JP6906421B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は搬送装置に関する。

飲料、食料等の内容物が充填される容器として、プラスチックボトル、缶、瓶等の筒状容器が広く使用されている。筒状容器は、内容物の充填等が行われる製造ラインにおいてコンベヤによって直立状態で搬送される。直立状態の筒状容器は不安定であるため、筒状容器がコンベヤ上で転倒する場合がある。

製造ラインの各工程では、直立状態の筒状容器を処理することが想定されている。このため、転倒した筒状容器が各工程に搬送されると、筒状容器に所定の処理を施すことができない。また、転倒した筒状容器が装置に挟み込み、装置を破損させるおそれがある。

このため、転倒した筒状容器をコンベアから除去する必要がある。転倒した筒状容器を手作業で除去することが考えられるが、この方法では、製造ラインを停止させる必要があるため、生産効率が低下する。そこで、従来、製造ラインを停止させることなく、転倒した筒状容器を機械的に除去する方法が知られている。

特許文献１に記載の容器除去装置では、筒状容器の搬送時に筒状容器を案内するガイド部材の一部に開口部が形成され、倒れた筒状容器はガイド部材によって開口部に案内されて開口部から受けシュートに排出される。また、特許文献２に記載の容器除去装置では、スプリングの復元力を用いた排出機構によって、倒れた筒状容器のみがコンベヤから排斥部に押し出される。

実開平０４−１１５８１７号公報 特開２００６−３０６５３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の容器除去装置では、転倒した筒状容器を排出する開口部が形成された部分では、直立状態の筒状容器とガイド部材との接触面積が小さくなる。このため、直立状態の筒状容器の搬送状態が不安定となり、開口部近傍で筒状容器が転倒するおそれがある。筒状容器が開口部近傍で転倒して開口部の下流側に搬送されると、筒状容器を手作業で除去する必要があるため、生産効率が低下する。

また、特許文献２に記載の容器除去装置では、倒れた筒状容器の周囲の直立状態の筒状容器が排出機構によって排出され又は倒されるおそれがある。なお、特許文献１、２に記載の容器除去装置の上記不具合は、コンベヤの移動速度が高速である場合、筒状容器の重心が高い場合、軽量化等によって筒状容器の剛性が低い場合等に、特に顕著となる。

そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、転倒した筒状容器を搬送路から機械的に排出しつつ、搬送路における筒状容器の転倒を抑制することにある。

上記課題を解決するために、第１の態様では、筒状容器を移動させるコンベヤと、コンベヤ上の筒状容器を搬送路に沿って案内するガイド部材とを備える、搬送装置において、転倒した筒状容器を搬送路から排出する開口部がガイド部材の一部に形成され、搬送装置は、開口部の上流側に配置され、コンベヤ上の筒状容器の転倒を検出する検出装置と、開口部を開放する開放位置と、開口部を閉鎖する閉鎖位置との間で移動可能な可動部材と、可動部材を駆動する駆動装置とを更に備え、駆動装置は、検出装置によって筒状容器の転倒が検出されると、可動部材を一時的に閉鎖位置から開放位置に移動させることを特徴とする、搬送装置が提供される。

第２の態様では、第１の態様において、転倒した筒状容器が開口部を通ってコンベヤの移動方向に排出される。

第３の態様では、第１又は第２の態様において、可動部材は開放位置と閉鎖位置との間で水平方向に揺動する。

第４の態様では、第１から第３のいずれか一つの態様において、搬送装置は、開口部の上方に配置されたガイド部材の鉛直方向の位置を調整する高さ調整装置を更に備える。

第５の態様では、第４の態様において、高さ調整装置は、開口部の上方に配置されたガイド部材の鉛直方向の位置を、開口部が形成されていない位置のガイド部材の鉛直方向の位置よりも低くする。

本発明によれば、転倒した筒状容器を搬送路から機械的に排出しつつ、搬送路における筒状容器の転倒を抑制することができる。本発明による転倒を抑制する効果は、搬送速度が増大するほど顕著となる。

図１は、本発明の実施形態に係る搬送装置の概略的な平面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る搬送装置の概略的な斜視図である。 図３は、コンベヤ及びガイド部材の図１のＡ矢視図である。 図４は、可動部材が開放位置に位置するときの図２と同様の図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

図１は、本発明の実施形態に係る搬送装置１の概略的な平面図である。図２は、本発明の実施形態に係る搬送装置１の概略的な斜視図である。搬送装置１は、筒状容器２を移動させるコンベヤ３と、コンベヤ３上の筒状容器２を搬送路に沿って案内するガイド部材４とを備える。搬送装置１は、筒状容器２を搬送するために製造ラインに設置される。例えば、搬送装置１は、内容物が充填された筒状容器２にラベルを貼り付けるラベラーと、筒状容器２を箱詰めする箱詰め装置との間に設置される。

本実施形態では、搬送装置１によって搬送される筒状容器（以下、単に「容器」という）２として、プラスチックボトルが用いられる。なお、本明細書において、プラスチックボトルとは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）のようなプラスチックから構成されるボトルを意味し、ペットボトルに限定されない。

コンベヤ３は、容器２を載せる平坦な載置面を有し、容器２を水平方向に連続的に移動させる。コンベヤ３は、第１コンベヤ３ａと、第１コンベヤ３ａの下流側に配置された第２コンベヤ３ｂとを含む。第１コンベヤ３ａ及び第２コンベヤ３ｂは部分的に隣接する。図１に破線の矢印で示されるように、第１コンベヤ３ａ及び第２コンベヤ３ｂの移動方向は同一である。

図２に示されるように、ガイド部材４はコンベヤ３上に設置される。ガイド部材４は、水平方向に延在し、対向する第１ガイド部材４ａ及び第２ガイド部材４ｂを含む。第１ガイド部材４ａ及び第２ガイド部材４ｂは、容器２の移動方向を規制し、第１ガイド部材４ａと第２ガイド部材４ｂとの間に搬送路を形成する。第１ガイド部材４ａ及び第２ガイド部材４ｂは、それぞれ、第１コンベヤ３ａの側部に沿って延在する第１コンベヤ領域４１と、第１コンベヤ３ａ及び第２コンベヤ３ｂに対して斜めに延在する斜め領域４２と、第２コンベヤ３ｂの側部に沿って延在する第２コンベヤ領域４３とを有する。斜め領域４２は、第１コンベヤ３ａと第２コンベヤ３ｂとが隣接する位置に存在する。

第１ガイド部材４ａは斜め領域４２において第１コンベヤ３ａの一方の側部から他方の側部に向かって延在する。第２ガイド部材４ｂは斜め領域４２において第２コンベヤ３ｂの一方の側部から他方の側部に向かって延在する。容器２は、第１コンベヤ領域４１において第１コンベヤ３ａ上を第１コンベヤ３ａの移動方向に移動し、斜め領域４２において第１コンベヤ３ａ及び第２コンベヤ３ｂの移動方向に対して斜めに移動し、第２コンベヤ領域４３において第２コンベヤ３ｂ上を第２コンベヤ３ｂの移動方向に移動する。したがって、容器２は、第１コンベヤ３ａと第２コンベヤ３ｂとが隣接する斜め領域４２において第１コンベヤ３ａから第２コンベヤ３ｂに移動する。

また、図２に示されるように、第１ガイド部材４ａは第１上側ガイド４４ａ及び第１下側ガイド４５ａを有する。第１上側ガイド４４ａ及び第１下側ガイド４５ａは鉛直方向に互いに離間され、第１上側ガイド４４ａは第１下側ガイド４５ａよりも上方に位置する。

同様に、第２ガイド部材４ｂは第２上側ガイド４４ｂ及び第２下側ガイド４５ｂを有する。第２上側ガイド４４ｂ及び第２下側ガイド４５ｂは鉛直方向に互いに離間され、第２上側ガイド４４ｂは第２下側ガイド４５ｂよりも上方に位置する。

容器２は正常時にはコンベヤ３上を直立状態で移動する。しかしながら、移動時の振動等によって容器２が搬送中に転倒する場合がある。転倒した容器２は第１下側ガイド４５ａ及び第２下側ガイド４５ｂによって案内されて第１コンベヤ３ａ上を移動する。転倒した容器２は下流の工程において不具合を発生させるため、転倒した容器２を除去する必要がある。このため、本実施形態では、転倒した容器２を搬送路から排出する開口部４６がガイド部材４の一部に形成される。

図３は、コンベヤ３及びガイド部材４の図１のＡ矢視図である。図３に示されるように、第１ガイド部材４ａの第１下側ガイド４５ａの一部に開口部４６が形成されている。開口部４６は、斜め領域４２に位置し、第１上側ガイド４４ａの下方に形成される。このため、開口部４６は水平方向においてコンベヤ３の移動方向に対して斜めに延在する。

開口部４６の鉛直方向の長さは、容器２の短手方向の長さ（本実施形態では容器２の直径）よりも長く、容器２の長手方向の長さよりも短い。このため、転倒した容器２は、第１ガイド部材４ａに移動方向を変更されることなく、第１コンベヤ３ａ上で開口部４６を通過する。開口部４６を通過した容器２は第１コンベヤ３ａの下流側端部から排出シュートに落下する。したがって、転倒した容器２は搬送路から機械的に排出される。

本実施形態では、転倒した容器２は開口部４６を通って第１コンベヤ３ａの移動方向に排出される。この場合、転倒した容器２にガイド部材４等によって力が付加されない。このため、転倒した容器２をより確実に搬送路から排出することができる。

一方、直立状態の容器２は、斜め領域４２において第１ガイド部材４ａの第１上側ガイド４４ａによって移動方向が変更され、搬送路に沿って第１コンベヤ３ａから第２コンベヤ３ｂに移動する。したがって、転倒した容器２のみを開口部４６から排出することができる。

しかしながら、開口部４６が形成された斜め領域４２では、直立状態の容器２は一方の側部において第１上側ガイド４４ａのみによって案内される。このため、容器２の搬送状態が斜め領域４２において不安定になる。

そこで、本実施形態では、搬送装置１は、開口部４６を開放する開放位置と、開口部４６を閉鎖する閉鎖位置との間で移動可能な可動部材５と、可動部材５を駆動する駆動装置６とを備える。可動部材５は、図１において開放位置に位置し、図２において閉鎖位置に位置している。また、図４は、可動部材５が開放位置に位置するときの図２と同様の図である。図２では直立状態の一つの容器２が示され、図４では、転倒した一つの容器２が示される。

可動部材５は、開放位置において第１コンベヤ３ａの一方の側部に沿って延在し、閉鎖位置において第１ガイド部材４ａの第１上側ガイド４４ａと同様に第１コンベヤ３ａ及び第２コンベヤ３ｂに対して斜めに延在する。このため、可動部材５は閉鎖位置において第１上側ガイド４４ａと共に直立状態の容器２を案内する。

駆動装置６は、駆動源６１と、駆動源を制御する制御部６２とを含む。駆動源６１は取付部１０を介して可動部材５に連結される。駆動源６１は、例えばロッド部６１ａ及びシリンダ部６１ｂを含む電動シリンダである。シリンダ部６１ｂ内にはサーボモータ又はステッピングモータのような電動機が設けられ、電動機はロッド部６１ａを駆動する。ロッド部６１ａは、シリンダ部６１ｂから伸縮し、可動部材５と一体的に動作する。制御部６２は、マイコン、シーケンサ等である。

本実施形態では、可動部材５は第１コンベヤ領域４１の第１ガイド部材４ａ（具体的には第１下側ガイド４５ａ）の下流側端部に揺動自在に接続される。可動部材５と第１ガイド部材４ａとの接続部は、可動部材５が揺動するとき、揺動支点として機能する。駆動源６１は、揺動支点から離れた可動部材５の下流側に連結される。可動部材５は、図１に矢印で示されるように、ロッド部６１ａの伸縮によって開放位置と閉鎖位置との間で水平方向に揺動する。可動部材５の揺動は一つのみの駆動源６１によって実現される。したがって、簡易的な構成で可動部材５を開放位置と閉鎖位置との間で移動させることができる。

また、搬送装置１は、第１コンベヤ３ａ上の容器２の転倒を検出する検出装置７を備える。検出装置７は開口部４６の上流側に配置される。検出装置７は、例えば、光を用いて容器２の転倒を検出する光電センサである。この場合、回帰反射型又は透過型の二つの光電センサが鉛直方向に互いに離間されて配置され、光が第１コンベヤ３ａの移動方向に対して略垂直に発せられる。回帰反射型の光電センサでは、投光器及び受光器が一体化され、投光器からの光がミラーのようなリフレクタに反射して受光器に戻される。一方、透過型の光電センサでは、投光器と受光器とが対向して配置され、投光器からの光が受光器に入る。

直立状態の容器２が検出装置７の前を通過するときには、両方の光電センサの投光器からの光が容器２によって遮られ、両方の光電センサの受光器の受光量が低下する。一方、転倒した容器２が検出装置７の前を通過するときには、下側の光電センサの投光器からの光が容器２によって遮られ、上側の光電センサの投光器からの光は容器２によって遮られない。このため、下側の光電センサの受光器の受光量のみが低下する。したがって、検出装置７はその出力に基づいて容器２の転倒を検出することができる。

検出装置７の出力は制御部６２に入力される。駆動装置６は、検出装置７によって容器２の転倒が検出されると、転倒した容器２が開口部４６から排出されるように、可動部材５を一時的に閉鎖位置から開放位置に移動させる。例えば、駆動装置６は、転倒した容器２が開口部４６を通過する間、可動部材５を開放位置に移動させ、転倒した容器２が開口部４６を通過した後に可動部材５を閉鎖位置に戻す。この場合、容器２の搬送中に開口部４６が一時的にのみ開放される。このため、転倒した容器２を搬送路から機械的に排出しつつ、斜め領域４２における直立状態の容器２の転倒を抑制することができる。

また、図２及び図４に示されるように、搬送装置１は幅調整装置８及び高さ調整装置９を備えていてもよい。なお、図１では、幅調整装置８及び高さ調整装置９は省略されている。幅調整装置８及び高さ調整装置９は例えばサーボモータである。

幅調整装置８は、第１ガイド部材４ａと第２ガイド部材４ｂとの間の長さ、すなわち搬送路の幅を調整する。幅調整装置８は、第２ガイド部材４ｂ（第２上側ガイド４４ｂ及び第２下側ガイド４５ｂ）に連結され、第２ガイド部材４ｂを水平方向に移動させる。幅調整装置８は、搬送される容器２の短手方向の長さに応じて搬送装置１の始動前に搬送路の幅を調整する。このことによって、搬送路内での容器２の幅方向の移動を抑制することができ、搬送路における容器２の転倒を抑制することができる。

高さ調整装置９は、開口部４６の上方に配置された第１ガイド部材４ａ（本実施形態では第１上側ガイド４４ａ）の鉛直方向の位置を調整する。高さ調整装置９は、開口部４６の上方に配置された第１ガイド部材４ａに連結され、この第１ガイド部材４ａを鉛直方向に移動させる。高さ調整装置９は、搬送される容器２の形状、重心等に応じて、開口部４６の上方に配置された第１ガイド部材４ａの鉛直方向の位置を調整する。なお、開口部４６の上方に配置された第１ガイド部材４ａの鉛直方向の位置は、第１ガイド部材４ａが閉鎖位置における可動部材５に接触しないように調整される。

高さ調整装置９は、例えば、図３に示されるように、開口部４６の上方に配置された第１ガイド部材４ａの鉛直方向の位置を、開口部４６が形成されていない位置のガイド部材４の鉛直方向の位置よりも低くする。このことによって、開口部４６の上方の第１ガイド部材４ａを容器２の搬送時の姿勢が安定する適切な位置に接触させることができ、可動部材５が開放位置に位置するときに直立状態の容器２が転倒することを抑制することができる。

以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。例えば、搬送装置１によって搬送される容器２は、缶、瓶、紙パック、プラスチックカップ等の他の容器であってもよい。

また、第１ガイド部材４ａ及び第２ガイド部材４ｂは、上側ガイド及び下側ガイドが接続された一体型のガイド部材であってもよい。また、開口部４６はガイド部材４の他の位置に形成されてもよい。例えば、開口部４６は、転倒した容器２が斜め領域４２から第２コンベヤ領域４３に移動するときに排出されるように、第２コンベヤ領域４３における第２ガイド部材４ｂの上流側端部近傍に形成されてもよい。この場合、転倒した容器２は開口部４６を通ってコンベヤ３の移動方向に対して斜めに排出される。同様に、開口部４６はコンベヤが円弧を描く部分、いわゆるカーブ部分に形成されていてもよい。

また、可動部材５は、開放位置と閉鎖位置との間で水平方向に平行移動し、閉鎖位置から開放位置に向かって斜め上方に移動し、又は閉鎖位置から開放位置に向かって鉛直方向下側に移動してもよい。これらの場合、可動部材５は複数の駆動源６１によって駆動される。

また、駆動源６１は、空気圧シリンダ、油圧シリンダ等であってもよい。また、検出装置７は、カメラで撮像した画像を用いて容器２の転倒を検出する画像センサ等であってもよい。

１ 搬送装置
２ 筒状容器
３ コンベヤ
４ ガイド部材
５ 可動部材
６ 駆動装置
７ 検出装置
８ 幅調整装置
９ 高さ調整装置
４６ 開口部

Claims (5)

1. 筒状容器を移動させるコンベヤと、
   前記コンベヤ上の筒状容器を搬送路に沿って案内するガイド部材と
   を備える、搬送装置において、
   転倒した筒状容器を前記搬送路から排出する開口部が前記ガイド部材の一部に形成され、前記開口部の鉛直方向の長さが筒状容器の短手方向の長さよりも長く且つ筒状容器の長手方向の長さよりも短く、
   当該搬送装置は、
   前記開口部の上流側に配置され、前記コンベヤ上の筒状容器の転倒を検出する検出装置と、
   前記開口部を開放する開放位置と、前記開口部を閉鎖する閉鎖位置との間で移動可能な可動部材と、
   前記可動部材を駆動する駆動装置と
   を更に備え、
   前記駆動装置は、前記検出装置によって筒状容器の転倒が検出されると、前記可動部材を一時的に前記閉鎖位置から前記開放位置に移動させることを特徴とする、搬送装置。
2. 転倒した筒状容器が前記開口部を通って前記コンベヤの移動方向に排出される、請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記可動部材は前記開放位置と前記閉鎖位置との間で水平方向に揺動する、請求項１又は２に記載の搬送装置。
4. 前記開口部の上方に配置された前記ガイド部材の鉛直方向の位置を調整する高さ調整装置を更に備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の搬送装置。
5. 前記高さ調整装置は、前記開口部の上方に配置された前記ガイド部材の鉛直方向の位置を、前記開口部が形成されていない位置の前記ガイド部材の鉛直方向の位置よりも低くする、請求項４に記載の搬送装置。

Images