JP7269794B2 - 物品の処理装置および処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば飲料が充填された容器を箱詰めするにあたって、互いに間隔の空いている複数の容器を密集させるのに好適な処理装置および処理方法に関する。

段ボールケーサ等の包装機械では、連続的に搬送される包装対象物から所定数の包装単位を分離するグルーピング装置が用いられる。このグルーピング装置として、コンベヤ上を搬送される包装対象物の先頭を、コンベヤより遅い速度で移動するフィンガ（先行フィンガ）で速度規制し、次いで、搬送方向の上流Ｕ側の包装対象物の間に次のフィンガ（後続フィンガ）を挿入する。そして、包装対象物の先頭を速度規制していた先行フィンガを退避させると、後続フィンガまでの包装対象物は、速度の速いコンベヤに載って搬送されるので、後続フィンガにより速度規制されている包装対象物との間に間隔が生じる。この動作を繰り返して包装対象物を所定個数毎にグルーピングする。

以上の装置では、フィンガ（先行、後続）を包装対象物の間に挿入する。ところが、プラスチックボトルのようにやわらかく変形し易い包装対象物をグルーピングする場合、先頭のプラスチックボトルを先行フィンガで速度規制すると、後続のプラスチックボトルによる圧力が先頭のプラスチックボトルに加わって変形することがある。

特許文献１には、グルーピングされるプラスチックボトル以外の圧力を受けずに、プラスチックボトルをグルーピングできる搬送装置が提案されている。特許文献１が提案する装置は、複数列に配列されるプラスチックボトルを第１速度で搬送する第１コンベヤと、第１速度よりも速い第２速度でプラスチックボトルを搬送することによりプラスチックボトルの間隔を広げる第２コンベヤと、を備える。特許文献１の搬送装置は、第２コンベヤにおいて、例えば４本のプラスチックボトル毎に挿入され、第２速度よりも速い第３速度で搬送方向に移動しながら、４本のプラスチックボトルの搬送方向の間隔を狭くするグルーピング手段を備える。

特開２０１０－１６８２１２号公報

特許文献１の提案によれば、グルーピングされるプラスチックボトル以外の圧力を受けずにプラスチックボトルをグルーピングできる。ところが、特許文献１の搬送装置は複数列に配列されるプラスチックボトルが幅方向に位置ずれを起こさないようにするために、複数列の搬送路が長尺なガイドで仕切られている。このガイドは搬送されるプラスチックボトルの形状および寸法に応じてその間隔などが設定されている。したがって、搬送されるプラスチックボトルの形状および寸法が変更されると、ガイドなどを交換する作業、つまり型替が必要になる。この型替の作業は時間的にも労力的にも負荷の大きいものであった。

以上より、本発明は、長尺なガイドを使用することなく、複数の物品を移動させてグルーピング、集積などの処理ができる処理装置および処理方法を提供することを目的とする。

本発明の物品の処理装置は、平坦な搬送面に複数の物品を載せて搬送方向に運ぶ搬送部と、搬送面の上方において、搬送方向に対して、水平方向における任意の向きに移動しながら物品を平行移動させる処理部と、を備える。

本発明における処理部は、搬送方向において隣り合う物品と物品との間隔を狭くするとともに、搬送方向に直交する幅方向において隣り合う物品と物品との間隔を狭くすることができる。
この処理部は、搬送方向における間隔をなくすとともに、搬送方向における間隔をなくすことにより、複数の物品を水平方向に集積することができる。

本発明における処理装置において、搬送部による物品の搬送速度をＶｃ（０＜Ｖｃ）とし、処理部による物品の搬送方向の速度成分をＶｇｙ（０＜Ｖｇｙ）とし、処理部による物品の幅方向の速度成分をＶｇｘ（０＜Ｖｇｘ）とすることができる。
この処理装置における処理部は、式（１）を満足して移動することで、搬送方向において隣り合う物品と物品との間隔を狭くし、Ｖｇｘで移動することで、幅方向において隣り合う物品と物品との間隔を狭くすることができる。
Ｖｃ＜Ｖｇｙ … 式（１）

本発明における処理装置において、搬送部は、複数の物品からなるグループの単位で物品を搬送し、処理部は、グループの中から所定数の物品を分離できる。本発明における処理装置において、分離された所定数の物品の搬送方向および幅方向において隣り合う物品と物品との間隔を狭くする動作を複数回繰り返すことができる。

本発明における処理装置において、搬送部は、グループをなす複数の物品を、搬送方向および幅方向に整列されたマトリックス状として搬送し、処理部は、１行の単位または１列の単位でグループの中から所定数の物品を分離することができる。

本発明における処理装置において、処理部は、搬送方向に物品を押す第１部材と、幅方向に物品を押す第２部材と、を備えることができる。

本発明における処理装置において、搬送部は、複数の物品からなるグループの単位で物品を搬送し、処理部は、搬送方向において隣り合う物品と物品との間隔を狭くする第１動作と、幅方向において隣り合う物品と物品との間隔を狭くする第２動作のいずれか一方の動作を複数回繰り返した後に、第１動作と第２動作の他方の動作を複数回繰り返すことで、グループにおける複数の物品の集積を行うことができる。

本発明における処理装置において、搬送部は、グループをなす複数の物品を、搬送方向および幅方向に整列されたマトリックス状として搬送し、処理部は、１行の単位または１列の単位で第１動作と第２動作を行うことができる。

本発明における処理装置において、処理部は、好ましくは、鉛直方向に移動可能であり、鉛直方向の上方から降下して、所定数の物品と他の物品との間に挿入される。

本発明における物品の処理方法は、水平方向に平坦な搬送面に複数の物品を載せて搬送方向に運ぶ搬送ステップと、水平方向における任意の向きに物品を平行移動させる処理ステップと、を備え、処理ステップは、搬送方向において隣り合う物品と物品との間隔を狭くするとともに、搬送方向に直交する幅方向において隣り合う物品と物品との間隔を狭くする。

本発明によれば、水平方向における任意の向きに移動しながら物品を平行移動させる処理部を備えており、この処理部は物品の移動を案内する機能を備えているので、長尺なガイドを設ける必要がない。これにより、本発明によれば、長尺なガイドに要するコストならびにこのガイドの清掃、保守点検に要するコストを低減できる。
また、処理される物品の寸法、形状が変更されたとしても、機械的な型替作業は不要であり、処理部の移動経路、速度などの設定を変更するだけで、物品の変更に対応できる。仮に、処理部の交換が必要であったとしても、処理部は一度に処理する物品の数本分の寸法を有していればよい。したがって、処理部を交換する作業は長尺なガイドを交換するのに比べると負担が小さい。

本発明の実施形態に係る集積装置の概略構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 図１の集積装置の概略の動作を示す平面図である。 図１の集積装置の集積動作を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に時系列で示す平面図である。 図３に続いて図１の集積装置の集積動作を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に時系列で示す平面図である。 （ａ）および（ｂ）は図４に続いて図１の集積装置の集積動作を時系列で示す平面図であり、（ｃ）は集積の動作を示す正面図である。 図１の集積装置におけるガイドの動作を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順に時系列で示す平面図である。 本実施形態の集積装置による他の集積動作を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に時系列で示す平面図である。 本実施形態の集積装置に対する容器の供給方法の一例を示す平面図である。 本実施形態の集積装置による他の集積動作を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に時系列で示す平面図である。 図９に続いて他の集積動作を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に時系列で示す平面図である。 図１０に続いて他の集積動作を（ａ）、（ｂ）の順に時系列で示す平面図である。 本実施形態の集積装置による他の集積動作を示す平面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態においては、物品の処理の一例として複数の容器１００を集積する装置を説明する。本実施形態における処理装置１は、図１に示すように、容器１００を上流Ｕから下流Ｄに向けて搬送する搬送部３と、搬送部３で運ばれる容器１００を水平方向に移動させて集積する処理部５と、搬送部３および処理部５の動作を制御する制御部７と、を備えている。処理装置１は、長尺なガイドを使用することなく、複数の容器１００の集積を実現する。
本実施形態における集積とは、複数の容器１００が水平方向に隙間なく密集することをいう。
また、処理装置１において、上流Ｕおよび下流Ｄ、ならびに、幅方向ｘ、搬送方向ｙおよび鉛直方向ｚは、図１に示した通りに定義される。上流Ｕおよび下流Ｄは相対的な意味を含んでいる。幅方向ｘおよび搬送方向ｙを含む二次元の平面は水平方向に沿っている。また、容器１００が搬送される向きは、図１などに白抜きの矢印で示されている。

［搬送部３］
搬送部３は、上流Ｕから受け取った容器１００を載せて下流Ｄに向けて容器１００を所定の搬送速度Ｖｃで搬送する。搬送部３の一例としてコンベヤ装置が掲げられ、一定の搬送速度Ｖｃで容器１００を搬送できるし、可変の搬送速度Ｖｃで容器１００を搬送できる。

搬送部３は、図１に示すように、搬送方向ｙに沿うガイド類が設けられておらず、水平方向（幅方向ｘおよび搬送方向ｙ）に平坦な搬送面３Ａが続いている。したがって、容器１００は、搬送面３Ａの上を水平方向の任意の向きに移動することができる。

搬送部３は、全体を一体で構成できるし、幅方向ｘに複数に分割して構成することもできる。後者の場合であっても、それぞれの搬送部３の搬送面３Ａの高さが一致するように構成される。搬送部３の構成は任意であり、種々の形態のコンベヤ装置を広く適用できる。

［処理部５］
処理部５は、搬送部３を搬送される容器１００を押しながら搬送部３の任意の水平方向に移動させる。処理部５は、容器１００を当初の位置から所望する位置まで移動する経路を案内するガイドとしての機能を有する。

処理部５は、一例として搬送部３の上方に配置されている。処理部５は、幅方向ｘおよび搬送方向ｙを含む水平方向に平行移動することができる。この平行移動は、水平方向において任意の向きで行うことができる。また、処理部５は、鉛直方向ｚにも移動することができる。以上のように処理部５は三次元に移動することができるが、この三次元の移動は例えば図示を省略する３軸ロボットで実現できる。
処理部５が移動する速度は、幅方向ｘの速度成分Ｖｇｘ、搬送方向ｙの速度成分Ｖｇｙおよび鉛直方向ｚの速度成分Ｖｇｚで表される。速度成分Ｖｇｘおよび速度成分Ｖｇｙは、処理部５による容器１００の移動速度と等価である。

ここで説明する処理部５は、図１（ａ）および図２に示すように、平面視した形状がＬ字状をなしている。つまり、処理部５は、幅方向ｘに平行に設けられる第１部材５Ａと、搬送方向ｙに平行な第２部材５Ｂと、を備えている。処理部５が容器１００を押すことで移動させるとき、第１部材５Ａは幅方向ｘに並ぶ６本の容器１００に上流Ｕの側から接する。同様に、第２部材５Ｂは幅方向ｘに並ぶ６本の容器１００のうちで幅方向ｘの最も端、図２においては右端の容器１００に幅方向ｘの外側から接する。第１部材５Ａは、６本の容器１００に対応するように、６本の容器１００が幅方向ｘに寸法よりも幅方向ｘの寸法が長く形成されている。第２部材５Ｂは、１本分の容器１００に相当する搬送方向ｙの寸法を有する。

以上のように構成されている処理部５は、１行を構成する６本の容器１００を一度にまとめて移動させることができる。ここで例示する処理部５は第１部材５Ａと第２部材５Ｂは互いに直交するが、１行を構成する６本の容器１００を一度にまとめて移動させることができる限り、第１部材５Ａと第２部材５Ｂがなす角度は任意である。

Ｌ字状の形状を有する処理部５は、搬送方向ｙに対して傾斜する向きに所定数の容器１００をまとめて移動させることができる。搬送部３の搬送面３Ａが水平方向（幅方向ｘおよび搬送方向ｙ）にわたって平坦であることから、処理部５に押される容器１００は、搬送部３の上を任意の水平方向に移動することができる。

［制御部７］
制御部７は、搬送部３の動作および処理部５の動作を制御する。
搬送部３の動作は、搬送部３の駆動の開始および停止に加えて、搬送部３の搬送速度Ｖｃを含む。また、処理部５の動作は、処理部５の駆動の開始および停止に加えて、処理部５の移動方向および処理部５の速度成分Ｖｇｘ，ＶｇｙおよびＶｇｚを含む。

［処理装置１による容器１００の集積動作の概要］
次に、処理装置１による容器１００の集積手順の概要を、図２を参照して説明する。
図２に示すように、複数の容器１００は、上流Ｕから下流Ｄに向けて搬送される過程で、処理部５が図中の斜め前方に移動することにより集積される。
容器１００は、上流Ｕにおいて４行×６列のマトリックス状に整列したグループの単位（１００Ｇ１，１００Ｇ２）で搬送される。ここでいうマトリックス状に整列とは、一つの行を構成する複数の容器１００が幅方向ｘに平行に並び、かつ、一つの列を構成する複数の容器１００が搬送方向ｙに平行に並んでいることを意味する。加えて、集積の前の整列においては、隣り合う容器１００と容器１００の間に一定の隙間が設けられている。この隙間が設けられている複数の容器１００からなる容器群１００Ｇを処理部５で水平方向に移動させることで、隙間をなくした集積群１００Ｐを形成する。

なお、マトリックス状に整列した複数の容器１００における行は図２のＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４で定義され、列は図２のＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６で定義される。図２において、Ｒ１と表記された幅方向ｘに並ぶ６本の容器１００は１行目を構成し、同様にＲ３と表記された幅方向ｘに並ぶ６本の容器１００は３行目を構成する。また、図２において、Ｃ１と表記された搬送方向ｙに並ぶ４本の容器１００は１列目を構成し、同様にＣ４と表記された搬送方向ｙに並ぶ４本の容器１００は４行目を構成する。つまり、幅方向ｘに並ぶ複数本の容器１００が行を構成し、搬送方向ｙに並ぶ複数本の容器１００が列を構成する。

集積動作の始めとして、処理部５は先頭の容器群１００Ｇの中の先頭をなす１行目（Ｒ１）を構成する容器１００よりも上流Ｕの側に配置される。図２の実線で示される処理部５がこの位置を示している。処理部５はこの位置において、第１部材５Ａが先頭をなす複数の容器１００に上流Ｕの側から接触し、第２部材５Ｂが当該６本の容器１００の中で右端の容器１００に幅方向ｘの外側から接触する。この位置を処理部５における集積動作の始点（ＳＰ）という。

処理部５は、始点（ＳＰ）に配置された後に、搬送方向ｙに対して傾斜する向きに移動する。そうすると、１行目（Ｒ１）を構成する６本の容器１００は処理部５に押されることで処理部５と同じ向きに移動する。このとき、図２に示すように、処理部５および１行目（Ｒ１）を構成する６本の容器１００は幅方向ｘの移動成分Ｌｘと搬送方向ｙの移動成分Ｌｙを有している。図２において、破線で示される処理部５が処理部５の移動の終点（ＥＰ）を示しており、処理部５は実線で示される始点（ＳＰ）から終点（ＥＰ）まで移動する。終点（ＥＰ）まで移動した処理部５は始点（ＳＰ）まで戻り、２行目（Ｒ２）の６本の容器１００の移動動作に備える。

処理部５は移動成分Ｌｘを有しているので、１行を構成する６本の容器１００の幅方向ｘにおける隙間を狭くできる。本実施形態における移動成分Ｌｘは、この隙間がなくなり、隣り合う容器１００と容器１００が接するのに足りる距離を有している。移動前の容器１００と容器１００の幅方向ｘにおける隙間の寸法をｄとすると、移動成分Ｌｘは少なくとも五つの隙間を詰めるだけの距離、つまり５ｄ以上となる。
処理部５は移動成分Ｌｙを有している。この移動成分Ｌｙは、次工程で集積群１００Ｐを処理する際に、隣り合う集積群１００Ｐが処理の妨げにならないことを考慮して定められる。

［処理装置１による容器１００の集積動作］
処理装置１は、１行目（Ｒ１）の６本の容器１００を移動させた後に、２行目（Ｒ２）、３行目（Ｒ３）および４行目（Ｒ４）のそれぞれの６本の容器１００を順に移動させることにより、集積群１００Ｐを形成する。この手順を図３～図５を参照して説明する。

処理部５は、始点（ＳＰ）において先頭の１行目（Ｒ１）を構成する６本の容器１００に上流Ｕの側から接し、終点（ＥＰ）に向けて移動を始める（図３（ａ）、（ｂ））。そうすると、１行目（Ｒ１）を構成する６本の容器１００が容器群１００Ｇ１から分離される。処理部５は、幅方向ｘに移動するので隣り合う容器１００と容器１００の間の隙間が次第に狭くなり、処理部５が終点（ＥＰ）に至ると、全ての隙間がなくなる（図３（ｂ），（ｃ））。図５（ｃ）には、隣り合う容器１００と容器１００の隙間が狭くなる様子が正面から示されている。

処理部５は、終点（ＥＰ）まで移動した後に始点（ＳＰ）まで戻るが、２行目（Ｒ２）の６本の容器１００は、処理部５の始点（ＳＰ）に対応する位置まで搬送されている（図３（ｃ），（ｄ））。処理部５が始点（ＳＰ）に戻る際には、２行目（Ｒ２）の容器１００に干渉するのを避けるために、容器１００よりも高い位置まで上昇した後に所定位置まで降下される。

始点（ＳＰ）に戻った処理部５は、１行目（Ｒ１）の容器１００の移動の時と同様にして２行目（Ｒ２）の容器１００を終点（ＥＰ）まで移動させる（図３（ｄ），図４（ａ））。
その後は、図４（ｂ）～図５（ｂ）に示すように、始点（ＳＰ）から終点（ＥＰ）への移動と終点（ＥＰ）から始点（ＳＰ）への移動とを複数回繰り返す。そうすると、先行する容器群１００Ｇ１は集積群１００Ｐへと変換される一方、処理部５は後続の容器群１００Ｇ２の集積動作に入る。

［搬送部３と処理部５の速度の関係］
上述したように処理装置１は、始点にある処理部５が容器群１００Ｇ１、１００Ｇ２…から１行ずつ容器１００を分離して終点まで移動することにより、集積群１００Ｐを形成する。この処理部５による集積動作が行われている最中には、容器１００は搬送部３により搬送されている。処理部５により容器群１００Ｇ１，１００Ｇ２…から集積群１００Ｐを形成するために、搬送部３による容器１００の搬送速度Ｖｃと処理部５の移動速度Ｖｇとは以下の関係を有する。なお、移動速度Ｖｇは、図６（ａ）に示すように、幅方向ｘの速度成分Ｖｇｘと搬送方向ｙの速度成分Ｖｇｙを有している。なお、図６において、速度成分Ｖｇｘ、速度成分Ｖｇｙとは異なる矢印は、処理部５が移動する向きを示している。図９～図１１も同様である。
処理部５は、容器群１００Ｇから１行分の容器１００を分離するために、式（１）を満たす必要がある。
Ｖｃ＜Ｖｇｙ … （１）
Ｖｃ：搬送部３による容器１００の搬送速度
Ｖｇｙ：処理部５の搬送方向ｙの速度成分

また、処理部５は、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、先行する行に属する６本の容器１００を分離して終点（ＥＰ）まで移動した後に、後続する行の６本の容器１００が始点（ＳＰ）に対応する位置に到達したときに、始点（ＳＰ）に戻り後続の行に属する容器１００に上流Ｕの側から接触する必要がある。

図６（ａ）～（ｃ）に示すように、始点（ＳＰ）における処理部５の特定の点における位置を（ｘｓ，ｙｓ）とし、終点（ＥＰ）における処理部５の特定の点における位置を（ｘｅ，ｙｅ）とする。
ここで、後続の行に属する容器１００が始点（ＳＰ）に対応する位置まで移動したときに、先行の行に属する容器１００が終点（ＥＰ）まで移動する必要がある。したがって、処理部５は以下の式（２）を満たす必要がある。
（Ｖｇｙ－Ｖｃ）／Ｌｙ＝ｄ／Ｖｃ … 式（２）
Ｖｃ：搬送部３による容器１００の搬送速度
Ｖｇｙ：処理部５の搬送方向ｙの速度成分
Ｌｙ：ｙｅ－ｙｓ
ｄ：移動前の容器１００と容器１００の間隔

ここで、本実施形態は搬送部３により搬送速度Ｖｃで移動する容器１００を搬送速度Ｖｃよりも速い速度成分Ｖｇｙで移動する処理部５で分離する。処理部５が容器１００に接触するときの両者の相対速度Ｖｒは式（３）の通りである。

Ｖｒ＝Ｖｇｙ－Ｖｃ…式（３）
例えば、静止している容器１００に速度Ｖｒで移動する処理部５で接触する場合（第１態様）と、本実施形態のように搬送速度Ｖｃで移動する容器１００に速度成分Ｖｇｘが速度Ｖｒの処理部５が接触する場合（第２態様）を比べる。つまり、容器１００に処理部５が接触することで、容器１００には転倒するおそれがある。特に、速度成分Ｖｇｘを大きくする場合には、この転倒を考慮する必要性が大きくなる。

本発明者らの検討によると、同じ速度Ｖｒであったとしても、第２態様、つまり容器１００が搬送されている方が第１態様よりも容器１００の転倒するおそれが小さい。つまり、本実施形態において、容器１００を下流Ｄに向けて搬送しながら相対速度Ｖｒをもって処理部５による容器１００の分離を行うのが好ましい。

［処理装置１の効果］
次に、処理装置１が奏する効果を説明する。

処理装置１によれば、水平方向における任意の向きに移動しながら容器１００を平行移動させる処理部５を備えており、この処理部５は容器１００の移動を案内する機能を備えているので、長尺なガイドを設ける必要がない。これにより、本実施形態によれば、処理部５を搬送方向ｙに傾斜する向きに移動させることにより、容器群１００Ｇから集積群１００Ｐを形成できる。この集積の過程で、従来の装置で必要とされた長尺なガイドを設ける必要がない。

これにより、長尺なガイドに要するコストならびにこのガイドの清掃、保守点検に要するコストを低減できる。また、使用される容器１００の寸法、形状が変更されたとしても、機械的な型替作業は不要であり、処理部５の移動経路、速度などの設定を、例えば制御部７のタッチパネルで変更するだけで足りる。また、仮に処理部５を交換する必要があったとしても、処理部５は容器１００の数本分の寸法を有していればよいので、処理部５を交換する作業は長尺なガイドを交換するのに比べると負担が小さい。

次に、処理装置１はＬ字状の処理部５を用いており、１行を構成する６本の容器１００に搬送方向ｙにおける上流Ｕの側から接触するとともに幅方向ｘにおける外側から接触する。したがって、処理部５は容器１００を終点に向けて傾斜する向きに移動させることができる。これは、例えば処理部５を搬送方向ｙに移動させた後に幅方向ｘに移動させることにより終点に移動させるのに比べて、移動距離および移動時間を短縮できる。もっとも、本発明は処理部５を搬送方向ｙに移動させた後に幅方向ｘに移動させる形態を排除するものではない。この形態であっても、上述した長尺なガイドが必要ないという効果を奏するからである。

さらに、処理装置１によれば、処理される容器１００は処理部５だけから圧力を受ける。したがって、後続の多数の容器１００から圧力を受けるのに比べると、圧力により容器１００が変形するおそれが極めて低い。

［付記］
以上、本発明の好ましい形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

［分離形態］
以上で説明した実施形態は、１行を構成するＮ本の容器１００を一度にまとめて移動させるが、これは本発明の好ましい形態にすぎない。本発明は、１行を構成するＮ本の容器１００を分割して移動させることができる。一例として、本発明は、図７（ａ）～（ｄ）に示すように、１行を構成する６本の容器１００を３本ずつ移動させることもできる。

［搬送部３への容器１００の供給形態］
複数の容器１００が搬送部３に供給されることで、本発明の集積装置が機能する。本発明おいてこの搬送部３への容器１００の供給の形態は任意であるとともに、搬送部３における容器１００の配列も任意である。

上述した実施形態において、処理部５は１行を構成する６本の容器１００を順に移動させることで２４本の容器１００から集積群１００Ｐを構成するが、これは処理部５を行間に差し込むことができるからである。つまり、容器１００がランダムに搬送部３に供給され、かつ、そのまま始点に対応する位置まで搬送されると、処理部５を差し入れる隙間がないかもしれないし、差し入れて必要な本数、例えば６本の容器１００を分離できないおそれがある。

そこで、図８（ａ）に示すように、搬送部３の上流Ｕの側に均等間隔で配列されるＮ本、ここでは一例として６本の容器１００を幅方向ｘに搬送する。次いで、図８（ｂ）に示すように、１行を構成する６本の容器１００を搬送方向ｙに搬送して搬送部３に受け渡す。そうすれば、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、幅方向ｘおよび搬送方向ｙに均等間隔で２４本の容器１００がマトリックス状に配列される容器群１００Ｇ１，１００Ｇ２が構築される。

ただし、本発明は容器１００がランダムに搬送部３に供給される形態を排除するものではない。例えば、本発明は、ランダムに搬送部３に供給された複数の容器１００を、容器群１００Ｇ１，１００Ｇ２のようにマトリックス状に整列させた後に、処理部５による集積などの処理を実行することができる。

［処理部５の移動方向］
上述した実施形態では、処理部５は搬送方向ｙに傾斜する同じ経路を往復移動するが、本発明における処理部５の移動経路はこれに限定されない。図９～図１１を参照してその一例（変形例）を説明する。この変形例は、搬送方向ｙに容器１００と容器１００の間隔を狭くして搬送方向ｙについて集積を行う第１動作と、幅方向ｘに容器１００と容器１００の間隔を狭くして幅方向ｘについて集積を行う第２動作と、を個別に行う。変形例で用いられる処理部５は真っすぐな部材のみからなる。

［搬送方向ｙの集積（第１動作）］
この変形例においても、図９（ａ）に示すように、容器１００が４行×６列で搬送されているものとする。
はじめに、図９（ｂ）に示すように、処理部５が２行目の容器１００と３行目の容器１００間に挿入され、３行目の容器１００の流れをせき止める。これにより、４行目の容器１００が停止している３行目の容器１００に近づき、３行目と４行目の容器１００の間隔が狭くなる。処理部５は、１行目の容器１００と２行目の容器１００の間に挿入され、次いで、図９（ｃ）に示すように搬送方向ｙの上流Ｕに向かって移動することにより、２行目の容器１００を３行目の容器１００に向けて移動させる。次に、１行目の容器１００を下流Ｄ側から上流Ｕ側に向けて移動させることにより、４行×６列で搬送される複数の容器１００は、搬送方向ｙの間隔が狭くされ、搬送方向ｙに集積される。これで搬送方向ｙの集積動作は完了する。ここでは処理部５が鉛直方向ｚの上方から降下して挿入される例を示すが、本発明はこれに限るものではなく、搬送部３の側方に配置する処理部５を、幅方向ｘに移動させることで挿入することもできる。

なお、図９～図１１においては、隣り合う容器１００と容器１００の間に間隔が残されているが、本発明における集積は必ずしも隣り合う容器１００と容器１００が接触することが必須ではない。つまり、本発明における集積とは、容器１００と容器１００の間隔が狭くなり、全体として密集することをいう。

［幅方向ｘの集積（第２動作）］
次に、幅方向ｘの集積動作に移行する。

処理部５は、図１０（ａ）に示すように、４列目の容器１００と５列目の容器１００の間に挿入され、４列目の容器１００を３列目の容器１００に近づくように移動させる。次に、処理部５は、図１０（ｂ），（ｃ）に示すように、５列目の容器１００を４列目の容器１００に近づくように移動し、さらに、６列目の容器１００を５列目の容器１００に近づくように移動する。さらに、処理部５は、図１０（ｄ）および図１１（ａ）に示すように、２列目の容器１００を３列目の容器１００に近づくように移動し、さらに、１列目の容器１００を２列目の容器１００に近づくように移動する。これで幅方向ｘの集積動作は完了し、図１１（ｂ）に示すように、集積群１００Ｐが形成される。

図９～図１１は、搬送方向ｙについての集積動作と、幅方向ｘについての集積動作と、を分離して行う一例にすぎず、はじめに処理部５を挿入する位置を適宜選択することができる。また、本発明は、幅方向ｘについての集積動作を先行して行い、その後に搬送方向ｙについての集積動作を行う形態をも包含する。

［処理部５の運動形態（回転運動）］
上述した実施形態では、処理部５が搬送方向ｙに傾斜する向きに直線運動することによって容器１００を移動させるが、処理部５は回転運動することによって容器１００を移動させることもできる。図１２を参照してその一例を説明する。ここでいう回転運動とは、限られた角度の範囲で行われる回転運動である。

図１２（ａ）において、幅方向ｘに傾斜して容器１００に対して挿入された処理部５が、矢印Ｉに示すように図中の反時計回りに回転運動しながら、矢印IIに示すように搬送方向ｙに平行に直線運動する。処理部５が幅方向ｘと平行になったならば、搬送方向ｙに傾斜する向きで直線運動して集積が行われる。
図１２（ａ）のａ－１、ａ－２およびａ－３を参照すると、ａ－１のときの６本の容器１００は、ａ－２まで搬送方向ｙに平行移動し、さらにａ－２からａ－３までの間は搬送方向ｙに傾斜する向きに平行移動する。なお、図１２（ａ）に示すように、本実施形態において容器１００を受け止めるストッパ９を設けることができる。

また、図１２（ｂ）に示すように、幅方向ｘに傾斜して容器１００に対して挿入された処理部５が、矢印Ｉに示すように図中の反時計回りに回転運動しながら、矢印IIIに示すように搬送方向ｙに傾斜する向きで直線運動して集積を行うこともできる。
図１２（ｂ）のｂ－１、ｂ－２およびｂ－３を参照すると、ｂ－１のときの６本の容器１００は、ａ－２まで搬送方向ｙに傾斜する向きに平行移動し、さらにａ－２からａ－３までの間も搬送方向ｙに傾斜する向きに平行移動する。

以上の通りであり、本発明において、処理部５は直線運動のみならず回転運動を伴うことができるが、回転運動を伴っても、複数本の容器１００は平行移動をする。

［処理部５の移動制御の形態］
以上で説明した実施形態は、処理部５が予め定められた移動経路および速度で移動することを前提として説明したが、本発明はこれに限定されず、搬送部３を搬送される複数の容器１００の位置情報に基づいて処理部５による集積動作を行うことができる。

例えば、搬送部３を搬送される複数の容器１００をカメラで撮像して、この撮像情報を制御部７に送る。制御部７は、取得した撮像情報を解析してそれぞれの容器１００の位置を特定する。制御部７は特定されたそれぞれの容器１００の位置を考慮して、所望する１行を構成するだけの容器１００を他の容器１００から分離できる位置に処理部５を移動させる。以後、制御部７は逐次取得するそれぞれの容器１００の位置情報に基づいて、実施形態または変形例で示した処理部５の動作手順により集積作業を行う。

［集積以外の処理］
以上で説明した実施形態は、容器１００を集積する例について説明したが、本発明における処理装置および処理方法はこれに限定されない。例えば、グループに区分されることなく連続して搬送される容器１００から、所定本数の容器１００を抜き出してグループを形成する処理、グループで搬送される容器１００を平行移動させることにより搬送経路を変更する処理などに、本発明は適用される。

１ 処理装置
３ 搬送部
３Ａ 搬送面
５ 処理部
５Ａ 第１部材
５Ｂ 第２部材
７ 制御部
１００ 容器
１００Ｇ，１００Ｇ１，１００Ｇ２ 容器群
１００Ｐ 集積群

Claims (9)

1. 平坦な搬送面に複数の物品を載せて搬送方向に運ぶ搬送部と、
   前記搬送面の上方において、水平方向における任意の向きに移動しながら前記物品を平行移動させる処理部と、を備え、
   前記搬送部による前記物品の搬送速度をＶｃ（０＜Ｖｃ）とし、
   前記処理部による前記物品の前記搬送方向の速度成分をＶｇｙ（０＜Ｖｇｙ）とし、
   前記処理部による前記物品の前記搬送方向に直交する幅方向の速度成分をＶｇｘ（０＜Ｖｇｘ）とすると、
   前記処理部は、
   式（１）を満足して移動することで、前記搬送方向において隣り合う前記物品と前記物品との間隔を狭くし、
   前記Ｖｇｘで移動することで、前記幅方向において隣り合う前記物品と前記物品との前記間隔を狭くする物品の処理装置。
   Ｖｃ＜Ｖｇｙ … 式（１）
   
2. 前記処理部は、
   前記搬送方向における前記間隔をなくすとともに、前記搬送方向における前記間隔をなくすことにより、複数の前記物品を水平方向に集積する、
   請求項１に記載の処理装置。
   
3. 前記搬送部は、
   複数の前記物品からなるグループの単位で前記物品を搬送し、
   前記処理部は、
   前記グループの中から所定数の前記物品を分離し、分離された所定数の前記物品の前記搬送方向および前記幅方向において隣り合う前記物品と前記物品との前記間隔を狭くする動作を複数回繰り返す、
   請求項１または２に記載の処理装置。
   
4. 前記搬送部は、
   前記グループをなす複数の前記物品を、前記搬送方向および前記幅方向に整列されたマトリックス状として搬送し、
   前記処理部は、
   １行の単位または１列の単位で前記グループの中から所定数の前記物品を分離する、
   請求項３に記載の処理装置。
   
5. 前記処理部は、
   前記搬送方向に前記物品を押す第１部材と、
   前記幅方向に前記物品を押す第２部材と、を備える、
   請求項３または請求項４に記載の処理装置。
   
6. 前記搬送部は、
   複数の前記物品からなる前記グループの単位で前記物品を搬送し、
   前記処理部は、
   前記搬送方向において隣り合う前記物品と前記物品との前記間隔を狭くする第１動作と、前記幅方向において隣り合う前記物品と前記物品との前記間隔を狭くする第２動作のいずれか一方の動作を複数回繰り返した後に、前記第１動作と前記第２動作の他方の動作を複数回繰り返すことで、前記グループにおける複数の前記物品の集積を行う、
   請求項３に記載の処理装置。
   
7. 前記搬送部は、
   前記グループをなす複数の前記物品を、前記搬送方向および前記幅方向に整列されたマトリックス状として搬送し、
   前記処理部は、
   １行の単位または１列の単位で前記第１動作と前記第２動作を行う、
   請求項６に記載の処理装置。
   
8. 前記処理部は、鉛直方向に移動可能であり、
   鉛直方向の上方から降下して、所定数の前記物品と他の前記物品との間に挿入される、
   請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の処理装置。
   
9. 水平方向に平坦な搬送面に複数の物品を載せて搬送方向に運ぶ搬送ステップと、
   水平方向における任意の向きに前記物品を平行移動させる処理ステップと、を備え、
   前記処理ステップは、
   前記搬送方向において隣り合う前記物品と前記物品との間隔を狭くするとともに、
   前記搬送方向に直交する幅方向において隣り合う前記物品と前記物品との間隔を狭くし、
   前記処理ステップにおいて、
   前記搬送方向において隣り合う前記物品と前記物品との間隔を狭くするとともに、
   前記搬送方向に直交する幅方向において隣り合う前記物品と前記物品との間隔を狭くし、
   前記搬送ステップにおける前記物品の搬送速度をＶｃ（０＜Ｖｃ）とし、
   前記処理ステップにおける前記物品の前記搬送方向の速度成分をＶｇｙ（０＜Ｖｇｙ）とし、
   前記処理ステップにおける前記物品の前記幅方向の速度成分をＶｇｘ（０＜Ｖｇｘ）とすると、
   前記処理ステップは、
   式（１）を満足して移動することで、前記搬送方向において隣り合う前記物品と前記物品との前記間隔を狭くし、
   前記Ｖｇｘで移動することで、前記幅方向において隣り合う前記物品と前記物品との前記間隔を狭くする物品の処理方法。
   Ｖｃ＜Ｖｇｙ … 式（１）
   

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