JP7407754B2 - 物品搬送装置及び物品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の供給位置に供給した物品を、回転する環状体の内周面に吸着して搬送する物品搬送装置と、この物品搬送装置を用いた物品検査装置に関するものである。

下記特許文献１には、光学センサを用いた錠剤測定装置及び錠剤測定方法の発明が開示されている。この錠剤測定装置は、円盤状の搬送ディスク１と光学センサ２を備えた測定部３０と、搬送ディスク１と水平方向に隣接して設けられ、測定部３０の搬送ディスク１に錠剤３を供給する錠剤供給部４０と、測定済みの錠剤３を錠剤コーティング装置に戻す回収部５０とを備えている。錠剤供給部４０によって供給された錠剤３は、所定位置で搬送ディスク１の外周部に吸着されて搬送され、光学センサ２によってその物性が非接触状態で測定される。規格外の錠剤３は不良品排出部６０から排出され、規格内の錠剤３は回収部５０を介して錠剤コーティング装置に還送される。この発明によれば、個々の錠剤の正確な物性を連続的に測定し得るものとされている（なお、「背景技術」及び次項の「発明が解決しようとする課題」において各構成部分の名称に付された数字は特許文献１における参照符号である。）。

特開２０１９－９５２３６号公報

前記特許文献１に開示された錠剤測定装置の発明によれば、錠剤３を供給する錠剤供給部４０と、錠剤供給部４０から錠剤３を受け取って搬送する円盤状の搬送ディスク１が、水平方向に隣接して設けられている。このため、錠剤測定装置は全体として水平方向についての寸法が大きい大型装置となり、設置に広い床面積が必要であるという問題があった。

本発明は、以上説明した従来の技術における課題に鑑みてなされたものであり、物品の供給部と物品の搬送部をコンパクトにまとめて全体を小型化したため設置に広い場所を必要としない利便性の高い物品搬送装置と、これを用いた検査装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載された物品搬送装置２は、
物品Ｗを整列させて供給位置Ｐに搬送する供給部４と、
前記供給部４の上方で回転し前記供給位置Ｐで前記物品Ｗをその内周面に吸着する環状の搬送部５と、
を有し、
前記供給部４は、前記物品Ｗを一列に並べて前記供給位置Ｐに搬送する曲線状の搬送経路９を有し、
前記供給部４は円形であり、前記搬送部５の直径は前記供給部の直径よりも大きく、前記搬送部５の中心と前記供給部４の中心は一致しておらず、
前記搬送部５の下方であって前記供給部４が存在しない位置に、前記搬送部５から離れて落下した前記物品Ｗを受け取る物品回収部３０，３１を設けたことを特徴としている。

請求項２に記載された物品検査装置１は、
請求項１に記載の物品搬送装置２と、
前記物品搬送装置２の前記搬送部５によって搬送されている前記物品Ｗを検査する検査部３と、
を有することを特徴としている。

請求項１に記載の物品搬送装置によれば、供給部と搬送部を上下方向に配列したコンパクトな構成により小型化を実現することができる。

請求項１に記載の物品搬送装置によれば、物品を搬送経路に沿って一列に整列させ、１個ずつ連続的に確実に搬送部に供給することができる。

請求項１に記載の物品搬送装置によれば、供給部の大半を搬送部の下方に配置することができるため、コンパクトな構成による小型化の実現をさらに進めることができる。

請求項１に記載の物品搬送装置によれば、下方に供給部が存在しない位置まで搬送部によって物品を搬送した後、搬送部から離して落下させることで、物品回収部に物品を回収することができる。

請求項２に記載の物品検査装置によれば、供給部と搬送部を上下方向に配列した物品搬送装置のコンパクトな構成により、物品検査装置の小型化が可能である。

物品検査装置の構成の一部を省略乃至模式化して表した平面図である。 物品を整列させて供給位置に搬送する供給部の断面図である。 物品検査装置の斜視図である。 図３に対して水平面内で１８０°反対の側に視点をおいた物品検査装置の斜視図である。

本発明の実施形態に係る物品検査装置１の構成について図１～図４を参照して説明する。
平面図である図１に示すように、この物品検査装置１は、平面内において物品Ｗを円周状の搬送コースに沿って搬送する物品搬送装置２と、搬送コースの途中で物品Ｗの検査を行なう検査部３を備えている。

図１に示すように、物品搬送装置２は、物品Ｗを円周状に一列に整列させて供給位置Ｐに搬送する、いわゆる回転式パーツフィーダである供給部４と、供給部４の上方に設けられ、供給部４の供給位置Ｐにおいて環状体の内周面に物品Ｗを吸着して保持し、環状体を回転させることによって物品Ｗを検査部３へ搬送する搬送部５を備えている。

なお、物品Ｗは小径の物品であり、非包装で単品搬送が可能な外径φ：数ｍｍ～数十ｍｍの物品、一口サイズの物品の他、既存の製造設備や検査機能を持たない製造設備で製造された所定形状の物品や成形品、特に搬送過程で形が変化しない物品を含む。該当する物品Ｗとしては、例えば錠剤、カプセル剤、トローチ剤、ドロップ剤などの製剤、飴、チョコレートなどがある。以下では、平面視で円形とされ、その直径に比して高さ（厚さ）の小さい側面視が略円柱状の錠剤を例にとって説明する。

図１及び図２に示すように、供給部４は、回転する深皿状の供給容器６と、供給容器６の中に傾斜して配置され、供給容器６とは別の駆動源で回転する供給円板７を有している。
図２に示すように、供給容器６は、上面が開放された逆円錐台形であり、上面の開口部８に全周にわたって所定幅で設けられた水平な円形のフランジであり、物品の搬送経路となる縁部９と、略円形の底部１０と、縁部９と底部１０をつなぐ逆円錐筒状の傾斜面１１とを備えている。底部１０の一部には開口した切り欠き部１２が設けられている。供給容器６は、図示しないフレームに回動自在となるように取り付けられている。供給容器６の回転軸は、底部１０の中心を通り、底部１０に垂直な線に一致する。供給容器６の底部１０の下面には、底部１０に中心を一致させて円形の内歯ギア１３が固定されている。前述した図示しないフレームには、第１モータ１４が取り付けられており、第１モータ１４の駆動軸１４ａに設けられたピニオン１５が内歯ギア１３に噛合している。この第１モータ１４を駆動すれば、供給容器６はその中心軸の周りを回転方向Ａ（図１参照）に向けて回転する。

図１及び図２に示すように、供給円板７の直径は、供給容器６の底部１０の直径よりも若干大きい。供給円板７は、供給容器６の内部において傾斜して配置されている。図２に示すように、供給円板７の外周縁部の一方の端部７ａ（図２中の右上方にある端部７ａ）は、供給容器６の傾斜面１１の上縁に対峙しており、供給円板７の周方向について前記端部７ａとは１８０°反対側にある他方の端部７ｂ（図２中の左下方にある端部７ｂ）は、供給容器６の傾斜面１１の下縁に対峙している。すなわち、傾斜した供給円板７は、供給容器６の傾斜面１１の下縁に対峙している部分が最も低く、供給容器６の傾斜面１１の上縁に対峙している部分が最も高い。供給円板７の下面の中央には駆動軸（図２参照）が垂直に固定されており、この駆動軸１６は傾斜した状態で供給容器６の底部１０の切り欠き部１２を挿通して第２モータ１７（図２参照）に連結されている。第２モータ１７は前述した図示しないフレームに取り付けられている。この第２モータ１７を駆動すれば、供給容器６の内部において供給円板７は駆動軸１６の周りを方向Ｂ（図１参照）に向けて回転する。

図１及び図２に示すように、供給容器６の縁部９の上方には円弧状の案内板２０が設けられている。案内板２０は、物品の搬送経路である縁部９の上で物品Ｗの移動方向を案内するとともに、供給容器６の回転による遠心力によって縁部９の外側に物品Ｗが飛び出さないように抑える機能を有する。案内板２０は、図示しないフレームに取り付けられており、回転する供給容器６の縁部９の上面とは若干の隙間をおいて配置されている。この隙間は、少なくとも物品Ｗの高さよりは狭いことが必要である。特に図１に示すように、案内板２０は、供給円板７の最も高い部分（供給円板７の端部７ａが傾斜面１１の上縁に対峙している部分）の付近から、供給容器６の回転方向Ａ及び供給円板７の回転方向Ｂに沿って、供給円板７の最も低い部分（供給円板７の端部７ｂが傾斜面１１の下縁に対峙している部分）に向けて、例えば中心角度で約１４０°程度にわたり円周状に設けられている。なお、詳細は後述するが、供給容器６の回転方向Ａに関する案内板２０の先端部よりも、回転方向Ａに若干進んだところが、後述する搬送部５に物品Ｗを受け渡す供給位置Ｐとなる。

図３及び図４に示すように、供給容器６に向けて下方に傾斜した投入経路２１から、供給容器６に物品Ｗが投入されるようになっている。特に図３から分かるように、物品Ｗの投入位置は、供給円板７の最も低い部分（供給円板７の端部７ｂが傾斜面１１の下縁に対峙している部分）である。なお、図３及び図４では、投入経路２１は省略して短く表現されているが、実際の投入経路２１は物品Ｗの供給源まで延設されており、供給容器６に連続的に物品Ｗを供給できるようになっている。

以上のように構成された供給部４において、投入経路２１から供給容器６に物品Ｗを投入しつつ、図２に示す第１モータ１４と第２モータ１７を同方向に同速度で駆動し、供給容器６及び供給円板７を、同速度で回転方向Ａ及びＢにそれぞれ回転させれば、図１に示すように供給円板７の最も低い部分に落下した物品Ｗは、供給円板７の回転に伴い、供給円板７の最も高い部分まで移動し、供給容器６の縁部９に載り、案内板２０に沿って回転方向Ａへ移動して供給位置Ｐに運ばれる。なお、第１モータ１４と第２モータ１７の回転速度は必ずしも同一でなくてもよい。

図１、図３及び図４に示すように、搬送部５は供給部４の上方に設けられている。搬送部５の本体は、装置の水平なフレーム２２（図３及び図４参照）の円形開口２２ａに取り付けられ、供給容器６と同一の回転方向Ｃに回転する環状体２５である。なお、先に説明した供給部４の供給容器６はこのフレーム２２の円形開口２２ａの中にあり、供給容器６の縁部９は円形開口２２ａの上方に突出している。

図１、図３及び図４に示すように、環状体２５は、回転方向Ｃに垂直な断面が略矩形となる空洞体であって、その内周面には所定間隔で複数の吸引孔２６（図３及び図４参照）が全周にわたり開口して形成されている。環状体２５には、図示しない吸引手段が接続されており、複数の吸引孔２６の各々について選択的に吸引力を作用させることができる。

図３及び図４に示すように、環状体２５の外周には外歯ギア２７が取り付けられており、フレーム２２には第３モータ（図３参照）２８が取り付けられている。第３モータ２８の駆動軸に設けられたピニオン２９と外歯ギア２７は噛合しており、この第３モータ２８を駆動すれば、環状体２５はその中心軸の周りを回転方向Ｃに向けて回転する。

図１に示すように、環状体２５の直径は、供給容器６の直径よりも大きい。また、環状体２５は、その回転中心が供給容器６の回転中心と一致せず、供給容器６に対して平面視で偏芯した配置となっている。そして、供給円板７の外周縁が最も低く、供給容器６の傾斜面１１が露出している位置において、供給容器６の縁部９の内周に対してその内周面が略一致するように環状体２５は配置されている。供給容器６に対して環状体２５を上述のような配置としたため、供給容器６の回転方向Ａに関して案内板２０の端部よりも若干先方にある供給位置Ｐでは、供給容器６の縁部９と環状体２５は平面視において交差している。すなわち、環状体２５は、回転方向Ａに関する傾斜面１１の中央部の前後では、平面視で供給部４の縁部９と重なっており、環状体２５の下方には供給部４が存在する。しかし、これ以外の位置では、環状体２５の下方には供給部４は存在せず、後述する検査部３、物品回収部を配置することができる。

以上のように構成された供給部４及び搬送部５において、供給部４を作動させて物品Ｗを所定の投入位置（例えば端部７ｂ近くの供給円板７上）に供給しながら、供給容器６の回転速度Ａに同期した回転速度Ｃで環状体２５を同方向に回転させれば、図１に示すように、供給位置Ｐにおいて縁部９上にある物品Ｗは環状体２５の吸引孔２６に吸着され、環状体２５の回転によって先方に搬送される。

図１、図３及び図４に示すように、供給部４の外側であって、回転方向Ｃに関する環状体２５の最も上流側の位置には、検査部３が設けられている。検査部３はフレーム２２に取り付けられている。検査部３は、搬送部５の環状体２５によって搬送されてきた物品Ｗの物性を光学センサによって非接触状態で測定することができる。なお、光学センサは一例にすぎず、検査部３による物品Ｗの検査項目及び検査原理は物品Ｗの種類や検査目的等に応じて任意であり、特に限定するものではない。

図１、図３及び図４に示すように、供給部４の外側であって、回転方向Ｃに関して検査部３よりも下流側の環状体２５の下方の２カ所には、物品回収部としてのＮＧ品回収部３０とＯＫ品回収部３１が回転方向Ｃについて所定間隔をおいて並んで設けられている。ＮＧ品回収部３０は、検査部３の検査結果がＮＧである物品Ｗを収納し、ＯＫ品回収部３１は、検査部３の検査結果がＯＫである物品Ｗを収納する。検査部３が物品Ｗの検査を行い、その判定結果がＮＧであった場合には、環状体２５が回転して当該物品ＷがＮＧ品回収部３０の真上に来たところで、当該吸引孔２６の吸引力を選択的に停止して当該物品Ｗを落下させ、ＮＧ品回収部３０に収納する。検査部３が物品Ｗの検査を行い、その判定結果がＯＫであった場合には、環状体２５が回転して当該物品ＷがＯＫ品回収部３１の真上に来たところで、当該吸引孔２６の吸引力を選択的に停止して当該物品Ｗを落下させ、ＯＫ品回収部３１に収納する。

なお、吸引力の選択的な停止によってＮＧ品回収部３０とＯＫ品回収部３１に物品Ｗを落下させる代わりに、吸引力は常時作用させておくものとし、ＮＧ品回収部３０とＯＫ品回収部３１の真上、かつ物品Ｗが通過する位置に、上方から下向きにエアを吹き付ける手段を設けておき、物品Ｗをエアで吸着孔から強制的に離して下方に落下させるものとしてもよい。吸引力をＯＦＦにして物品Ｗが自然に落下できるようにするよりも、エアで強制的にたたき落とす手法の方が、物品Ｗの環状体２５からの離脱はより確実であるが、落下する速度が大きくなるため物品Ｗには衝突によって壊れないだけの強度が必要になる。

図示はしないが、物品検査装置１には制御部が設けられており、供給部４及び搬送部５を含む物品搬送装置２と、検査部３とを統括して制御することができる。

本発明の実施形態に係る物品検査装置１の作用について図１～図４を参照して説明する。
図３及び図４に示すように投入経路２１から供給容器６に物品Ｗを供給しつつ、図２に示す第１モータ１４と第２モータ１７を同方向に同速度で駆動し、図１に示すように供給容器６及び供給円板７を、同速度で回転方向Ａ及びＢにそれぞれ回転させる。供給円板７の最も低い部分に落下した物品Ｗは、供給円板７の回転に伴い、図１及び図２に示すように供給円板７の最も高い部分まで移動し、供給容器６の縁部９に載り、案内板２０に沿って一列に整列されて回転方向Ａに沿って移動し、供給位置Ｐに運ばれていく。図１に示すように、供給位置Ｐにおいて環状体２５に吸着されなかった物品Ｗは、当該物品Ｗに示した短い矢印が示すように、傾斜面１１に沿って落下し、再度、供給位置Ｐへ供給される。

図１に示すように、供給位置Ｐでは、縁部９上にある物品Ｗは環状体２５の吸引孔２６に吸着され、環状体２５の回転によって先方に搬送されていく。

図１、図３及び図４に示すように、回転する環状体２５の吸引孔２６に保持された各物品Ｗは、検査部３を通過する際に検査される。検査の判定結果がＮＧだった場合は、環状体２５が回転して当該物品ＷがＮＧ品回収部３０の真上に来たタイミングで吸引孔２６の吸引力を停止し、当該物品ＷをＮＧ品回収部３０に落下させて収納する。検査の判定結果がＯＫだった場合は、環状体２５が回転して当該物品ＷがＯＫ品回収部３１の真上に来たタイミングで吸引孔２６の吸引力を停止し、当該物品ＷをＯＫ品回収部３１に落下させて収納する。

以上説明した実施形態では、環状体２５は真円状とした（図１）が、真円状に限られず環状であればよいことは言うまでもない。さらに、環状体２５は、その外周面に設けられた外歯ギア２７と第３モータ２８によって駆動され、物品Ｗは内周面で吸着・保持するものとしたが、これとは内外逆の構成としてもよい。すなわち、環状体２５の回転駆動機構を他の駆動手段に置き換えて外周面の外歯ギア２７をなくし、フリーとなった外周面に吸引孔を設けて物品Ｗを吸着・保持し、搬送するものとしてもよい。この場合には、環状体２５と供給部４の配置を図１に示す状態から変更し、供給部４の供給位置Ｐにおいて環状体２５の外周面に物品Ｗを吸着保持できるようにする必要がある。

１…物品検査装置
２…物品搬送装置
３…検査部
４…供給部
５…搬送部
９…搬送経路としての縁部
１４…第１モータ
１７…第２モータ
２０…案内板
２５…搬送部の環状体
２８…第３モータ
３０…物品回収部としてのＮＧ品回収部
３１…物品回収部としてのＯＫ品回収部
Ｗ…製品
Ｐ…供給位置
Ａ，Ｂ，Ｃ…回転方向

Claims (2)

1. 物品（Ｗ）を整列させて供給位置（Ｐ）に搬送する供給部（４）と、
   前記供給部の上方で回転し前記供給位置で前記物品をその内周面に吸着する環状の搬送部（５）と、
   を有し、
   前記供給部（４）は、前記物品（Ｗ）を一列に並べて前記供給位置（Ｐ）に搬送する曲線状の搬送経路（９）を有し、
   前記供給部（４）は円形であり、前記搬送部（５）の直径は前記供給部の直径よりも大きく、前記搬送部の中心と前記供給部の中心は一致しておらず、
   前記搬送部（５）の下方であって前記供給部（４）が存在しない位置に、前記搬送部から離れて落下した前記物品（Ｗ）を受け取る物品回収部（３０，３１）を設けたことを特徴とする物品搬送装置（２）。
2. 請求項１に記載の物品搬送装置（２）と、
   前記物品搬送装置の前記搬送部（５）によって搬送されている前記物品（Ｗ）を検査する検査部（３）と、
   を有することを特徴とする物品検査装置（１）。

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