと共に挟持搬送されてゆく。

次いで、フィルム片Ｆ１を載せて搬入ベルト２２ａと上部搬送ベルト１３とで上下から挟持されて搬送される包装容器Ｗは、搬入ベルト２２ａの搬入方向前端部を越えて搬出機構８の搬出ベルト８ａの始端部（図３の左側端部）に至り、搬入ベルト２２ａ、搬出ベルト８ａ、及び、上部搬送ベルト１３によってさらに搬送されてゆく。

次いで、包装容器Ｗの前後中心部が包装処理位置Ｐに到達したことが光学センサなどによって検知されると、搬出ベルト８ａと上部搬送ベルト１３が停止され、包装容器Ｗの移動が停止される。この際、搬入ベルト２２ａは後続の物品搬送のために作動し続けており、停止している搬出ベルト８ａと上部搬送ベルト１３とで挟持されて固定された包装容器Ｗに対して、搬入ベルト２２ａは搬送面でスリップしながら作動し続ける。

次いで、図５Ａ，図５Ｂ示すように、包装容器Ｗが包装処理位置Ｐに到達したことの検知に基づいて、まず、フィルム片押付機構１１が起動され、上方待機位置にあった左右の押付け部材１１ａが下降され、包装容器Ｗから左右外方にはみ出ているフィルム片Ｆ１の両端側部分が下方に押され、包装容器Ｗの横側端に沿って押し下げられる。

次いで、図５Ｃ、図５Ｄに示すように、フィルム片貼付機構１２が起動され、物品搬送径路の横外方に待機していた左右の貼付部材１２ａが水平に進出して包装容器Ｗの下方に入り込む貼付作用位置まで移動する。これによって、包装容器Ｗより下方にまで垂れ下がっているフィルム片Ｆ１は、貼付部材１２ａで押されて包装容器Ｗの底面にまで巻き掛けられ、フィルム片Ｆ１の両端の糊付け部が包装容器Ｗの底面に弾性的に押圧されて貼付される。

次に、図５Ｅに示すように、貼付部材１２ａが少し下げられて包装容器Ｗの底面から離され、その後、貼付したフィルム片Ｆ１に触れることなく元の待機位置まで水平に後退移動する。

フィルム片Ｆ１の巻き掛け貼付が完了すると、搬出ベルト８ａ及び上部搬送ベルト１３が再び作動され、フィルム片Ｆ１で図４に示すように帯掛け包装された包装容器Ｗは白抜き矢印で示す搬送方向に搬出されてゆく。

以上で１回の帯掛け包装が完了し、新たな包装容器Ｗの搬入毎に上記工程が繰り返される。この貼付工程は、複数の工程を含むため、ある程度処理時間が必要となる。

しかしながら、本実施形態では、投入部２１に連続して包装容器Ｗを投入しても、通過確認センサ３２が先行の包装容器Ｗ２の通過を確認したときに、一時停止用プッシャ３１を作動させて後続の包装容器Ｗ３を一時停止させて先行の包装容器Ｗ２と切り離すので、先行の包装容器Ｗ２のシール貼付機構１０による処理の時間を確実に稼ぐことができる。

また、通過確認センサ３２だけでなく、その上流側に物品確認センサ３３を設けることで、後続の包装容器Ｗ３が連続して流れていることを確実に確認でき、先行の包装容器Ｗ２との切り離しが確実に行われるので、下流側で処理時間を有する場合でも問題が生じない。

また、切り離した先行の包装容器Ｗ３が通過したのを確認した後に、物品ストッパ３０で後続の包装容器Ｗ３の進行を遮ることで、後続の包装容器Ｗ３が確実に停止される。

さらに、駆動される搬入ベルト２２ａの上面は、一時停止用プッシャ３１で包装容器Ｗの側方を押圧したときに包装容器Ｗの底面が滑るような摩擦係数に設定されているので、包装容器Ｗの一時停止及び搬送の切換を、包装容器Ｗを損傷させることなく行うことができる。

したがって、本実施形態にかかる物品搬送装置２０によると、包装容器Ｗの投入タイミングに関わらず、下流側のシール貼付機構１０へ、適切な間隔で確実に包装容器Ｗを搬送できる。このため、包装容器Ｗが詰まってしまったり、不適切な貼付を行ってしまったりすることはない。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、一時停止機構は、後続の包装容器Ｗの側方を直接押圧する一時停止用プッシャ３１で構成したが、搬入ベルトコンベア２２として、物品ストッパ３０よりも下流側の下流側ベルトコンベアと、物品ストッパ３０よりも上流側の上流側コンベアとを設け、先行の包装容器Ｗがシール貼付機構１０で処理されている間、上流側コンベアのみを停止させて後続の包装容器Ｗを一時的に停止させるように構成してもよい。このように、上流側のコンベアの進行を瞬時に停止できるように構成すれば、後続の包装容器Ｗの進行が直接的に且つ確実に停止される。

上記実施形態では、処理装置は、包装容器Ｗにフィルム片Ｆ１を貼り付けるシール貼付機構１０としたが、これに限定されない。また、物品は包装容器Ｗに限定されず、さらに処理装置は、シール貼付機構１０に限定されない。要は、物品に処理を行うためにある程度後続の物品を停止させておく必要がある処理装置の上流側に配置される物品搬送装置であれば、本発明を適用できる。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ 包装装置
２ 包装装置本体
３ フィルム片搬入機構
４ フィルム置き場
５ ユニット上下ハンドル
６ センタリングガイドハンドル
７ 操作盤
８ 搬出機構
８ａ 搬出ベルト
１０ シール貼付機構（処理装置）
１１ フィルム片押付機構
１１ａ 押付け部材
１２ フィルム片貼付機構
１２ａ 貼付部材
１３ 上部搬送ベルト
２０ 物品搬送装置
２１ 投入部
２２ 搬入ベルトコンベア（搬入機構）
２２ａ 搬入ベルト
３０ 物品ストッパ
３０ａ 薄板
３０ｂ シリンダロッド
３１ 一時停止用プッシャ（一時停止機構）
３１ａ プッシャ部
３１ｂ 物品ガイド
３２ 通過確認センサ
３３ 物品確認センサ
３４ 制御部
Ｆ１ フィルム片
Ｆ２ フィルム台紙
Ｆ３ フィルムロール
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３ 包装容器

Claims (5)

1. 下流側の処理装置に向かって物品を搬送する物品搬送装置において、
   物品を投入する投入部と、
   上記投入部から投入された上記物品を上記処理装置に向かって搬入する搬入機構と、
   上記搬入機構で搬入されてきた上記物品が所定位置を通過していることを検出する通過確認センサと、
   上記物品の進行方向を塞いで停止させておく物品ストッパと、
   先行の上記物品が上記処理装置で処理されるタイミングに合わせ、後続の上記物品を一時的に停止させる一時停止機構と、
   上記通過確認センサよりもさらに上流側に設けた物品確認センサと、
   上記先行の物品の先端を上記通過確認センサが検知した後、該先行の物品が通過する時間を経過後も上記物品確認センサが物品を検知しているときには、後続の物品が連続して流れてきていると判断し、上記一時停止機構を作動させて後続の物品を一時停止させて上記先行の物品と切り離す制御部とを備えており、
   上記制御部は、上記通過確認センサが上記先行の物品の通過が完了したのを確認すると、上記物品ストッパを作動させて上記一時停止機構で停止させられていた上記後続の物品の進行を遮って停止させるように構成されている
   ことを特徴とする物品搬送装置。
2. 請求項１に記載の物品搬送装置において、
   上記物品ストッパは、伸縮可能なシリンダロッドと、該シリンダロッドの先端に取り付けられた薄板とを有し、上記通過確認センサと上記物品確認センサとの間に配置されている
   ことを特徴とする物品搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の物品搬送装置において、
   上記一時停止機構は、上記先行の物品が上記処理装置で処理されている間、後続の物品の側方を押圧して該物品を一時的に停止させるように構成されている
   ことを特徴とする物品搬送装置。
4. 請求項１又は２に記載の物品搬送装置において、
   上記搬入機構は、上記物品ストッパよりも下流側の下流側ベルトコンベアと、該物品ストッパよりも上流側の上流側コンベアとを備え、
   上記一時停止機構は、上記先行の物品が上記処理装置で処理されている間、上記上流側コンベアを停止させて後続の物品を一時的に停止させるように構成されている
   ことを特徴とする物品搬送装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の物品搬送装置において、
   上記搬入機構は、ベルトコンベアであり、
   駆動されるベルトの上面は、上記物品ストッパで上記物品の進行方向を塞いだときに、該物品の底面が滑るような摩擦係数に設定されている
   ことを特徴とする物品搬送装置。

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