JP6988510B2

JP6988510B2 - 物品搬送装置

Info

Publication number: JP6988510B2
Application number: JP2018009789A
Authority: JP
Inventors: 満大藤田
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2038-01-24
Also published as: JP2019127360A

Description

本発明は、物品を保持する回転体の間で物品を受け渡して搬送する物品搬送装置に関する。

回転体の周囲に設けたクランプ機構により各容器の首部を把持し、容器を吊り下げ搬送する回転搬送装置が知られている。このような回転搬送装置では、吊り下げられた容器が遠心力により振り回されないように、容器の底部を回転体の外周に沿って設けられた円環状の載置プレートにより支持している（特許文献１参照）。また、このような回転搬送装置の間において容器を受け渡す際、受渡側と受取側の回転搬送装置の載置プレート同士が緩衝しないように、載置プレートは各々容器底面の片側半分以下の領域しか支持しない構成とされる。すなわち、容器受け渡し時において、容器底面は受渡側と受取側の載置プレートにより略半分ずつ同時に支持される。

特開平１１−０５９８８９号公報

しかし、このような回転搬送装置において、キャッピング処理や充填処理を行う場合、作業は容器の受け渡しが行われない区間において行われる。そのため、これらの作業中、容器底面は１台の回転装置の載置プレートのみにより底面の片側半分以下の領域しか支持されない。キャッピングや充填作業中、容器には下向きの外力が働くので、このように容器底面の片側半分以下の領域しか支持されない状態では、容器底部が変形したり、破瓶したりする可能性がある。

本発明は、回転搬送装置間で物品を受け渡す搬送装置において、物品底部を安定的に支持することを課題としている。

本発明の第１の発明である物品搬送装置は、回転自在に設けられた第１回転体と、前記第１回転体に設けられて物品の底部を支持する第１載置プレートと、前記第１回転体に設けられて物品を保持する第１物品保持手段とを有する第１物品搬送機構と、回転自在に設けられた第２回転体と、前記第２回転体に設けられて物品の底部を支持する第２載置プレートと、前記第２回転体に設けられて物品を保持する第２物品保持手段と、搬送される物品を処理する処理手段とを有する第２物品搬送機構とを備え、前記第１搬送機構から前記第２搬送機構へと物品が受け渡される物品搬送装置において、前記第２載置プレートが、前記第２回転体に固定された固定部と、昇降可能な可動部とを備え、物品の受け渡し時には、前記第１載置プレートと前記第２載置プレートによって物品の底部が同時に支持され、物品を処理する時には、物品の受け渡し時に前記第１載置プレートによって支持された物品の底部の少なくとも一部が前記第２載置プレートの可動部によって支持されることを特徴としている。

本発明の第２の発明である物品搬送装置は、回転自在に設けられた第１回転体と、前記第１回転体に設けられて物品の底部を支持する第１載置プレートと、前記第１回転体に設けられて物品を保持する第１物品保持手段とを有する第１物品搬送機構と、回転自在に設けられた第２回転体と、前記第２回転体に設けられて物品の底部を支持する第２載置プレートと、前記第２回転体に設けられて物品を保持する第２物品保持手段と、搬送される物品を処理する処理手段とを有する第２物品搬送機構とを備え、前記第１搬送機構から前記第２搬送機構へと物品が受け渡される物品搬送装置において、前記第２載置プレートが前記第２回転体の径方向に引っ込められた退避状態と繰り出された支持状態との間で水平に進退動可能であって、物品の受け渡し時には、前記第１載置プレートと退避状態の前記第２載置プレートによって物品の底部が同時に支持され、物品を処理する時には、物品の受け渡し時に前記第１載置プレートによって支持された物品の底部の少なくとも一部が支持状態の前記第２載置プレートによって支持されることを特徴としている。

本発明によれば、回転搬送装置間で物品を受け渡す搬送装置において、物品底部を安定的に支持できる。

本発明の一実施形態である物品搬送装置の構成を示す平面図である。容器を保持する位置におけるキャッピングホイールの部分拡大断面図である。可動載置プレートを昇降するためのカム機構を固定載置プレートの外周に沿って見た模式的な部分展開図である。第２実施形態の物品搬送装置の構成を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態である物品搬送装置の構成を示す平面図である。

第１実施形態の物品搬送装置１０は、例えば容器Ｖなどの物品を回転体の周囲に保持して搬送する物品搬送ホイールを２台以上備え、その中の少なくとも１台は、キャッピングや充填処理などの作業を行うための機構を備える。本実施形態の物品搬送装置１０は、例えばキャッピング機構を備え、物品供給ホイール（第１回転体）１２が上流側から供給される容器Ｖを、容器Ｖのキャッピングを行うキャッピングホイール（第２回転体）１４へと受け渡し、キャッピング作業が終了した容器Ｖは、物品排出ホイール（別の第１回転体）１６を介して下流側へと搬送される。

物品供給ホイール１２、キャッピングホイール１４、物品排出ホイール１６において、容器は、例えばその首部Ｖｎを回転体の周囲に所定間隔で配置されるグリッパ（第１、第２物品保持手段）１２Ｇ、１４Ｇ、１６Ｇにより各々把持される（図２参照）。本実施形態では、容器首部を把持する構成を例に説明を行なうが、容器胴部を把持する構成であってもよい。物品供給ホイール１２、キャッピングホイール１４、物品排出ホイール１６には、回転体に固定され回転体の周囲に沿って、回転体と一体的に回転する円環状の固定載置プレート（固定部）１２Ｆ、１４Ｆ、１６Ｆがそれぞれ設けられ、グリッパにより首部が保持される容器Ｖの底面は、各物品搬送ホイール１２、１４、１６において、固定載置プレート１２Ｆ、１４Ｆ、１６Ｆによりその底面の一部が支えられる。

物品供給ホイール１２からキャッピングホイール１４への容器Ｖの受け渡しは、容器受渡位置Ｐ１において行われ、キャッピングホイール１４から物品排出ホイール１６への容器Ｖの受け渡しは、容器受渡位置Ｐ２において行われる。キャッピングホイール１４に保持される各容器Ｖの上方にはキャピングヘッド（不図示）が配置され、キャッピングホイール１４における容器搬送区間Ｐ１〜Ｐ２における区間Ａ内においてキャッピング処理が行われる。

物品供給ホイール１２の固定載置プレート１２Ｆの外周縁は、容器受渡位置Ｐ１において、キャッピングホイール１４の固定載置プレート１４Ｆの外周縁に隣接し、同位置において、容器Ｖの底面は固定載置プレート１２Ｆ、１４Ｆにより略半分ずつ支持される。同様に、物品排出ホイール１６の固定載置プレート１６Ｆの外周縁は、容器受渡位置Ｐ２において、キャッピングホイール１４の固定載置プレート１４Ｆの外周縁に隣接し、同位置において、容器Ｖの底面は固定載置プレート１４Ｆ、１６Ｆにより略半分ずつ支持される。すなわち、各物品搬送ホイール１２、１４、１６において保持される容器Ｖの底面の中心は、各々固定載置プレート１２Ｆ、１４Ｆ、１６Ｆの外周縁上に位置する。

固定載置プレート１２Ｆ、１６Ｆの外側には、外周縁に沿って、容器Ｖの本体の半径分の距離を隔てて、容器Ｖの側面に摺接して物品搬送ホイール１２、１６による容器Ｖの回転搬送をガイドするガイド部材１８が各々必要に応じて配置される。一方、キャッピングホイール１４は、固定載置プレート１４Ｆでは支持されない部分の容器Ｖの底面を区間Ａにおいて支持するための可動載置プレート（可動部）１４Ｍを備える。図１に示されるように、可動載置プレート１４Ｍは、キャッピングホイール１４で保持される各容器Ｖに対応して複数設けられ、受渡位置Ｐ１、Ｐ２（本実施形態では受渡位置Ｐ２から受渡位置Ｐ１の区間）では、固定載置プレート１２Ｆ、１６Ｆと干渉しない退避位置に移動された状態にあり、区間Ａにおいて各容器Ｖの底面の外側を支持する。

図２、３を参照して、第１実施形態の可動載置プレート１４Ｍの構成について説明する。図２は、容器Ｖを保持する位置におけるキャッピングホイール１４の部分拡大断面図である。図３は、可動載置プレート１４Ｍを昇降するためのカム機構を固定載置プレート１４Ｆの外周に沿って見た模式的な部分展開図である。

図２に示されるように、キャッピングホイール１４は、回転軸１４Ｒの周りを一体的に回転する例えば３段の回転プレート１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを備える。上段の回転プレート１４Ａは、グリッパ１４Ｇを開閉自在に支持し、グリッパ１４Ｇは、例えば回転プレート１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを縦通して垂直に延在する回転軸２０の回転により開閉動作を行う。また、中段の回転プレート１４Ｂの外周縁には、固定載置プレート１４Ｆが配置され、下段の回転プレート１４Ｃは、その外周部において、可動載置プレート１４Ｍの昇降軸２２を保持する。

昇降軸２２は、例えば下段の回転プレート１４Ｃに設けられたガイド孔に沿って昇降自在に保持され、その上端に固定載置プレート１４Ｆによって支持されていない容器Ｖの底面の全体を支持する台状の可動載置プレート１４Ｍが取り付けられる。昇降軸２２の下端側には、回転軸１４Ｒに向けて突出するカムフォロワ２６が設けられる。カムフォロワ２６は、回転軸１４Ｒの周りに円環状に配置されるカム２８のカム溝２８Ｇに係合し、可動載置プレート１４Ｍおよび昇降軸２２が、下段の回転プレート１４Ｃの回転に伴い回転されるとカムフォロワ２６は、カム溝２８Ｇの形状に沿って昇降し、結果可動載置プレート１４Ｍが昇降する。

図２は、受渡位置Ｐ１またはＰ２における断面図であり、容器Ｖの首部Ｖｎは、キャッピングホイール１４のグリッパ１４Ｇと物品供給ホイール１２のグリッパ１２Ｇ（または物品排出ホイール１６のグリッパ１６Ｇ）の両方により一時的に把持された後、受け渡す側の物品搬送ホイールはグリッパを開いて容器Ｖの首部Ｖｎを開放し、受け取る側の物品搬送ホイールはグリッパは閉じたまま回転することで容器Ｖは、受け渡し側の物品搬送ホイールから受け取り側の物品搬送ホイールへと移載される。

このときキャッピングホイール１４の固定載置プレート１４Ｆは、物品供給ホイール１２の固定載置プレート１２Ｆまたは物品排出ホイール１６の固定載置プレート１６Ｆの何れかに隣接し、受け渡される容器Ｖの底面は、隣接する固定載置プレート１４Ｆ、１２Ｆ、または隣接する固定載置プレート１４Ｆ、１６Ｆの上に略半分ずつ載置されている。そのため、受渡位置Ｐ１、Ｐ２において、可動載置プレート１４Ｍは、固定載置プレート１２Ｆ、１６Ｆと干渉しないようにカム機構（２６、２８）により退避位置にまで下降されている（退避状態）。なお、前述したように可動載置プレート１４Ｍは図１の区間Ａにおいて、カム機構（２６、２８）により、その上面が固定載置プレート１４Ｆの上面と同じ高さとなる物品支持位置にまで上昇され、容器Ｖの底面のうち固定載置プレート１４Ｆでは支持されない部分を支持する（支持状態）。

図３に示されるように、カム溝２８Ｇは、受渡位置Ｐ２から受渡位置Ｐ１に亘る区間においては低位置Ｌにあり、受渡位置Ｐ１を過ぎると徐々に上昇し、区間Ａにおいては高位置Ｈとなる。これにより可動載置プレート１４Ｍは、区間Ｐ２〜Ｐ１において退避位置に退避され、区間Ａにおいては固定載置プレート１４Ｆと同じ高さの物品支持位置に上昇され容器Ｖの底面を固定載置プレート１４Ｆとともに支持する。

以上のように、第１実施形態によれば、物品搬送ホイール（回転搬送装置）間で容器（物品）を受け渡す搬送装置において、キャッピングなど容器に下向きの外力が加わる作業を行う場合にも、作業を行う物品搬送ホイールの載置プレートを固定載置プレート（固定部）と可動載置プレート（可動部）とに分け、可動載置プレートを退避状態と支持状態との間で切り替え可能にすることにより、載置プレートを容器を受け渡す位置では載置プレート同士の干渉を避ける退避状態とし、キャッピングを行う作業区間では容器の底部を安定的に支持する支持状態とすることができるので、作業中に容器の底部に不要な力が掛かり毀損されるような問題が防止される。

次に図４を参照して、第２実施形態の物品搬送装置について説明する。なお、図４は、第２実施形態の物品搬送装置の構成を示す平面図である。

第１実施形態では、キャッピングホイールの載置プレートを固定部と可動部に分けたが、第２実施形態では、作業を行う物品搬送ホイールであるキャッピンホイールの載置プレートを可動部のみで構成する。なお、その他の構成は第１実施形態と同様であり、同一の構成に関しては同一参照符号を用い、その説明を省略する。

第２実施形態の物品搬送装置３０では、第１実施形態のキャッピングホイール１４に代えてキャッピングホイール３２を備える。なお、物品供給ホイール１２、物品排出ホイール１６の構成は第１実施形態と同様である。キャッピングホイール３２の載置プレート３４は、第１実施形態の可動載置プレート１４Ｍと同様に容器Ｖごとに設けられる。載置プレート３４は、例えば容器Ｖの外径よりも僅かに広い幅を有する板状の部材であり、キャッピングホイール３２から放射状に配置され、径方向に各々進退動可能である。

載置プレート３４は受渡位置Ｐ１、Ｐ２では、載置プレート３４が隣接する固定載置プレート１２Ｆ、１６Ｆと干渉しないように径方向内側に所定量引っ込められた退避状態とされ、キャッピング作業が行われる区間Ａでは、容器Ｖの底部の略全て支持するように径方向に所定量繰り出された支持状態とされる。すなわち、本実施形態において載置プレート３４は、略容器Ｖの底面の半径分の距離を径方向に移動可能である。なお、図４では、区間Ｐ２〜Ｐ１に設けられる載置プレート３４は省略されているが、本実施形態では、同区間において各載置プレート３４は退避状態に維持される。また、載置プレート３４の駆動は例えばカム機構により行われる。

以上のように、第２実施形態の構成においても、第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。

第１実施形態の可動載置プレートや第２実施形態の載置プレートの駆動にエアや電気を利用したアクチュエータを用いることも可能である。

本実施形態では、受渡位置においてキャッピングホイールの載置プレートと、キャッピングホイールと容器の受け渡しを行う物品搬送ホイールの載置プレートとの間で、略半分ずつ容器底面を支持したが、一方の側が支持する割合を他方よりも大きくすることもできる。

また、本実施形態では物品搬送ホイールで実行される作業としてキャッピングを例に説明を行なったが、上方からの外力が加わる作業であればキャッピング作業や充填作業に限定されるものではない。また、物品を毀損することなく作業が安定的に行えるのであれば、必ずしも作業区間において底部の略全てを支持する必要はなく、例えば底面にバランスよく力が分散されるように底面を部分的に支持することも可能である。また、本実施形態では容器を搬送する装置を例に説明したが、搬送される物品は容器に限定されるものではない。

１０物品搬送装置
１２物品供給ホイール
１２Ｆ、１４Ｆ、１６Ｆ固定載置プレート
１２Ｇ、１４Ｇ、１６Ｇグリッパ
１４キャッピングホイール
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ回転プレート
１４Ｍ可動載置プレート
１４Ｒ回転軸
１６物品排出ホイール
１８ガイド部材
２０回転軸
２２昇降軸
２６カムフォロワ
２８カム
２８Ｇカム溝
３０物品搬送装置
３２キャッピングホイール
３４載置プレート
Ａ作業区間
Ｈ高位置
Ｌ低位置
Ｐ１、Ｐ２受渡位置
Ｖ容器
Ｖｎ首部

Claims

回転自在に設けられた第１回転体と、前記第１回転体に設けられて物品の底部を支持する第１載置プレートと、前記第１回転体に設けられて物品を保持する第１物品保持手段とを有する第１物品搬送機構と、
回転自在に設けられた第２回転体と、前記第２回転体に設けられて物品の底部を支持する第２載置プレートと、前記第２回転体に設けられて物品を保持する第２物品保持手段と、搬送される物品を処理する処理手段とを有する第２物品搬送機構とを備え、
前記第１搬送機構から前記第２搬送機構へと物品が受け渡される物品搬送装置において、
前記第２載置プレートが、前記第２回転体に固定された固定部と、昇降可能な可動部とを備え、
物品の受け渡し時には、前記第１載置プレートと前記第２載置プレートによって物品の底部が同時に支持され、
物品を処理する時には、物品の受け渡し時に前記第１載置プレートによって支持された物品の底部の少なくとも一部が前記第２載置プレートの可動部によって支持される
ことを特徴とする物品搬送装置。
回転自在に設けられた第１回転体と、前記第１回転体に設けられて物品の底部を支持する第１載置プレートと、前記第１回転体に設けられて物品を保持する第１物品保持手段とを有する第１物品搬送機構と、
回転自在に設けられた第２回転体と、前記第２回転体に設けられて物品の底部を支持する第２載置プレートと、前記第２回転体に設けられて物品を保持する第２物品保持手段と、搬送される物品を処理する処理手段とを有する第２物品搬送機構とを備え、
前記第１搬送機構から前記第２搬送機構へと物品が受け渡される物品搬送装置において、
前記第２載置プレートが前記第２回転体の径方向に引っ込められた退避状態と繰り出された支持状態との間で水平に進退動可能であって、
物品の受け渡し時には、前記第１載置プレートと退避状態の前記第２載置プレートによって物品の底部が同時に支持され、
物品を処理する時には、物品の受け渡し時に前記第１載置プレートによって支持された物品の底部の少なくとも一部が支持状態の前記第２載置プレートによって支持される
ことを特徴とする物品搬送装置。