JP7214388B2

JP7214388B2 - 角型物品の搬送装置

Info

Publication number: JP7214388B2
Application number: JP2018139073A
Authority: JP
Inventors: 久和青塚; 光哲畑
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2018-07-25
Publication date: 2023-01-30
Anticipated expiration: 2038-07-25
Also published as: JP2020015581A

Description

本発明は、スターホール間で角型物品を受け渡す角型物品の搬送装置に関する。

角型物品を、スターホイールの外周で保持して回転搬送するとともに、スターホイール間で同角形物品を受け渡す物品搬送装置が知られている。例えば、容器が収容された角型キャリアや一斗缶などの角型物品を、ホイール中心から放射状に突出する羽根部や係合爪の間に形成されるポケットに各々保持して搬送するスターホイールが知られている（特許文献１、２参照）。

スターホイールの外周に保持される物品がホイール外周に沿って搬送されると、物品は同じ角度だけホイールと同じ向きに自転される。また、物品をスターホイール間で受け渡す場合、受渡側のスターホイールと受取側のスターホイールは逆向きに回転され、受渡側のスターホイールと受取側のスターホイールで保持される物品の自転方向は逆向きになる。そのため物品をスターホイール間で受け渡す際、物品は、例えば受渡側スターホイールのポケット内で逆向きに回転される。これらのことから角型物品を搬送する特許文献１、２のスターホイールのポケットには、ポケット内で回転される角型物品の角部を受入れ、角型物品の回転を許容するための凹部が形成されている。

特開２００１－８８９３８号公報特許第４４６１９９０号公報

しかし、このようなスターホイールでは、搬送中に物品がポケットの外に押し出されないように、ホイールの外周に沿って円弧状のガイド部材が設けられる。すなわち、スターホイールが回転されると、ポケット内に収容された角型物品の外側の面がガイド部材に摺接することでホイールの外周に沿って案内され、角型物品はポケット内に保持されたまま搬送される。そのため角型物品とガイド部材との間には、摩擦により摺動抵抗が発生し、物品には回転モーメントが働く。前述したように角型物品を搬送するスターホイールでは、角型物品の回転を許容するための凹部がポケットに設けられているので、角型物品はこの回転モーメントによりポケット内で回転する可能性がある。ガイド部材に沿って搬送されている間に角型物品がポケット内で回転すると、角型物品はガイド部材との間に噛み込まれ、物品や搬送装置にダメージが生じるとともに生産作業も停止する。

本発明は、スターホイール間での角型物品の受け渡しにおける角型物品の回転を許容しつつ、スターホイールによる搬送中に角型物品がガイドとの間の噛み込を防止することを課題としている。

本発明の第１の発明である角型物品の搬送装置は、外周部に物品を保持する物品保持部が設けられた回転体からなる第１スターホイールおよび第２スターホイールと、前記第１スターホイールおよび前記第２スターホイールの搬送経路に沿って設けられ、前記物品保持部に保持された角型物品に係合する搬送ガイドとを備えた角型物品の搬送装置において、前記第１スターホイールの物品保持部は、前記回転体の回転中心側から角型物品に当接する内側当接部と、回転方向後方側から角型物品に当接する後側当接部とが設けられたポケットから構成されており、前記ポケットには、前記内側当接部と前記後側当接部との間に設けられ、前記第１スターホイールから前記第２スターホイールへと物品が受け渡される際に、角型物品の角部が入り込むことを許容する受入凹部と、前記受入凹部で前記ポケットに収容された角型物品に当接することにより、少なくとも前記角型物品が前記搬送ガイドに係合する間、前記角型物品の角部が前記受入凹部に入り込むことを阻止する押出機構とが設けられることを特徴としている。

本発明の第２の発明である角型物品の搬送装置は、第１の発明において、前記押出機構が、前記角型物品に当接する当接部材と、前記当接部材を付勢した状態で前記受入凹部内に配置される付勢部材とから構成されることを特徴としている。

本発明によれば、スターホイール間での角型物品の受け渡しにおける角型物品の回転を許容しつつ、スターホイールによる搬送中に角型物品がガイドとの間の噛み込を防止することができる。

本発明の一実施形態である角型物品の搬送装置の構成を示す平面図である。供給スターホイールのポケットの拡大平面図である。受取位置Ｐ１における角型キャリアの受け渡しの様子を時系列に示す拡大平面図である。

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、本発明の一実施形態である角型物品の搬送装置の構成を示す平面図である。

本実施形態の角型物品の搬送装置１０は、例えば容器Ｖのキャッピングを行うキャッパスターホイール１２に容器Ｖを供給する供給スターホイール１４と、キャッパスターホイール１２からキャッピングが終了した容器Ｖを受け取り排出する排出スターホイール１６とを備える。本実施形態において、容器Ｖは、例えば角型キャリアＣにその底部が収容・保持されて搬送される。

角型キャリアＣに載せられた容器Ｖは、供給スターホイール１４の接線方向に沿って配置される供給コンベヤ１８上を搬送され、供給コンベヤ１８の下流部に配置されたタイミングスクリュー１８Ａにより、その搬送ピッチおよびタイミングが調整されて供給スターホイール１４へ供給される。キャッパスターホイール１２においてキャッピングが終了した容器Ｖは、角型キャリアＣに保持された状態で排出スターホイール１６へ受け渡され、更に排出スターホイール１６の接線方向に沿って配置される排出コンベヤ２０へと受け渡される。

供給スターホイール１４は、上下二枚の上プレート、下プレートを備える搬送ホイール２４から構成される。上下のプレートは、角型キャリアＣの高さよりも短い所定の距離を隔てて水平に配置され、その周囲には例えば６つのポケット２２が設けられる。ポケット２２は、供給スターホイール１４の径方向外側に向けて開放されており、タイミングスクリュー１８Ａにより搬送ピッチが調整された角型キャリアＣは、回転する搬送ホイール２４のポケット２２が、供給コンベヤ１８の搬送経路と搬送ホイール２４の搬送経路の接点Ｐ０に順次到ると、ポケット２２側の略半分の部分が各ポケット２２に収容され、ポケット２２の回転により供給スターホイール１８の外周に沿って搬送される。

搬送ホイール２４の周囲には、供給コンベヤ１８から受け取った角型キャリアＣをキャッパスターホイール１２へと受け渡すまでの間に、ポケット２２内に収容された角型キャリアＣが径方向外側へ押し出されないように、円弧状の搬送ガイド２４Ａが配置される。すなわち、搬送ガイド２４Ａは、搬送ホイール２４の外周から角型キャリアＣの幅の１／２より僅かに長い距離隔てて搬送ホイール２４の外周に沿って配置される。搬送ガイド２４Ａは、例えば低摺動摩擦性の内周面を有する樹脂部材から構成され、回転する搬送ホイール２４のポケット２２内に収容された角型キャリアＣの径方向外側の側面が、搬送ガイド２４Ａの内周面に摺接する。これにより角型キャリアＣは、搬送ホイール２４による回転搬送中もポケット２２内に保持される。

一方、キャッパスターホイール１２の外周部には、周方向に沿って供給ホイール１６から受け渡される角型キャリアＣを略半分収容可能なセンターガイド２６Ａが所定間隔で例えば１２個配置される（図１では一部のみ図示）。また、センターガイド２６Ａの上方には、容器Ｖのネック部Ｖｎを把持するグリッパ２６Ｂが配置され、グリッパ２６Ｂは、周知のグリッパ開閉機構２６Ｃにより開閉される。なお、図１において、グリッパ２６Ｂ、グリッパ開閉機構２６Ｃは、１つのみ図示され、他のセンターガイド２６Ａにおける同機構は省略されている。

ポケット２２に供給スターホイール１４側の約半分が収容されている角型キャリアＣは、受取位置Ｐ１において、キャッパスターホイール１２側の約半分がセンターガイド２６Ａに収容される。また、このとき、あるいはＰ１通過後に、グリッパ２６Ｂにより容器Ｖのネック部Ｖｎ、あるいは胴部が把持・固定され、角型キャリアＣは容器Ｖとともにキャッパスターホイール１２へ受け渡される。キャッパスターホイール１２の回転にともなって、角型キャリアＣはその半分がセンターガイド２６Ａ内に収容された状態で、キャッパスターホイール１２の外周に沿って搬送される。なお、キャッパホイール１２の外周に沿っては、センターガイド２６Ａに保持される角型キャリアＣの外側側面に摺接する搬送ガイド２８が設けられ、回転搬送中に角型キャリアＣがセンターガイド２６Ａから外側へ押し出されることが防止される。なお、センターガイド２６に保持される角型キャリアＣに収容され、そのネック部Ｖｎがグリッパ２６Ｂによって把持される容器Ｖの各々は、キャッパスターホイール１２の外周に沿って回転搬送される間にキャッピングが施される。

本実施形態において、排出スターホイール１６は、供給スターホイール１４と略同様の構成を備える。すなわち排出ホイール１６は、角型キャリアＣの高さよりも短い所定の距離を隔てて水平に配置される上下二枚の上プレート、下プレートを備える搬送ホイール３０から構成され、その周囲には例えば６つのポケット３２が設けられる。ポケット３２は、排出スターホイール１６の径方向外側に向けて開放されている。

キャッパスターホイール１２のセンターガイド２６Ａが、排出スターホイール１６と接する受渡位置Ｐ２に達すると、センターガイド２６Ａにその半分が収容される角型キャリアＣの外側の半分が排出スターホイール１６のポケット３２に収容されるとともに、容器Ｖのネック部Ｖｎを把持していたグリッパ２６Ｂが開放される。なお、グリッパ２６Ｂの開放は受渡位置Ｐ２の上流側でもよい。また、排出スターホイール１６の外周において、キャッパスターホイール１２から排出スターホイール１６へ角型キャリアＣを受け渡す受渡位置Ｐ２から、排出スターホイール１６の搬送経路と排出コンベヤ１８の搬送経路の接点Ｐ３に到る区間には、円弧状の搬送ガイド３０Ａが、搬送ホイール３０の外周に沿って配置され、ポケット３２内に収容された角型キャリアＣをポケット３２内に保持する。これによりキャッピングされた容器Ｖを保持する角型キャリアＣは、受渡位置Ｐ２において排出スターホイール１６のポケット３２へと受け渡され、その後、搬送ガイド３０Ａに沿って回転搬送され、接点Ｐ３において排出コンベヤ２０へと排出される。なお、搬送ガイド３０Ａは、搬送ガイド２４Ａと同じ低摩擦部材で構成される。

図２は、供給スターホイール１４のポケット２２の拡大平面図である。また、図３（ａ）～（ｆ）は、受取位置Ｐ１における角型キャリアＣの受け渡しの様子を時系列に示す拡大平面図である。なお、同構成は、受渡位置Ｐ２における排出スターホイール１６のポケット３２への角型キャリアＣの受け渡しにおいても同様である。そのため、受渡位置Ｐ２における排出スターホイール１６のポケット３２への角型キャリアＣの受け渡し動作についての説明は省略する。

図２に示されれるように、搬送ホイール２４のポケット２２は、搬送ホイール２４の回転中心側から角型キャリアＣに当接するポケット底部（内側当接部）２２Ａと、搬送ホイール２４の回転方向（搬送方向）Ａに対して後方側から角型キャリアＣに当接する後縁フランク部（後側当接部）２２Ｂと、回転方向（搬送方向）Ａに対して前方側に位置する前縁フランク部２２Ｃとからなる。ポケット底部２２Ａと後縁フランク部（後側当接部）２２Ｂの間には、ポケット２２内において、回転方向（搬送方向）Ａとは反対向きに回転される角型キャリアＣの角部が入り込むことを許容する受入凹部３４が設けられ、受入凹部３４には押出機構３６が設けられる。

押出機構３６は、受入凹部３４に押し出され、ポケット２２内に収容される角型キャリアＣの角部に押し当てられる当接部材３６Ａを備える。当接部材３６Ａは、揺動軸３６Ｂ周りに揺動可能なレバー３６Ｃの一端に取り付けられ、同端部は、スプリング３６Ｄにより受入凹部３４に向けて付勢される。スプリング３６Ｄにより付勢されるレバー３６Ｃの他端は、搬送ホイール２４に設けられるストッパピン３６Ｅに係止される。すなわち、ストッパピン３６Ｅは、スプリング３６Ｄにより付勢され、受入凹部３４へ押し出される当接部材３６Ａを所定の位置に位置決めする。なお、スプリング３６Ｄは、搬送ホイール２４に設けられたスプリング受け３６Ｆによって搬送ホイール２４に固定される。

搬送ガイド２４Ａに案内される区間Ｐ０～Ｐ１において、ポケット２２内に収容された角型キャリアＣのポケット底部２２Ａに対面する側面は、ポケット底部２２Ａおよび当接部材３６Ａに当接し、図３（ａ）～（ｃ）に示されるように、径方向Ｒに対して略直交する向きに保持される。このとき、ポケット底部２２Ａに対面する側面に相対する角型キャリアＣの外側の側面は、搬送ガイド２４Ａに当接し、搬送ホイール２４の回転にともなって搬送ガイド２４Ａの円弧状の内周面に摺接する。これにより、角型キャリアＣには、図１に示されるように、回転方向（搬送方向）Ａとは逆向きのＢ方向へのモーメントが働き、角型キャリアＣの搬送方向後側の角部を受入凹部３４に押し込む力が発生する。しかし、角型キャリアＣの受入凹部３４への侵入は押出機構３６に防止され、角型キャリアＣの姿勢は、角型キャリアＣのポケット底部２２Ａに対面する側面が径方向Ｒに対して直交した状態を維持する。すなわち、押出機構３６は、角型キャリアＣが搬送ガイド２４Ａとの間に噛み込まれることを防止する。なお、押出機構３６の付勢力は、少なくとも角型キャリアＣが搬送ガイド２４Ａに係合する間、角型キャリアＣの角部が受入凹部３４に入り込むことを阻止する値に設定される。

例えば図３において、角型キャリアＣ２を収容したポケット２２が受取位置Ｐ１に近付くと、ポケット２２に対応するキャッパスターホイール１２のセンターガイド２６Ａが、角型キャリアＣ２のポケット２２から外側にはみ出した部分に被さり、ポケット２２の外側に位置する部分がセンターガイド２６Ａ内に収容される。受取位置Ｐ１では、搬送ホイール２４の回転中心からこのポケット底部２２Ａの中心を通るの直線（径方向Ｒ）が、キャッパスターホイール１２の回転中心から対応するセンターガイド２６Ａの中心を通る直線に一致し（図３（ｃ））、角型キャリアＣ２に保持される容器Ｖのネック部Ｖｎがグリッパ２６Ｂ（図１参照）により把持される。これにより容器Ｖおよび角型キャリアＣ２の向きがセンターガイド２６Ａに対して固定される。

供給スターホイール１４、キャッパスターホイール１２が図３（ｃ）の位置から更に回転された図３（ｄ）では、センターガイド２６Ａに対して向きが固定され角型キャリアＣ２は、センターガイド２６Ａの移動とともに供給スターホイール１４の搬送ホイール２４とは逆向きに回転され、ポケット２２内に収容される角型キャリアＣ２の搬送方向後側の角部が、押出機構３６のスプリング３６Ｄの付勢力に抗して、受入凹部３４に向けて押し込まれる。すなわち、角型キャリアＣ２は、ポケット２２内において回転方向（搬送方向）Ａとは逆向きにＢ方向に回転される（図３（ｄ）、（ｅ））。その後、センターガイド２６Ａおよびグリッパ２６Ｂにより保持される角型キャリアＣ２は、キャパスターホイール１２の回転とともにポケット２２から離脱し（図３（ｆ））、キャッパスターホイール１２へと完全に受け渡される。

以上のように、本実施形態によれば、ポケットに受入凹部を設けることでスターホイール間での角型物品の受け渡しにおける角型物品の回転を許容できるとともに、受入凹部にガイドとの摩擦力による角型物品の回転を防止する押出機構を設けることで、スターホイールによる搬送中に角型物品がガイドとの間の噛み込まれることを防止できる。

本実施形態では、容器を収容するキャリアが角型である場合を例に説明したが、一斗缶など、容器そのものが角型の場合にも適用できる。また、本実施形態では、供給スターホイールおよび排出スターホイールのポケットに受入凹部および押出機構を設けたが、キャッパスターホイールのセンタガイドにも同様の構成を設けることも可能である。

また、本実施形態では、供給スターホイール、排出スターホイールからキャッパスターホイールへ容器を供給し、キャッパスターホイールから排出する場合を例に説明を行なったが、容器の受け渡しが行われるスターホイールは、キャッパスターホイールに限定されるものではなく、例えばフィラスターホイールであってもよい。なお、角型物品の角部は、面取りがされていなくともよいが、本実施形態の図面において示されるように、角部に円弧状の面取が施された物品であってもよい。また、角型物品は、任意の偏平断面を有する物品であってもよい。

１０角型物品の搬送装置
１２キャッパスターホイール（第２スターホイール）
１４供給スターホイール（第１スターホイール）
１６排出スターホイール
１８供給コンベヤ
２０排出コンベヤ
２２ポケット（物品保持部）
２２Ａポケット底部（内側当接部）
２２Ｂ後縁フランク部（後側当接部）
２４搬送ホイール
２４Ａ、２８、３０Ａ搬送ガイド
２６Ａセンターガイド（物品保持部）
２６Ｂグリッパ
３４受入凹部
３６押出機構
３６Ａ当接部材
３６Ｂ揺動軸
３６Ｃレバー
３６Ｄスプリング（付勢部材）
３６Ｅストッパピン
Ｃ角型キャリア（角型物品）
Ｖ容器

Claims

外周部に物品を保持する物品保持部が設けられた回転体からなる第１スターホイールおよび第２スターホイールと、
前記第１スターホイールおよび前記第２スターホイールの搬送経路に沿って設けられ、前記物品保持部に保持された角型物品に係合する搬送ガイドとを備えた角型物品の搬送装置において、
前記第１スターホイールの物品保持部は、前記回転体の回転中心側から角型物品に当接する内側当接部と、回転方向後方側から角型物品に当接する後側当接部とが設けられたポケットから構成されており、
前記ポケットには、
前記内側当接部と前記後側当接部との間に設けられ、前記第１スターホイールから前記第２スターホイールへと物品が受け渡される際に、角型物品の角部が入り込むことを許容する受入凹部と、
前記受入凹部で前記ポケットに収容された角型物品に当接することにより、少なくとも前記角型物品が前記搬送ガイドに係合する間、前記角型物品の角部が前記受入凹部に入り込むことを阻止する押出機構とが設けられる
ことを特徴とする角型物品の搬送装置。
前記押出機構は、前記角型物品に当接する当接部材と、前記当接部材を付勢した状態で前記受入凹部内に配置される付勢部材とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の角型物品の搬送装置。