以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
<搬送箱詰装置100>
図1は、搬送箱詰装置100の概略配置図である。搬送箱詰装置100は、物品に収容物を充填する不図示の充填装置の後工程に配置される。図1に示すとおり、搬送箱詰装置100は、内部に液体の収容物が充填された略直方体状の物品(被搬送物ともいう)Pcを搬送し、外部への搬出に適した収容箱Bxに箱詰めする。そして、所定数の被搬送物Pcが箱詰めされた収容箱Bxを封函するとともに外部に搬出する。
搬送箱詰装置100は、乗換装置200と、受渡装置300と、持替装置400と、箱詰装置500と、制御部600(図2参照)と、を有する。乗換装置200は、不図示の充填装置から搬出された被搬送物Pcを搬送箱詰装置100に乗り換えさせる。
<制御部600>
ここで制御部600の詳細について説明する。図2は、搬送箱詰装置100の機能ブロック図である。図2に示すように、制御部600は、処理回路601と、記憶回路602とを有する。処理回路601は、各種情報を処理する回路であり、CPU、MPU等の演算回路を有する。また、処理回路601は、処理結果に基づいて、乗換装置200、受渡装置300、持替装置400および箱詰装置500に含まれる制御対象を制御する。
記憶回路602は、ROM、RAM等の半導体メモリー、フラッシュメモリー等の可搬性を有するメモリーおよびハードディスク等の記憶媒体を含むまたは接続される回路である。記憶回路602に、制御プログラムまたは処理プログラム等の各種プログラムを記憶しておき、必要に応じて処理に対応したプログラムを呼び出すとともに処理回路601でプログラムを動作させて、処理を行うようにしてもよい。制御部600に接続される要素およびその制御については、各要素の説明時に説明する。
<乗換装置200>
次に、乗換装置200の各部の詳細について図面を参照して説明する。図3は、被搬送物Pcを保持した第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が直線状の搬送レール20sに沿って移動している状態の平面図である。図4は、図3に示す第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32を外方から見た図である。図5は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の搬送方向Trの後方側から見た図である。
図1、図3、図4、図5に示すように、乗換装置200は、搬入部1と、搬送ループ部2と、第1搬送シャトル31と、第2搬送シャトル32とを有する。以下の説明においてループ状に形成された部分において、ループにて囲まれる部分の外側に向く方向を、単に「外方」として説明する場合がある。
<搬入部1>
図1に示すように、搬入部1は、搬入コンベヤ11と、一対のニップローラー12と、プッシャー13(図7参照)と、を有する。搬入コンベヤ11は、不図示の充填装置にて収容物が充填された略直方体状の被搬送物Pcを搬送するコンベヤである。搬入コンベヤ11の上面に被搬送物Pcを載置した状態で、上面を移動させることで、被搬送物Pcは、搬入コンベヤ11に沿って移動する。
ここで、搬入コンベヤ11としてはベルトコンベヤやトップチェーンコンベヤなど、一般的な搬送コンベヤを用いることができる。本実施形態の乗換装置200において、搬入コンベヤ11で被搬送物Pcを搬送する場合、通常の搬送の際には被搬送物Pcの搬入コンベヤ11の上面に対する滑りを抑制し、受け渡し等の際には適宜滑らせたいとの要求がある。このような要求を満たすため、被搬送物Pcと搬入コンベヤ11(の上面)との間の静止摩擦係数および動摩擦係数が適当な値である必要である。
本発明の発明者は、鋭意研究の結果、上述の摩擦係数を最適値にするため、搬入コンベヤ11としてトップチェーンコンベヤを用いることが好ましいとの知見を得た。そのため、本実施形態の乗換装置200において、搬入コンベヤ11としてトップチェーンコンベヤを用いる。以下の説明では、被搬送物Pcの移動を、搬送と称し、被搬送物Pcの移動方向を搬送方向Trとして説明する。
搬入コンベヤ11の搬送方向Trの前方は、搬送ループ部2の後述する第1直線部201と近接し、第1直線部201と平行に延びる乗換コンベヤ部111を有する。搬入コンベヤ11で搬送された被搬送物は、乗換コンベヤ部111において、搬送ループ部2に沿って移動する第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32にて保持される。これにより、被搬送物Pcは、搬入部1から搬送ループ部2に乗り換える。被搬送物Pcの乗り換えの詳細については、後述する。
搬入コンベヤ11は、コンベヤモーター112を有する(図2参照)。コンベヤモーター112は、制御部600に接続されており、制御部600からの指示に従って搬入コンベヤ11を駆動させる動力源である。
一対のニップローラー12は、搬入コンベヤ11の上方に配置される。搬入コンベヤ11の乗換コンベヤ部111は、一対のニップローラー12よりも搬送方向Trの前方に配置される。一対のニップローラー12は、上下に延びる中心軸周りに回転可能であり、各ニップローラー12の中心軸は、平行に配置される。一対のニップローラー12は、被搬送物Pcの搬送方向Trと交差する面と接触して、被搬送物Pcを保持して移動を制限する。
つまり、ニップローラー12は、搬入コンベヤ11で搬送される被搬送物Pcの搬送間隔を調整する。
一対のニップローラー12は、ローラーモーター121(図2参照)によって回転される。ローラーモーター121は、ニップローラー12それぞれに備えられてもよいし、駆動力を伝達する機構を利用して1個のローラーモーター121の駆動力を各ニップローラー12に伝達してもよい。図2に示すように、ローラーモーター121は、制御部600と接続されている。ローラーモーター121は、制御部600からの指示に基づいて駆動される。
なお、ニップローラー12の表面は、被搬送物Pcの表面との摩擦が高くなる材料で形成されている。そのため。制御部600が、一対のニップローラー12の動作を制御することで、搬入コンベヤ11にて搬送された被搬送物Pcを所定のタイミングで1個ずつ乗換コンベヤ部111に向けて送り出すことが可能である。
プッシャー13(図7参照)は、搬入コンベヤ11の乗換コンベヤ部111の上方に配置される。プッシャー13は、搬入コンベヤ11上を移動している被搬送物Pcを、搬送レール20に向けて移動させる移動部である。プッシャー13の詳細については後述する。
<搬送ループ部2>
搬送ループ部2は、搬送レール20と、搬送リニアモーター機構24(図5、図21参照)と、ストロー貼付部26と、不良品排除部27と、を有する。搬送ループ部2は、両端を連結することでループ状に形成される。搬送ループ部2は、それぞれ、直線状の搬送レール20sで形成された第1直線部201および第2直線部202と、曲線状の搬送レール20tで形成された第1曲線部203および第2曲線部204を含む(図1参照)。直線状の搬送レール20sと曲線状の搬送レール20tは、湾曲の有無以外の点は同じ構成を有する。以下、区別が必要な場合に区別して表示するとともに、区別が不要な場合には搬送レール20として説明する。
<搬送レール20>
図4、図5に示すように、搬送レール20は、メインレール21と、溝付きレール22と、平面レール23とを有する。メインレール21は、搬送方向Trと直交する面で切断した切断面が長方形状の筒体である。そして、メインレール21の断面の形状は、上下方向が長手方向である。メインレール21の内部には、搬送リニアモーター機構24の後述するコイル241が配置される。メインレール21は、コイル241が励磁されたとき、コイル241からの磁力が透過する材料で形成される。このような材料として、例えば、一部のステンレス鋼、アルミニウムおよびその合金を挙げることができるが、これに限定されない。
溝付きレール22は、メインレール21の上部に固定される。図4および図5に示すように、メインレール21と溝付きレール22との間には、隙間25が形成される。隙間25には、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の後述する凸部301が嵌る形状である。これにより、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、搬送レール20に沿う方向に移動可能にガイドされる。
なお、メインレール21と溝付きレール22との固定は、溶接、ねじ止め等を採用できるが、これに限定されない。メインレール21と溝付きレール22とを一体的に形成してもよい。溝付きレール22は、搬送方向Trと交差する方向の外面から凹んだ凹形状の溝部221を有する。溝部221は、搬送ループ部2の全周にわたって形成される。溝付きレール22は、2個の溝部221を有する。2個の溝部221は、上下に並んで配置される。なお、2個の溝部221には、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の後述する上ローラー33が嵌合される。第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の上ローラー33は、溝部221に沿って移動する。
平面レール23は、メインレール21の下部に固定される。なお、メインレール21と平面レール23との固定は、溶接、ねじ止め等を採用できるが、これに限定されない。メインレール21と平面レール23とを一体的に形成してもよい。平面レール23は、搬送方向Trと交差する面で切断した断面の外側が、鉛直線に沿う形状である(図4等参照)。なお、平面レール23の外面には、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の後述する下ローラー34が接触する。下ローラー34は平面レール23の外面と接触しつつ回転する。
第1直線部201および第2直線部202は、同じ長さであるとともに、平面視において平行に配置された直線状の搬送レール20sを含む。第1直線部201および第2直線部202は、いずれも、溝付きレール22の溝部221が外方に配置される。
第1曲線部203および第2曲線部204は、曲線状の搬送レール20tを含む(図1、図6参照)。第1直線部201の搬送方向Trの前方の端部と、第2直線部202の搬送方向Trの後方の端部とを繋ぐ。また、第2曲線部204は、第2直線部202の搬送方向Trの前方の端部と第1直線部201の搬送方向Trの後方の端部とを繋ぐ。以上のように、搬送ループ部2は、第1直線部201、第1曲線部203、第2直線部202および第2曲線部204が順に連結されてループ状に形成される。
なお、本実施形態における搬送ループ部2において、第1曲線部203および第2曲線部204は、同一の曲率半径を有する円弧状である。なお、第1曲線部203および第2曲線部204は、一部が曲線状であっても、また、一部が直線状であってもよい。また、曲線状の部分として、円弧状に限らず、いわゆる、クロソイド曲線状であってもよい。また、これら以外の曲線状であってもよい。
図1に示すとおり、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、搬送レール20に沿って、平面視時計回り方向に移動する。第1直線部201の搬送方向Trの後方の一部は、搬入コンベヤ11の乗換コンベヤ部111と平行且つ近接して配置される。そして、乗換コンベヤ部111上を搬送される被搬送物Pcは、プッシャー13にて第1直線部201に向けて移動されるとともに、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32に保持される。これにより、被搬送物Pcは、搬入コンベヤ11による搬送から、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32による搬送に乗り換えられる。なお、被搬送物Pcの乗換動作の詳細については、後述する。
乗換装置200において、第2曲線部204に沿って移動した第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、第1直線部201の搬送方向Trの後方に移動する。搬送ループ部2において、第2曲線部204は、次の被搬送物Pcの乗換動作が行われる前に第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が待機する待機領域とすることができる。待機領域では、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、停止していてもよいし、搬送時に比べて低速で移動していてもよい。
<搬送リニアモーター機構24>
搬送ループ部2には、複数の第1搬送シャトル31と、第1搬送シャトル31と同数の第2搬送シャトル32とが搬送方向Trに沿って交互に配置される。搬送リニアモーター機構24は、各第1搬送シャトル31および各第2搬送シャトル32を独立して駆動させることが可能である。
図2、図5に示すように、搬送リニアモーター機構24は、複数のコイル241と、マグネット242と、リニアドライバ243と、を有する。複数のコイル241は、ループ状に配置された搬送レール20の内部に、ループ状に沿って配列されている。
マグネット242は、永久磁石であり第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の本体部30に配置される。図5に示すように、マグネット242は、本体部30の内部に配置される。グネット242は、コイル241と磁力を付与し合うことができるように配置される。本体部30に配置されたマグネット242と、搬送レール20の内部に配置された複数のコイル241とでリニアモーターが形成される。
リニアドライバ243は、各コイル241と接続される。リニアドライバ243は、不図示の電源回路に接続されている。リニアドライバ243は、コイル241に供給する電力を制御する回路であり、演算処理回路、各コイル241に供給する電圧および電流を調整する電力供給回路等の回路を含む。リニアドライバ243は、制御部600からの指示に基づいて、各コイル241に適切な電流を供給する。
制御部600は、リニアドライバ243を制御し、電力が供給されるコイル241を変更するとともに、供給される電力を変更する。これにより、制御部600は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の移動を独立して制御する。なお、制御部600は、第1搬送シャトル31と第2搬送シャトル32を同期して制御することも可能である。
搬送リニアモーター機構24によって、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、搬送レール20に沿って移動される。例えば、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、被搬送物Pcを保持した状態を維持しつつ移動することも可能である。
<ストロー貼付部26>
ストロー貼付部26は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32にて保持された被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面にストローTh(図3~図5等参照)を貼り付ける。ストローThは、樹脂製の袋に収納された状態で被搬送物Pcに貼り付けられる。
ストロー貼付部26は、被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面の第1搬送シャトル31の後述する第1搬送係合部36および第2搬送シャトル32の後述する第2搬送係合部38をよけた部分にストローThを貼り付ける。ストローThの貼り付けは、例えば、ホットメルト、接着剤等を用いるものを挙げることができるが、これ以外の方法で貼付してもよい。
被搬送物Pcによっては、ストローThを貼り付けない場合がある。この場合、ストロー貼付部26を省略してもよい。また、ストローTh以外の長尺物を被搬送物Pcに貼り付ける場合も、ストロー貼付部26を用いて、貼り付けてもよい。
<不良品排除部27>
被搬送物Pcは、ストロー貼付部26でストローThを貼付することで、完成する。乗換装置200では、搬送ループ部2に沿って移動する被搬送物Pcの外観、例えば、底面、上面等の貼り付け状態を不図示の検査部で検査する。そして、検査部からの検査の結果は、制御部600に送られる。制御部600の処理回路601は、検査結果に基づいて良品と不良品との判断を行う。
不良品排除部27は、不良品と判断された被搬送物Pcを、搬送ルートの外部に排出する。不良品排除部27は、搬送ループ部2の第1直線部201の搬送方向Trの前方に配置される。不良品排除部27は、搬送レール20の下方に配置された排除コンベヤ271を備えている。排除コンベヤ271は、搬送ルートの外部に向かって搬送できるように配置される。そして、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32にて保持されている不良品の被搬送物を下方の排除コンベヤ271に載置させるとともに、排除コンベヤ271を駆動することで、不良品の被搬送物を搬送ルートの外部に排出する。
詳細は後述するが、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が被搬送物Pcを保持するとき、第1搬送支持部35および第2搬送支持部37で被搬送物Pcの底面を支持している。そのため、第1搬送シャトル31と第2搬送シャトル32の搬送方向Trの距離を離すことで、保持していた被搬送物Pcを下方に落下させることが可能である。なお、本実施形態にかかる不良品排除部27は、搬送レール20の下方に配置された排除コンベヤ271を用いているが、これに限定されない。例えば、プッシャー13と同様の構成を有し、不良品の被搬送物を搬送ルートの外部に押す機構を採用してもよい。この場合も、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の相対距離を広くして、保持を解除した後に、被搬送物を押す構成を挙げることができる。
制御部600の処理回路601は、不良品と判断した被搬送物が不良品排除部27の上部に搬送されたとき、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32を制御して、被搬送物を排除コンベヤ271上に載置させる。処理回路601は、これと同時に排除コンベヤ271を駆動させて、不良品の被搬送物を搬送ルートの外部に排除する。
<第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32>
次に、搬送ループ部2の搬送レール20に沿って移動する第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32について説明する。第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、搬送レール20の外面に配置されて、搬送レール20に沿って移動可能である。第1搬送シャトル31は、被搬送物Pcの搬送方向Trの前部を保持する。第2搬送シャトル32は、被搬送物Pcの搬送方向Trの後部を保持する。つまり、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、被搬送物Pcの搬送方向Trの前後を保持する。そして、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、被搬送物Pcを保持した状態で搬送ループ部2を搬送レール20に沿って搬送する。
乗換装置200において、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、共通の構成を有する本体部30、上ローラー33および下ローラー34を備えている。なお、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が、搬送レール20に沿って移動可能であれば、それぞれ、異なる構成の本体部、上ローラー、下ローラーを備えていてもよい。
まず、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の共通部分について説明する。本体部30には、搬送リニアモーター機構24のマグネット242が配置される。本体部30は、搬送レール20よりも外方に、搬送レール20と対向して配置される。なお、マグネット242は本体部30の内部に収容され、メインレール21に配置されたコイル241と搬送方向Trと交差する方向に対向する。
本体部30は、搬送レール20に向かって突出する凸部301を有する。凸部301は、搬送レール20のメインレール21と溝付きレール22との間に形成された隙間25に嵌る(図5参照)。凸部301が隙間25に嵌ることで、本体部30の搬送レール20からずれが抑制される。
本体部30には、2個の上ローラー33が配置される。2個の上ローラー33は、本体部30の上ローラー支持部302に回転可能に支持される。詳しく説明すると、上ローラー33は、搬送方向Trと直交するとともに、搬送レール20の外面と平行な回転軸周りに回転可能に配置される。2個の上ローラー33は、搬送方向Trに離れているとともに、上下方向に異なる位置に配置される。本実施形態における本体部30では、搬送方向Trの前側の上ローラー33(図4参照)が、下側になるように配置される。
上ローラー33の外周面は、軸方向の中央に向かって径方向外側に突出するローラー突出部331を有する。ローラー突出部331は、溝付きレール22の溝部221と嵌合する。上ローラー33は、溝部221に嵌った状態で回転する。これにより、本体部30は搬送レール20に沿って移動するとき、本体部30の上下方向のずれが抑制される。
本体部30には、2個の下ローラー34が配置される。2個の下ローラー34は、本体部30の下ローラー支持部303に回転可能に支持される。詳しく説明すると、下ローラー34は、搬送方向Trと直交するとともに、搬送レール20の外面と平行な回転軸周りに回転可能に配置される。下ローラー34は円柱状であり、下ローラー34の外周面は、平面レール23の外面と接触する。2個の下ローラー34は、搬送方向Trに離れているとともに、上下方向に異なる位置に配置される。本実施形態における本体部30では、搬送方向Trの前側の下ローラー34(図4参照)が、上側になるように配置される。
本体部30は、内部に配置されたマグネット242の磁力によって、搬送レール20の外面に吸着されている。なお、搬送レール20に磁石を吸着する鉄等の金属で形成された吸着部を備えていてもよいし、コイル241に備えられた鉄心とマグネット242との磁力によって吸着されてもよい。また、本体部30は、搬送レール20に沿って移動可能であるとともに、フック等を用いて搬送レール20から容易に脱落しないように搬送レール20に取り付けられてもよい。
上ローラー33および下ローラー34が搬送レール20と接触することで、本体部30が搬送レール20の外面と一定の間隔を開けて配置される。そして本体部30が、搬送レール20に沿って移動するとき、上ローラー33および下ローラー34が搬送レール20に接触しつつ回転する。つまり、本体部30は、上下を上ローラー33および下ローラー34で支持される。そのため、本体部30は、搬送レール20に対して一定の角度を保った状態で、搬送レール20に沿って移動する。
第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、共通の本体部30、上ローラー33および下ローラー34を有している。そして、搬送方向Trに配列された上ローラー33および下ローラー34が上下にずれている。このため、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が、搬送方向Trに接近した場合でも、上ローラー33同士または下ローラー34同士が干渉しにくい。そのため、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、搬送方向Trに前後に接近して配置および接近した状態で移動が可能である。
次に、第1搬送シャトル31の特徴部分について説明する。図3~図5に示すように、第1搬送シャトル31は、本体部30に取り付けられた、第1搬送支持部35と、第1搬送係合部36とを有する。第1搬送支持部35および第1搬送係合部36は、本体部30から外方に延びる。本体部30の外方の面に、上下に並んで配置された複数のねじ穴Sc1(図4参照)にねじ止めされる。
第1搬送支持部35は、第1搬送係合部36の下方に配置される。第1搬送支持部35は、支持部取付部350と、支持板部351とを有する。支持部取付部350は、板状の部材であり、本体部30のねじ穴Sc1にねじ止めにて固定される。支持板部351は、支持部取付部350と直交する平板状である。支持部取付部350を本体部30に固定することで、支持板部351は、本体部30から外方に向かって突出する。支持板部351の上面は、水平面となる。
平面視において、支持板部351の外方の端部の搬送方向Trの後方の角部352は、第1搬送係合部36の後述するアーム本体361よりも搬送方向Trの後方に延びる。さらに、角部352は第1搬送係合部36の後述する押え部363よりも外方に延びる。アーム本体361の搬送方向Trの後縁から角部352の搬送方向Trの後方の端部までの長さは、被搬送物Pcの搬送方向Trの長さの半分よりも短い。また、押え部363の外方の端部から角部352の外方の端部までの長さは、被搬送物Pcの搬送方向Trと直交する方向の長さの半分よりも短い。
これにより、角部352の上面には、被搬送物Pcの搬送方向Trの前部で搬送レール20側の隅部Pc1が載置される。つまり、支持板部351の外端の搬送方向Trの後方の角部352は、被搬送物Pcの底面の搬送方向Trの前端で搬送レール20側の隅部Pc1を下方から支持する。
第1搬送係合部36は、第1搬送上アーム36Uと、第1搬送下アーム36Lとを有する。第1搬送上アーム36Uおよび第1搬送下アーム36Lは、本体部30における上下方向の配置位置が異なるが、同じ形状である。ここでは、第1搬送上アーム36Uおよび第1搬送下アーム36Lの実質上同じ部分については、同じ符号を付す。また、代表して第1搬送上アーム36Uを参照して説明を行う。
図3~図5に示すように、第1搬送上アーム36Uは、アーム取付部360と、アーム本体361と、爪部362と、押え部363と、接触面364と、を有する。アーム取付部360は、板状の部材であり、本体部30のねじ穴Sc1にねじ止めにて固定される。アーム本体361は、アーム取付部360と直交する平板状である。平面視においてアーム本体361は、外方に向かうにつれて搬送方向Trの後方に延びる。
爪部362は、アーム本体361の外方の端部から搬送方向Trの後方に延びる。押え部363は、アーム本体361の搬送レール20に近い側の端部から搬送方向Trの後方に延びる。押え部363の搬送方向Trの後方の端部は、爪部362の搬送方向Trの後方の端部よりも搬送方向Trの後方に位置する。接触面364は、アーム本体361の爪部362と押え部363との間の部分の搬送方向Trの後方の面である。接触面364は、外側に向かうにつれて搬送方向Trの後方に向かう。
次に第2搬送シャトル32の特徴部分について説明する。第2搬送シャトル32は、本体部30に取り付けられた、第2搬送支持部37と、第2搬送係合部38とを有する。第2搬送支持部37は、第1搬送支持部35と同様の構成を有する。そのため、第2搬送支持部37の各部の符号について第1搬送支持部35の各部の符号との対応を説明し、同じ部分の詳細な説明は省略する。同様に、第2搬送係合部38は、第1搬送係合部36と同様の構成を有する。そのため、第2搬送係合部38の各部の符号について第1搬送係合部36の各部の符号との対応を説明し、同じ部分の詳細な説明は省略する。
第2搬送支持部37は、第2搬送係合部38の下方に配置される。第2搬送支持部37は、支持部取付部370と、支持板部371とを有する。支持部取付部370は支持部取付部350と同じ構成を有する。また、支持板部371は、支持板部351と同じ構成を有する。支持板部371の上面は、水平面となる。
平面視において、支持板部371の外方の端部の搬送方向Trの前方の角部372は、第2搬送係合部38の後述するアーム本体381よりも搬送方向Trの前方に延びる。さらに、角部372は第2搬送係合部38の後述する押え部383よりも外方に延びる。アーム本体381の搬送方向Trの前縁から角部372の搬送方向Trの前方の端部までの長さは、被搬送物Pcの搬送方向Trの長さの半分よりも短い。また、押え部383の外方の端部から角部372の外方の端部までの長さは、被搬送物Pcの搬送方向Trと直交する方向の長さの半分よりも短い。
これにより、角部372の上面には、被搬送物Pcの搬送方向Trの後端で搬送レール20側の隅部Pc2が載置される。つまり、支持板部371の外端の搬送方向Trの前方の角部372は、被搬送物Pcの底面の搬送方向Trの後端で搬送レール20側の隅部Pc2を下方から支持する。
第2搬送係合部38は、第2搬送上アーム38Uと、第2搬送下アーム38Lとを有する。第2搬送上アーム38Uは第1搬送上アーム36Uと対応し、第2搬送下アーム38Lは第1搬送下アーム36Lと対応する。
図3~図5に示すように、第2搬送上アーム38Uおよび第2搬送下アーム38Lは、アーム取付部360と対応するアーム取付部380と、アーム本体361と対応するアーム本体381と、爪部362と対応する爪部382と、押え部363と対応する押え部383と、接触面364と対応する接触面384と、を有する。平面視においてアーム本体381は、外方に向かうにつれて搬送方向Trの前方に延びる。
爪部382は、アーム本体381の外方の端部から搬送方向Trの前方に延びる。押え部383は、アーム本体381の搬送レール20に近い側の端部から搬送方向Trの前方に延びる。押え部383の搬送方向Trの前方の端部は、爪部382の搬送方向Trの前方の端部よりも搬送方向Trの前方に位置する。接触面384は、アーム本体381の爪部382と押え部383との間の部分の搬送方向Trの前方の面である。接触面384は、外側に向かうにつれて搬送方向Trの前方に向かう。
次に第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32による被搬送物Pcの保持について説明する。制御部600は、搬送レール20に取り付けられている状態において、第1搬送シャトル31と第2搬送シャトル32の相対位置を変更することが可能である。
まず、直線状の搬送レール20sに配置されているときの第1搬送シャトル31と第2搬送シャトル32による被搬送物Pcの保持について説明する。図3に示すように、第1搬送シャトル31は被搬送物Pcの搬送方向Trの前部を第2搬送シャトル32は被搬送物Pcの搬送方向Trの後部をそれぞれ保持する。
接触面364と接触面384とは、搬送方向Trに対向している。そして、接触面364および接触面384は、外方に向かうにつれて互いに他方に接近するように傾斜している。
第1搬送係合部36の爪部362は、被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面の前端の一部と係合する。同時に、押え部363は、被搬送物Pcの搬送レール20側の面の前端の一部と係合する。接触面364は、被搬送物Pcの搬送方向Trの前面の一部と接触する。詳しく説明すると、接触面364の外縁が被搬送物Pcの搬送方向Trの前面の外縁と接触する。接触面364は押え部363側に近づくにつれて、被搬送物Pcの搬送方向Trの前面から離れる。なお、接触面364の押え部363側には、隙間が形成されている。
同様に、第2搬送係合部38の爪部382は、被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面の前端の一部と係合する。同時に、押え部383は、被搬送物Pcの搬送レール20側の面の後端の一部と係合する。接触面384は、被搬送物Pcの搬送方向Trの後面の一部と接触する。詳しく説明すると、接触面384の外縁が被搬送物Pcの搬送方向Trの後面の外縁と接触する。接触面364は押え部383側に近づくにつれて、被搬送物Pcの搬送方向Trの後面から離れる。なお、接触面384の押え部383側には、隙間が形成されている。
図4に示すように、搬送レール20に取り付けられた第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32において、第1搬送上アーム36Uの上下方向位置は、第2搬送上アーム38Uと第2搬送下アーム38Lとの間である。また、第1搬送下アーム36Lの上下方向位置は、第2搬送下アーム38Lよりも下である。
図4に示すように、第1搬送係合部36の各アームを第2搬送係合部38の各アームの下方に配置することで、被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面に、搬送方向Trの前側上部から後方下部にかけて空間が形成される。そのため、第1搬送係合部36の爪部362および第2搬送係合部38の爪部382が被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面と係合する場合であっても、ストロー貼付部26が被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面にストローThを容易に貼付可能である。
第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が被搬送物Pcを保持している状態において、被搬送物Pcの底面の搬送方向Trの前端の搬送レール20側の隅部Pc1が支持板部351の外端の搬送方向Trの後方の角部352に支持される。また、被搬送物Pcの底面の搬送方向Trの後端の搬送レール20側の隅部Pc2が支持板部371の外端の搬送方向Trの前方の角部372に支持される。
なお、支持板部351の上面と支持板部371の上面とは面一であることが好ましいが、これに限定されない。上下にずれるようにして、被搬送物Pcが搬送方向Trに傾くようにしてもよい。
ここで、被搬送物Pcの底面は、搬送レール20に近い部分の前後の隅部Pc1、Pc2を支持されている。そのため、被搬送物Pcの上部には、外方に転倒する方向に力が作用する場合がある。しかしながら、第1搬送係合部36の爪部362が被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面の前端の一部と係合し、第2搬送係合部38の爪部382が被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面の後端の一部と係合するように構成されるため、被搬送物Pcの転倒が抑制される。
また、被搬送物Pcの搬送方向Trの前面の一部が接触面364と接触し、被搬送物Pcの搬送方向Trの後面の一部が接触面384と接触する。これにより、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の移動開始時または停止時における、被搬送物Pcの搬送方向Trの移動を抑制できる。
上述したとおり、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32で被搬送物Pcを保持したとき、被搬送物Pcの下方への移動は、第1搬送支持部35(の支持板部351の角部352)および第2搬送支持部37(の支持板部371の角部372)によって支持される。そのため、第1搬送係合部36および第2搬送係合部38は、被搬送物Pcの側面と接触、つまり、係合さえすればよい。そのため、第1搬送係合部36および第2搬送係合部38は、被搬送物Pcを強く押圧する必要はない。
以上のように、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32を用いることで、例えば、内部に液体を収容した紙容器のような柔らかく、破損しやすい被搬送物Pcであっても、確実且つ安全に被搬送物Pcの搬送方向Trの前部および後部を保持できる。
搬送ループ部2で被搬送物Pcを搬送する場合、被搬送物Pcを保持した第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、第1曲線部203を通過する。被搬送物Pcを保持した第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が曲線部を移動する場合について図面を参照して説明する。図6は、被搬送物Pcを保持した第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が曲線状の搬送レール20tに沿って移動している状態の平面図である。
第1搬送シャトル31において、アーム本体361の搬送方向Trに対する角度は固定である。また、第2搬送シャトル32において、アーム本体381の搬送方向Trに対する角度は固定である。そのため、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が曲線状の搬送レール20tにあるときに、制御部600は、第1搬送シャトル31と第2搬送シャトル32の搬送レール20tに沿う方向の距離が、直線部を移動する際の距離に比べ、短くなるように制御する。
このように制御することで、アーム本体361およびアーム本体381の外方の端部の距離の搬送方向Trの距離を短くし、爪部362および爪部382が被搬送物Pcの搬送レール20sと反対側の面の前端の一部および後端の一部と係合できる。そのため、曲線状の搬送レール20tに沿って移動する第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32で被搬送物Pcをしっかり保持できる。
また、爪部362および爪部382が被搬送物Pcの搬送レール20tと反対側の面の一部と係合する構成であるため、曲線状の搬送レール20tに沿って移動するときに発生する遠心力を、爪部362および爪部382で受けることができる。これにより、曲線状の搬送レール20tに沿って第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が移動する場合でも、被搬送物Pcが飛び出したり、落下したりすることを抑制できる。
<被搬送物Pcの乗換>
乗換装置200において、被搬送物Pcは、搬入コンベヤ11による搬送から第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32にて保持された状態での搬送ループ部2に沿った搬送への乗り換えについて図面を参照して説明する。図7は、乗換前のプッシャー13の動作を示す平面図である。図8は、被搬送物Pcが第1搬送シャトル31と第2搬送シャトル32との間に移動した状態を示す平面図である。図9は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32に保持された被搬送物Pcを示す平面図である。なお、図8、図9にも、搬入コンベヤ11およびプッシャー13が図示されている。
図1に示すように、搬入コンベヤ11の搬送方向Trの前方は、搬送ループ部2の第1直線部201に接近して、第1直線部201と平行に延びる乗換コンベヤ部111が形成される。乗換コンベヤ部111上に配置されて搬送される被搬送物Pcは、プッシャー13に押されて、搬送レール20側に移動する。
ここで、プッシャー13の詳細について説明する。図7に示すように、プッシャー13は、平面視L字状であり、第1押し部131と、第2押し部132とを有する。第1押し部131は、被搬送物Pcの搬送方向Trに沿って、すなわち、乗換コンベヤ部111に沿って延びる。第2押し部132は、第1押し部131の搬送方向Trの後方から搬送レール20に向けて延びる。
プッシャー13は、プッシャーモーター133(図2参照)によって円運動される。プッシャーモーター133は、制御部600に接続されており、制御部600からの指示に基づいて動作する。以下の説明において、制御部600がプッシャーモーター133を制御する場合、制御部600がプッシャー13を制御すると説明する場合がある。
プッシャー13は、円軌道Cr1に沿って移動する。なお、プッシャー13の第1押し部131および第2押し部132の搬送方向Trに対する角度は、円軌道Cr1上の位置にかかわらず一定である。
図7に示すように、円軌道Cr1の一部は、乗換コンベヤ部111の上方に重なる。そして、プッシャー13は、円軌道Cr1に沿って、反時計回り方向に移動する。つまり、プッシャー13は、乗換コンベヤ部111上方にあるとき、搬送方向Trと同じ方向に移動する。また、プッシャー13は、乗換コンベヤ部111の上方と重なるとともに、搬送レール20sに接近し、最接近した後、搬送レール20sから離間する。
プッシャー13がこのように移動することで、乗換コンベヤ部111の上方に配置されて搬送方向Trに移動している被搬送物Pcを押す。つまり、プッシャー13は、搬送方向Trおよび搬送レール20sに接近するように移動するとき、第1押し部131が被搬送物Pcの搬送レール20と反対側の面を押し、第2押し部132が被搬送物Pcの搬送方向Trの後側の面を押す。
乗換コンベヤ部111上を移動している状態で、被搬送物Pcを搬送レール20sに向けて移動させることができる構成であれば、プッシャー13の第2押し部132を省略してもよい。また、本実施形態では、移動部の一例としてプッシャー13を挙げているが、例えば、被搬送物Pcを押すことができる押し部を有し、乗換コンベヤ部111と交差する方向に延びるコンベヤ等、被搬送物Pcを移動させることができる機構を広く採用することができる。
プッシャー13は、乗換コンベヤ部111に沿って移動する被搬送物Pcの搬送方向Trの後面および搬送レール20sと反対側の面を押すことで、被搬送物Pcを搬送レール20sに向けて移動させる。プッシャー13の第2押し部132が被搬送物Pcの搬送方向Trの後側の面を確実に押すため、制御部600は、プッシャー13が被搬送物Pcを押すときの搬送方向Trに沿う速度成分が、乗換コンベヤ部111上を移動する被搬送物Pcの移動速度よりも大きくなるように制御している。
上述したとおり、被搬送物Pcは、一対のニップローラー12によって1個ずつ所定の間隔を開けて搬送される。制御部600は、一対のニップローラー12およびプッシャー13を同期させて制御する。詳しく説明すると、一対のニップローラー12によって送り出された被搬送物Pcと接触可能なタイミングでプッシャー13を駆動させる。
このとき、制御部600は、プッシャー13で押された被搬送物Pcが第1搬送係合部36および第2搬送係合部38の間に配置されるように、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32を制御する。
例えば、図7に示すように乗換コンベヤ部111上で搬送された被搬送物Pcの搬送レール20sと反対側の面とプッシャー13の第1押し部131とを接触させ、搬送方向Trの後側の面とプッシャー13の第2押し部132とを接触させる。搬送リニアモーター機構24のリニアドライバ243は制御部600により同期して駆動される。
制御部600は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32をプッシャー13の搬送方向Trの速度と同期した速度で移動させる。プッシャー13が被搬送物Pcを移動させるとき、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は被搬送物Pcと搬送方向Trに相対速度が無いまたは略無い状態で移動する。このとき、制御部600は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32を、爪部362と爪部382との間隔を被搬送物Pcの搬送方向Trの長さよりも長く保った状態で搬送方向Trに移動させる。
プッシャー13が円軌道Cr1に沿って移動することで被搬送物Pcは、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32に対して搬送方向Trと直交する方向に相対的に移動する。
プッシャー13がさらに移動し、搬送レール20sに最接近したとき、図8に示すように、被搬送物Pcの搬送レール20sに近い側の面の前部が、押え部363と接触する。これにより、被搬送物Pcは第1搬送シャトル31に対して搬送方向Trと直交する方向に位置決めされる。このとき、接触面364は、被搬送物Pcの搬送方向Trの前面の一部と接触し、被搬送物Pcの搬送レール20sと反対側の面の搬送方向Trの前端の一部は、爪部362と係合する。
さらに、被搬送物Pcの底面の搬送方向Trの前端の搬送レール20s側の隅部Pc1が第1搬送支持部35の支持板部351の外端の搬送方向Trの後方の角部352の上面に支持される。これにより、被搬送物Pcは、搬送方向Trの前側を第1搬送シャトル31に保持される。
図5に示すように、第1搬送シャトル31が第1直線部201に位置するとき、第1搬送支持部35の支持板部351の角部352の上面は、搬入コンベヤ11の上面と面一になるように配置される。このように構成することで、プッシャー13によって押された被搬送物Pcの隅部Pc1が搬入コンベヤ11の上面から支持板部351の外端の搬送方向Trの後方の角部352の上面に円滑に、移動できる。
なお、被搬送物Pcの隅部Pc1が搬入コンベヤ11の上面から支持板部351の外端の搬送方向Trの後方の角部352の上面に円滑に移動可能であればよい。例えば、被搬送物Pcが移動するときに被搬送物Pcの姿勢が崩れない程度に、第1搬送支持部35の支持板部351の角部352の上面が搬入コンベヤ11の上面よりも、低くてもよい。
図8に示すように、被搬送物Pcの搬送方向Trの前側が第1搬送シャトル31に保持されたとき、第2搬送シャトル32の第2搬送支持部37および第2搬送係合部38は、被搬送物Pcの搬送方向Trの後端よりも後方に位置する。このように、第2搬送シャトル32が位置することで、被搬送物Pcは、第1搬送係合部36および第2搬送係合部38の間に円滑に移動可能である。
この後、制御部600は、第2搬送シャトル32を加速させる。被搬送物Pcの搬送レール20sに近い側の面の後部が、押え部383と接触する。これにより、被搬送物Pcは、第2搬送シャトル32に対して搬送方向Trと直交する方向に位置決めされる。このとき、接触面384は、被搬送物Pcの搬送方向Trの後面の一部と接触し、被搬送物Pcの搬送レール20sと反対側の面の搬送方向Trの後端の一部は、爪部382と係合する。
さらに、被搬送物Pcの底面の搬送方向Trの後端の搬送レール20s側の隅部Pc2が第2搬送支持部37の支持板部371の外端の搬送方向Trの前方の角部372の上面に支持される。
第2搬送シャトル32が第1直線部201に位置するとき、第2搬送支持部37の支持板部371の角部372の上面は、搬入コンベヤ11の上面と面一になるように配置される。このように構成することで、支持板部371の外端の搬送方向Trの前方の角部372の上面が、被搬送物Pcの底面の隅部Pc2に円滑に、移動できる。なお、被搬送物Pcの隅部Pc2が搬入コンベヤ11の上面から支持板部371の外端の搬送方向Trの前方の角部372の上面に円滑に移動可能であればよい。例えば、被搬送物Pcが移動するときに被搬送物Pcの姿勢が崩れない程度に、第2搬送支持部37の支持板部371の角部372の上面が搬入コンベヤ11の上面よりも、低くてもよい。
以上のようにして、被搬送物Pcは、搬送方向Trの後側を第2搬送シャトル32に保持される。つまり、被搬送物Pcは、搬送方向Trの前側を第1搬送シャトル31に、後側を第2搬送シャトル32にそれぞれ保持される。
図9に示すように、被搬送物Pcを保持した第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、搬送ループ部2の第1直線部201を搬送レール20sに沿って移動する。一方で、プッシャー13は、円軌道Cr1に沿って移動する。そのため、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の移動に伴って、プッシャー13は、搬送レール20s、つまり、被搬送物Pcから離れる方向に移動する。
制御部600は、被搬送物Pcを保持した、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の移動速度をプッシャー13の搬送方向Trの移動速度よりも速くする。これにより、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32に保持された被搬送物Pcが必要以上にプッシャー13に押されることを抑制する。そのため、被搬送物Pcの変形、破損等の不具合を抑制できる。
なお、プッシャー13の第1押し部131は、第1搬送係合部36の第1搬送上アーム36Uおよび第1搬送下アーム36L、第2搬送係合部38の第2搬送上アーム38Uおよび第2搬送下アーム38Lと干渉しない形状および位置に配置される。また、プッシャー13の第2押し部132は、第2搬送係合部38の第2搬送上アーム38Uおよび第2搬送下アーム38Lと干渉しない形状および位置に配置される。
以上のように、本実施形態にかかる乗換装置200では、搬入コンベヤ11にて搬入される被搬送物Pcは、搬送方向Trの前後から保持して搬送する第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32による搬送に変更することができる。
乗換コンベヤ部111は、搬送ループ部2の第1直線部201の途中まで延びて形成されている。そのため、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が乗換コンベヤ部111の端部よりも搬送方向Trの前方に移動したとき、保持された被搬送物Pcの底面は、搬入コンベヤ11の上面から離れ、第1搬送支持部35の角部352および第2搬送支持部37の角部372で支持される。
第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32によって保持された被搬送物Pcは、搬送方向Trの前後および搬送方向Trに直交する両方への移動が制限されている。そのため、被搬送物Pcに対する処理、ここでは、ストロー貼付部26によるストローの貼付処理を、被搬送物Pcを搬送させつつ行うことが可能である。これにより、被搬送物Pcの製造から出荷までに要する時間を短くすることができる。
また、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32は、被搬送物Pcの移動を制限した状態で保持して搬送を行うため、例えば、ベルトコンベヤ等で搬送する場合に比べて搬送の高速化が可能である。さらに、爪部362および爪部382が外方と係合するため、曲線状の搬送レール20tに沿って搬送する場合の遠心力による転倒、移動を抑制できる。そのため、ベルトコンベヤだけで搬送を行う構成に比べて、曲線部の曲率半径を小さくできる。そのため、搬送箱詰装置100のレイアウトの自由度を高めることが可能であり、ベルトコンベヤだけで搬送を行う構成に比べてレイアウトを小さくすることも可能である。
<受渡装置300>
次に受渡装置300について説明する。図1に示すように、搬送箱詰装置100において、受渡装置300は、乗換装置200の後段に配置される。受渡装置300は、搬送ループ部2の一部(ここでは、第2直線部202)、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32を乗換装置200と共用している。
被搬送物Pcは、受渡装置300において、搬送ループ部2を移動する第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32から受渡ループ部4を移動する第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52に受け渡される。第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52に受け渡された被搬送物Pcは、受渡ループ部4に沿って移動して、次の処理部、ここでは、持替装置400に搬送される。
図1に示すように、受渡装置300は、搬送ループ部2と、第1搬送シャトル31と、第2搬送シャトル32と、受渡ループ部4と、第1受渡シャトル51と、第2受渡シャトル52とを有する。受渡装置300も、制御部600によって制御される。以下、受渡装置300の詳細について図面を参照して説明する。なお、乗換装置200と共通の部分である搬送ループ部2、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の詳細については省略する。
図10は、被搬送物Pcを保持した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の直線状の受渡レール40sに沿って移動している状態の平面図である。図11は、図10に示す第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を外方から見た図である。図12は、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の搬送方向Trの後方側から見た図である。図13は、被搬送物Pcを保持した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の直線状の受渡レール40sに沿って移動している状態の平面図である。
<受渡ループ部4>
受渡ループ部4は、受渡レール40と、受渡リニアモーター機構44(図12、図21参照)と、を有する。受渡ループ部4は、両端を連結することでループ状に形成される。受渡ループ部4は、それぞれ、直線状の受渡レール40sで形成された第1直線部401および第2直線部402と、曲線状の受渡レール40tで形成された第1曲線部403および第2曲線部404を含む(図1参照)。直線状の受渡レール40sと曲線状の受渡レール40tは、湾曲の有無以外の点は同じ構成を有する。以下、区別が必要な場合に区別して表示するとともに、区別が不要な場合には受渡レール40として説明する。
<受渡レール40>
図12に示すように、受渡レール40は、メインレール41と、溝付きレール42と、平面レール43とを有する。受渡レール40は、搬送レール20と実質上同じ構成である。そのため、受渡レール40の各部と搬送レール20の各部との対応を説明するとともに、詳細な説明は省略する。受渡レール40のメインレール41は、搬送レール20のメインレール21と対応する。受渡レール40の溝付きレール42は、搬送レール20の溝付きレール22と対応する。また、溝付きレール42の溝部421は、溝付きレール22の溝部221と対応する。受渡レール40の隙間45は、搬送レール20の隙間25と対応する。
受渡ループ部4は、第1直線部401、第1曲線部403、第2直線部402および第2曲線部404が順に連結されてループ状に形成される。
図1に示すとおり、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、受渡レール40に沿って、平面視反時計回り方向に移動する。図1に示すように、受渡ループ部4において、第1直線部401の搬送方向Trの前方の一部と、搬送ループ部2の第2直線部202の搬送方向Trの後方の一部とが近接するとともに、平行に配置される。
後述する図24に示すように、受渡ループ部4の第1直線部401の受渡レール40sの外方の面と、搬送ループ部2の第2直線部202の搬送レール20sの外方の面とは対向して配置される。搬送ループ部2の第1直線部201の、受渡ループ部4の第1直線部401と対向する部分が、搬送直線部205である。
また、受渡ループ部4の第1直線部401の搬送ループ部2の第1直線部201と対向する部分が、受渡直線部405である。図24に示すように、搬送直線部205と受渡直線部405とは、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32で保持された被搬送物Pcを第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52でも保持できる距離で配置される。
また、受渡ループ部4の第1直線部401の搬送方向Trの後方は、被搬送物を収容箱Bxに収容する収容直線部406(図1参照)である。そして、第1直線部401の収容直線部406と受渡直線部405の間の部分が、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が待機する待機部である。
<受渡リニアモーター機構44>
受渡ループ部4には、複数の第1受渡シャトル51と、第1受渡シャトル51と同数の第2受渡シャトル52とが搬送方向Trに沿って交互に配置される。受渡リニアモーター機構44(図12、図21参照)は、各第1受渡シャトル51および各第2受渡シャトル52を独立して駆動させることが可能である。
受渡リニアモーター機構44は、搬送リニアモーター機構24と同様の構成を有する。つまり、受渡リニアモーター機構44は、搬送リニアモーター機構24のコイル241、マグネット242およびリニアドライバ243と対応する、コイル441、マグネット442およびリニアドライバ443を有する。リニアドライバ443は、制御部600からの指示に基づいて、各コイル441に適切な電流を供給する。
<第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52>
次に、受渡ループ部4の受渡レール40に沿って移動する第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52について説明する。第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、受渡レール40の外面に配置されて、受渡レール40に沿って移動可能である。
受渡装置300において、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、共通の構成を有する本体部50、上ローラー53および下ローラー54を備えている。なお、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が、搬送レール20に沿って移動可能であれば、それぞれ、異なる構成の本体部、上ローラー、下ローラーを備えていてもよい。
まず、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の共通部分について説明する。本体部50は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32の本体部30と対応し、同じ構成を有する。そのため、本体部50の詳細な説明は省略する。本体部50はそれぞれ本体部30の凸部301、上ローラー支持部302および下ローラー支持部303と対応する凸部501、上ローラー支持部502、下ローラー支持部503を有する。
本体部50には、受渡リニアモーター機構44のマグネット442が配置される。なお、マグネット442は本体部50の内部に収容され、メインレール41に配置されたコイル441と搬送方向Trと交差する方向に対向する。
また、本体部50には、2個の上ローラー53と、2個の下ローラー54と、が、搬送方向Trに離れているとともに、上下方向に異なる位置に配置される。本実施形態の2個の上ローラー53では、搬送方向Trの前側の上ローラー53(図11参照)が、上側になるように配置される。また、2個の下ローラー54では、搬送方向Trの前側の下ローラー54(図11参照)が、下側になるように配置される。
次に、第1受渡シャトル51の特徴部分について説明する。第1受渡シャトル51は、本体部50に取り付けられた、第1受渡支持部55と、第1受渡係合部56とを有する。第1受渡支持部55および第1受渡係合部56は、本体部50から外方に延びる。本体部50の外方の面に、上下に並んで配置された複数のねじ穴Sc2(図11参照)にねじ止めされる。
第1受渡支持部55は、第1受渡係合部56の下方に配置される。第1受渡支持部55は、支持部取付部550と、支持板部551とを有する。支持部取付部550は、本体部50のねじ穴Sc2にねじ止めにて固定される。支持板部551は、支持部取付部550と直交する平板状である。支持部取付部550を本体部50に固定することで、支持板部551は、本体部50から外方に向かって突出する。支持板部551の上面は、水平面となる。
支持板部551は、第1後方支持部552と、第1前方支持部553とを有する。第1後方支持部552は、平面視において、第1受渡係合部56の後述するアーム本体561から搬送方向Trの後方に延びる。第1後方支持部552のアーム本体561から搬送方向Trの後方の端部までの長さは、被搬送物Pcの搬送方向Trの長さよりも短い。
第1前方支持部553は、平面視において、アーム本体561から搬送方向Trの前方に延びる。第1前方支持部553のアーム本体561から搬送方向Trの前方の端部までの長さは、被搬送物Pcの搬送方向Trの長さよりも長い。
第1受渡係合部56は、第1受渡上アーム56Uと、第1受渡下アーム56Lとを有する。第1受渡上アーム56Uおよび第1受渡下アーム56Lは、本体部50における上下方向の配置位置が異なるが、同じ形状である。ここでは、第1受渡上アーム56Uおよび第1受渡下アーム56Lの実質上同じ部分については、同じ符号を付す。また、代表して第1受渡上アーム56Uを参照して説明を行う。
図10~図12に示すように、第1受渡上アーム56Uは、アーム取付部560と、アーム本体561と、後方爪部562と、前方爪部563と、後方押え部564と、前方押え部565と、後方接触面566と、前方接触面567とを有する。アーム取付部560は、板状の部材であり、本体部50のねじ穴Sc2にねじ止めにて固定される。アーム本体561は、アーム取付部560と直交する平板状である。平面視においてアーム本体561は、本体部50の搬送方向Trの後方にずれて配置される。
後方爪部562は、アーム本体561の外方の端部から搬送方向Trの後方に延びる。前方爪部563は、アーム本体561の外方の端部から搬送方向Trの前方に延びる。なお、前方爪部563の搬送方向Trの長さは、後方爪部562の搬送方向Trの長さよりも長い。
後方押え部564は、アーム本体561の受渡レール40に近い側の端部から搬送方向Trの後方に延びる。前方押え部565は、アーム本体561の受渡レール40に近い側の端部から搬送方向Trの前方に延びる。なお、前方押え部565の搬送方向Trの長さは、後方押え部564の搬送方向Trの長さよりも長い。
後方接触面566は、アーム本体561の後方爪部562と後方押え部564との間の部分の搬送方向Trの後方の面である。後方接触面566は、外方に向かうにつれて搬送方向Trの後方に延びる。また、前方接触面567は、アーム本体561の前方爪部563と前方押え部565との間の部分の搬送方向Trの前方の面である。前方接触面567は、外方に向かうにつれて搬送方向Trの前方に延びる。平面視において、後方接触面566の搬送方向Trに対する角度は、前方接触面567の搬送方向Trに対する角度よりも大きい。すなわち、後方接触面566は前方接触面567よりも搬送方向Trに対して直交に近い角度で延びる。
次に、第2受渡シャトル52の特徴部分について説明する。第2受渡シャトル52は、本体部50に取り付けられた、第2受渡支持部57と、第2受渡係合部58とを有する。第2受渡支持部57および第2受渡係合部58は、本体部50から外方に延びる。つまり、本体部50の外方の面に、上下に並んで配置された複数のねじ穴Sc2(図11参照)にねじ止めされる。
第2受渡支持部57は、第2受渡係合部58の下方に配置される。第2受渡支持部57は、支持部取付部570と、支持板部571とを有する。支持部取付部570は、本体部50のねじ穴Sc2にねじ止めにて固定される。支持板部571は、支持部取付部570と直交する平板状である。支持部取付部570を本体部50に固定することで、支持板部571は、本体部50から外方に向かって突出する。支持板部571の上面は、水平面となる。
支持板部571は、第2前方支持部572と、第2後方支持部573とを有する。第2前方支持部572は、平面視において、第2受渡係合部58の後述するアーム本体581から搬送方向Trの前方に延びる。第2前方支持部572のアーム本体581から搬送方向Trの前方の端部までの長さは、被搬送物Pcの搬送方向Trの長さよりも短い。
第2後方支持部573は、平面視において、アーム本体581から搬送方向Trの後方に延びる。第2後方支持部573のアーム本体581から搬送方向Trの後方の端部までの長さは、被搬送物Pcの搬送方向Trの長さよりも長い。
第2受渡係合部58は、第2受渡上アーム58Uと、第2受渡下アーム58Lとを有する。第2受渡上アーム58Uおよび第2受渡下アーム58Lは、本体部50における上下方向の配置位置が異なるが、同じ形状である。ここでは、第2受渡上アーム58Uおよび第2受渡下アーム58Lの実質上同じ部分については、同じ符号を付す。また、代表して第2受渡上アーム58Uを参照して説明を行う。
図10~図12に示すように、第2受渡上アーム58Uは、アーム取付部580と、アーム本体581と、前方爪部582と、後方爪部583と、前方押え部584と、後方押え部585と、前方接触面586と、後方接触面587とを有する。アーム取付部580は、板状の部材であり、本体部50のねじ穴Sc2にねじ止めにて固定される。アーム本体581は、アーム取付部580と直交する平板状である。平面視においてアーム本体581は、本体部50の搬送方向Trの前方にずれて配置される。
前方爪部582は、アーム本体581の外方の端部から搬送方向Trの前方に延びる。後方爪部583は、アーム本体581の外方の端部から搬送方向Trの後方に延びる。なお、後方爪部583の搬送方向Trの長さは、前方爪部582の搬送方向Trの長さよりも長い。
前方押え部584は、アーム本体581の受渡レール40に近い側の端部から搬送方向Trの前方に延びる。後方押え部585は、アーム本体581の受渡レール40に近い側の端部から搬送方向Trの後方に延びる。なお、後方押え部585の搬送方向Trの長さは、前方押え部584の搬送方向Trの長さよりも長い。
前方接触面586は、アーム本体581の前方爪部582と前方押え部584との間の部分の搬送方向Trの前方の面である。前方接触面586は、外方に向かうにつれて搬送方向Trの前方に延びる。また、後方接触面587は、アーム本体581の後方爪部583と後方押え部585との間の部分の搬送方向Trの後方の面である。後方接触面587は、外方に向かうにつれて搬送方向Trの後方に延びる。平面視において、前方接触面586の搬送方向Trに対する角度は、後方接触面587の搬送方向Trに対する角度よりも大きい。すなわち、前方接触面586は後方接触面587よりも搬送方向Trに対して直交に近い角度で延びる。
<第1保持状態St1>
次に第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52による被搬送物Pcの保持について説明する。まず、直線状の受渡レール40sに配置されているときの第1受渡シャトル51と第2受渡シャトル52による被搬送物Pcの保持について説明する。図10および図11に示すように、第1受渡シャトル51は被搬送物Pcの搬送方向Trの前部を第2受渡シャトル52は被搬送物Pcの搬送方向Trの後部をそれぞれ保持する。
制御部600は、搬送レール40に取り付けられている状態において、第1搬送シャトル31と第2搬送シャトル32の相対位置を変更することが可能である。
第1受渡係合部56の後方爪部562は、被搬送物Pcの受渡レール40と反対側の面の前端の一部と係合する。同様に、後方押え部564は、被搬送物Pcの受渡レール40側の面の前端の一部と係合する。後方接触面566の外方の端部が被搬送物Pcの搬送方向Trの前面の外方の端部と接触する。なお、後方接触面566の後方押え部564側には、隙間が形成されている。
同様に、第2受渡係合部58の前方爪部582は、被搬送物Pcの受渡レール40と反対側の面の後端の一部と係合する。同様に、前方押え部584は、被搬送物Pcの受渡レール40側の面の後端の一部と係合する。前方接触面586の外方の端部が被搬送物Pcの搬送方向Trの後面の外方の端部と接触する。なお、前方接触面586の前方押え部584側には、隙間が形成されている。
第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が被搬送物Pcを保持している状態において、被搬送物Pcの底面の搬送方向Trの前端の受渡レール40側の隅部Pc1が支持板部551の第1後方支持部552に支持される。また、被搬送物Pcの底面の搬送方向Trの後端の受渡レール40側の隅部Pc2が支持板部571の第2前方支持部572に支持される。
図13に示すように、被搬送物Pcを保持した第1保持状態St1の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は曲線状の受渡レール40tに沿って移動可能である。制御部600は、曲線状の受渡レール40tにある第1受渡シャトル51と第2受渡シャトル52の受渡レール40tに沿う方向の距離を、直線状の受渡レール40sにある時よりも短くなるように制御する。
このように制御することで、アーム本体561およびアーム本体581の外方の端部の距離の搬送方向Trの距離を短くし、後方爪部562および前方爪部582が被搬送物Pcの受渡レール40tと反対側の面の前端の一部および後端の一部と係合できる。そのため、曲線状の受渡レール40tに沿って移動する第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52で被搬送物Pcをしっかり保持できる。
また、後方爪部562および前方爪部582が被搬送物Pcの受渡レール40tと反対側の面の一部と係合する構成であるため、曲線状の受渡レール40tに沿って移動するときに発生する遠心力を、後方爪部562および前方爪部582で受けることができる。これにより、曲線状の受渡レール40tに沿って第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が移動する場合でも、被搬送物Pcが飛び出したり、落下したりすることを抑制できる。
上述のとおり、第1受渡シャトル51が搬送方向Trの前方、第2受渡シャトル52が搬送方向Trの後方に配置された状態で1個の被搬送物Pcを保持した状態を、第1保持状態St1とする。換言すると、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、第1保持状態St1のときに、1個の被搬送物Pcを保持する。
図10に示すように、搬送方向Trの前方に第1受渡シャトル51および後方に第2受渡シャトル52を配置することで、1個の被搬送物Pcを保持している。図14は、搬送方向Trに並んだ2個の被搬送物Pcを搬送している状態を示す平面図である。
図14に示すように、第1保持状態St1の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、搬送方向Trに並んだ2個の被搬送物Pcを保持することも可能である。搬送方向Trの前側を被搬送物Pca、後側を被搬送物Pcbとして区別するが、同じ構成の被搬送物である。
被搬送物Pcaの底面の搬送方向Trの前端の受渡レール40に近い側の隅部Pca1が第1受渡シャトル51の第1後方支持部552に支持される。同様に、被搬送物Pcbの底面の搬送方向Trの後端の受渡レール40に近い側の隅部Pcb2が第2受渡シャトル52の第2前方支持部572に支持される。このとき、被搬送物Pcaには、上部が搬送方向Trの後方に倒れるように力が付与され、被搬送物Pcbには、上部が搬送方向Trの前方に倒れるように力が作用してしまうのであるが、被搬送物Pcaと被搬送物Pcbとは、前後に接触して配置されるため、それぞれに作用する力が相殺され、もって、安定して保持される。
上述のとおり、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、第1保持状態St1のときに、搬送方向Trに並んだ2個の被搬送物Pcを保持する。
<第2保持状態St2>
次に、搬送方向Trに並んだ3個の被搬送物Pcの第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52での保持について図面を参照して説明する。図15は、搬送方向Trに並んだ3個の被搬送物Pca、Pcb、Pccを保持した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の直線状の受渡レール40sに沿って移動している状態の平面図である。図16は、図15に示す第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を外方から見た図である。図17は、搬送方向Trに並んだ3個の被搬送物Pca、Pcb、Pccを保持した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の直線状の受渡レール40sに沿って移動している状態の平面図である。
以下の説明では、搬送方向Trに並んだ被搬送物Pcを、必要に応じて、搬送方向Trの最も前を被搬送物Pca、最も後を被搬送物Pcb、中央を被搬送物Pccとして説明する。
まず、直線状の受渡レール40sに配置されているときの第1受渡シャトル51と第2受渡シャトル52による3個の被搬送物Pca、Pcb、Pccの保持について説明する。図15および図16に示すように、第1受渡シャトル51は搬送方向Trの最も後方の被搬送物Pcbの搬送方向Trの後部を第2受渡シャトル52は搬送方向Trの最も前方の被搬送物Pcaの搬送方向Trの前部をそれぞれ保持する。
第1受渡係合部56の前方爪部563は、最も後方の被搬送物Pcbの受渡レール40と反対側の面の後端の一部と係合する。同様に、前方押え部565は、最も後方の被搬送物Pcbの受渡レール40側の面の後端の一部と係合する。前方接触面567の外方の端部が最も後方の被搬送物Pcbの搬送方向Trの後面の外方の端部と接触する。前方接触面567の前方押え部565側には、隙間が形成されている。
同様に、第2受渡係合部58の後方爪部583は、搬送方向Trの最も前方の被搬送物Pcaの受渡レール40と反対側の面の前端の一部と係合する。また、後方押え部585は、搬送方向Trの最も前方の被搬送物Pcaの受渡レール40側の面の前端の一部と係合する。前方接触面586の外方の端部が搬送方向Trの最も前方の被搬送物Pcaの搬送方向Trの前面の外方の端部と接触する。後方接触面587の後方押え部585側には、隙間が形成されている。
第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が被搬送物Pcを保持している状態において、搬送方向Trの最も後方の被搬送物Pcbの底面の受渡レール40側の両隅部Pcb1、Pcb2および中央の被搬送物Pccの底面の受渡レール40側の搬送方向Trの後方の隅部Pcc2が支持板部551の第1前方支持部553に支持される。また、搬送方向Trの最も前方の被搬送物Pcaの底面の受渡レール40側の両隅部Pca1、Pca2および中央の被搬送物Pccの底面の受渡レール40側の搬送方向Trの後方の隅部Pcc1が支持板部571の第2後方支持部573に支持される。
図15および図16に示すように、第1受渡シャトル51を搬送方向Trの前方から、第2受渡シャトル52を搬送方向Trの後方から3個の被搬送物Pca、Pcb、Pccを保持した状態を、第2保持状態St2とする。第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が、第2保持状態St2のとき、搬送方向Trに並んで配置された3個の被搬送物を保持できる。
図15、図16に示すように、第2保持状態St2の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、搬送方向Trに並んだ3個の被搬送物Pca、Pcb、Pccを保持する。
搬送方向Trの最も前方の被搬送物Pcaの搬送方向Trの前部は、第2受渡シャトル52の第2受渡係合部58に係合される。また、被搬送物Pcaの底面は、第2受渡シャトル52の第2受渡支持部57に支持される。
搬送方向Trの最も後方の被搬送物Pcbの搬送方向Trの後部は、第1受渡シャトル51の第1受渡係合部56に係合される。また、被搬送物Pcbの底面は、第1受渡シャトル51の第1受渡支持部55に支持される。
搬送方向Trの中央の被搬送物Pccの底面は、第1受渡シャトル51の第1受渡支持部55および第2受渡シャトル52の第2受渡支持部57によって支持される。また、被搬送物Pccの搬送方向Trの前面は、被搬送物Pcaの後面との摩擦で保持され、後面は被搬送物Pcbの前面との摩擦で保持される。
これにより、第2保持状態St2の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52で、3個の被搬送物Pca、Pcb、Pccを保持することが可能である。
また、図17に示すように、3個の被搬送物Pca、Pcb、Pccを保持した第2保持状態St2の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、曲線状の受渡レール40tに沿って移動可能である。制御部600は、曲線状の受渡レール40tにある第1受渡シャトル51と第2受渡シャトル52の受渡レール40tに沿う方向の距離を、直線状の受渡レール40sにある時よりも短くなるように制御する。
このように制御することで、アーム本体561およびアーム本体581の外方の端部の距離の搬送方向Trの距離を短くできる。これにより、前方爪部563が被搬送物Pcbの受渡レール40tと反対側の面の搬送方向Trの後端の一部を、後方爪部583が被搬送物Pcaの受渡レール40tと反対側の面の前端の一部と係合できる。
そして、このように制御することで、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、第2保持状態St2で3個の被搬送物Pca、Pcb、Pccを保持した状態で、曲線状の受渡レール40tに沿って移動可能である。なお、搬送方向Trの中央の被搬送物Pccの搬送方向Trと交差する方向の力は、被搬送物Pcaおよび被搬送物Pcbとの摩擦力により受けている。そのため、制御部600は、3個の被搬送物Pca、Pcb、Pccを保持した第2保持状態St2の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の搬送速度を、中央の被搬送物Pccに作用する遠心力が上述の摩擦力を越えないように設定する。
<4個の被搬送物の保持>
次に、搬送方向Trに並んだ4個の被搬送物Pcの第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52での保持について図面を参照して説明する。図18は、搬送方向Trに並んだ4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceを保持した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の直線状の受渡レール40sに沿って移動している状態の平面図である。図19は、図18に示す第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を外方から見た図である。図20は、搬送方向Trに並んだ4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceを保持した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の曲線状の受渡レール40tに沿って移動している状態の平面図である。
以下、搬送方向Trに並んだ被搬送物Pcを、必要に応じて、搬送方向Trの最も前を被搬送物Pca、最も後を被搬送物Pcb、被搬送物Pcaの後方側に隣接するものを被搬送物Pcd、被搬送物Pcbの前方側に隣接するものを被搬送物Pceとして説明する。
図18および図19に示すように、第1受渡シャトル51は搬送方向Trの最も後方の被搬送物Pcbの搬送方向Trの後部を、第2受渡シャトル52は搬送方向Trの最も前方の被搬送物Pcaの搬送方向Trの前部をそれぞれ保持する。なお、第1受渡シャトル51による被搬送物Pcbの保持、および、第2受渡シャトル52による被搬送物Pcaの保持は、3個の場合と同じであるため、詳細な説明は省略する。
第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が被搬送物Pcを保持している状態において、被搬送物Pcbの底面の受渡レール40側の両隅部Pcb1、Pcb2および被搬送物Pceの底面の受渡レール40側の搬送方向Trの後方の隅部Pce2が支持板部551の第1前方支持部553に支持される。また、被搬送物Pcaの底面の受渡レール40側の両隅部Pca1、Pca2および被搬送物Pcdの底面の受渡レール40側の搬送方向Trの前方の隅部Pcd1が支持板部571の第2後方支持部573に支持される。
被搬送物Pcdの底面の前方が第2後方支持部573で支持され、被搬送物Pceの底面の後方が第1前方支持部553で支持される。そのため、被搬送物Pcdには、上部が搬送方向Tr後方に傾く力が作用する。また、被搬送物Pceには、上部が搬送方向Tr前方に傾く力が作用する。被搬送物Pcdと被搬送物Pceは、それぞれに作用する力を受け合うことで相殺する。そのため、被搬送物Pcdおよび被搬送物Pceは、搬送方向Trに互いに支持される。また、被搬送物Pcdおよび被搬送物Pcdとを並べた構成により、被搬送物Pcaと被搬送物Pcdとの摩擦力および被搬送物Pcbと被搬送物Pceとの摩擦力で外方への移動が制限される。
そのため、制御部600は、4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceを保持した第2保持状態St2の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の搬送速度を、被搬送物Pcd、Pceに作用する遠心力が上述の摩擦力を越えないように設定する。
これにより、第2保持状態St2の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52で、4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceを保持することが可能である。
また、図20に示すように、4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceを保持した第2保持状態St2の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、曲線状の受渡レール40tに沿って移動可能である。制御部600は、3個の被搬送物を保持したときと同様の制御を行う。
第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、第2保持状態St2で4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceを保持した状態で、曲線状の受渡レール40tに沿って移動可能である。
<被搬送物Pcの受け渡し>
搬送箱詰装置100では、搬入された被搬送物Pcを収容箱Bxに収容するまでに、複数の処理を実行する。処理装置のレイアウトや各処理装置の処理時間の差等により、例えば、ベルトコンベヤ、リニアモーター機構等を用いた1本の搬送経路上にすべての処理装置を配置すると、設置スペースの制約が大きくなったり、作業に要する時間が長くなったりする。そこで、搬送箱詰装置100では、受渡装置300を用いて被搬送物Pcを受け渡して、搬送経路を切り替えて、設置スペースの効率化、処理の効率化を図っている。以下に、受渡装置300における被搬送物Pcの搬送経路の乗り換えについて図面を参照して説明する。ここで搬送経路とは、搬送ループ部2に沿う搬送経路と、受渡ループ部4に沿う搬送経路である。
図21は、第1搬送シャトル31、第2搬送シャトル32、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の搬送方向Trの後方から見た図である。図22は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32とで被搬送物Pcを保持した状態で移動している状態を示す平面図である。
図23は、第2受渡シャトル52が被搬送物Pcの搬送方向Trの後部を保持した状態を示す平面図である。図24は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32に保持された被搬送物Pcを第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52で保持した状態の平面図である。
図25は、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52で被搬送物Pcを保持した状態を示す平面図である。図26は、被搬送物Pcを保持した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が第1曲線部403を移動している状態を示す平面図である。
図21に示すように、搬送直線部205と受渡直線部405とは、平行であるとともにそれぞれの外面が対向して配置される。搬送直線部205に位置する第1搬送シャトル31の第1搬送係合部36および第2搬送シャトル32の第2搬送係合部38と、受渡直線部405に位置する第1受渡シャトル51の第1受渡係合部56および第2受渡シャトル52の第2受渡係合部58とは、一部重なる部分がある。
図21に示すように、上下方向において、第1搬送上アーム36Uおよび第1搬送下アーム36Lが、それぞれ、第1受渡上アーム56Uおよび第1受渡下アーム56Lの下方に配置される。また、上下方向において、第2搬送上アーム38Uおよび第2搬送下アーム38Lが、それぞれ、第2受渡上アーム58Uおよび第2受渡下アーム58Lの上方に配置される。
このように、各係合部のアームがそれぞれ上下にずれて配置されているため、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が保持している被搬送物Pcを、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が保持するときに、第1搬送係合部36と第1受渡係合部56との接触および干渉が抑制され、第2搬送係合部38と第2受渡係合部58との接触および干渉が抑制される。
また、第1搬送シャトル31の第1搬送支持部35の上面、第2搬送シャトル32の第2搬送支持部37の上面、第1受渡シャトル51の第1受渡支持部55の上面および第2受渡シャトル52の第2受渡支持部57の上面は、面一である。そのため、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32で保持された被搬送物Pcに対して、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を近接させることで、第1受渡支持部55および第2受渡支持部57で被搬送物Pcの底面を円滑に支持できる。
なお、本実施形態では、第1搬送係合部36と第2受渡係合部58、および、第2搬送係合部38と第1受渡係合部56も、それぞれ、上下にずれている。そのため、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32のそれぞれは、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52のそれぞれと接触および干渉しない。そのため、例えば、始業時における運転開始の調整運転を行う場合、メンテナンスを行う場合等、被搬送物Pcの受け渡しを行わないとき、制御部600は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32と、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52をそれぞれ独立して制御可能である。
被搬送物Pcの受け渡しは、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が搬送直線部205を移動しているときに行われる。図22において、被搬送物Pcの搬送方向Trは、左から右である。
図1に示すように、搬送ループ部2において、第1曲線部203と第2直線部202との境界部分は、受渡ループ部4の第1直線部401の中間部分と対向する。そのため、制御部600は、被搬送物Pcを保持した第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が第2直線部202に移動する前に、第1受渡シャトル51を搬送直線部205と対抗する位置に移動させる。
図22に示すように、制御部600は、被搬送物Pcを保持した第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32が搬送直線部205内に進入すると、被搬送物Pcの搬送方向Trの前方に第1受渡シャトル51を、後方に第2受渡シャトル52を配置するように制御する。なお、本実施形態において、制御部600は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32を一定の速度で移動させ、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を、搬送方向Trに移動しつつ、被搬送物Pcに接近するように制御する。なお、制御部600による制御は、上述に限定されず、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32に保持された被搬送物Pcの後方に第1受渡シャトル51を、前方に第2受渡シャトル52を配置するような制御を広く採用できる。
そして、図23に示すように、制御部600は、第2受渡シャトル52を被搬送物Pcに接近させ、第2受渡シャトル52で、被搬送物Pcの搬送方向Trの後部を保持する。このとき、制御部600は、第2受渡シャトル52を加速させてもよいし、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32を減速させてもよい。また、両方であってもよい。
その後、図24に示すように、制御部600は、第1受渡シャトル51を被搬送物Pcに接近させ、第1受渡シャトル51で、被搬送物Pcの搬送方向Trの前部を保持する。このとき、制御部600は、第1受渡シャトル51を減速させてもよいし、第1搬送シャトル31、第2搬送シャトル32および第2受渡シャトル52を加速させてもよい。また、両方であってもよい。
図25に示すように被搬送物Pcは、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32で保持されるとともに、第1保持状態St1の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52にて保持される。このとき、制御部600は、第1搬送シャトル31を加速させてもよいし、第1受渡シャトル51、第2受渡シャトル52および第2搬送シャトル32を減速させてもよい。また、両方であってもよい。
その後、図26に示すように、第1保持状態St1の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、第1曲線部403に移動する。これにより、被搬送物Pcの搬送方向Trの後部は、第2搬送シャトル32から離間する。このとき、制御部600が、第2搬送シャトル32を減速させて、第2搬送シャトル32を被搬送物Pcの搬送方向Trの後部から強制的に離間させてもよいし、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を加速させてもよい。また、両方であってもよい。
以上のようにして、受渡装置300では、搬送ループ部2を移動する第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32に保持された被搬送物Pcを、受渡ループ部4を移動する第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52による保持に受け渡すことができる。
また、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32に保持された被搬送物Pcを第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52に受け渡さない場合がある。例えば、図1に示すように、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32に保持された被搬送物Pcを、搬送ループ部2の搬送直線部205の搬送方向Trの前方に配置された接続コンベヤCcに受け渡す場合である。そして、接続コンベヤCcは、例えば、不図示のシュリンク装置に接続している。接続コンベヤCcは、複数個、ここでは、3個の被搬送物Pcを接近して並べた状態でシュリンク装置に搬送される。
不図示のシュリンク装置では、並んで配置された被搬送物Pcの全体を、例えば、透明な樹脂フィルムで覆うシュリンク処理が実施される。なお、搬送箱詰装置100では、必要に応じてシュリンク処理が行われる。なお、接続コンベヤCcは、不図示のシュリンク装置に接続する例を示したが、これに限定されず、例えば、プリント処理、検査処理等の別の処理を行う処理装置に接続してもよい。
このように受渡装置300を用いることで、被搬送物Pcを持ち替えて異なるループに沿って移動させることができる。これにより、被搬送物Pcの搬送方向を複数回折り返すことができる。これにより、搬送箱詰装置100のレイアウトの自由度を上げることができる。さらにこのことから、搬送箱詰装置100の設置面積を小さくでき、もって搬送箱詰装置100のコストダウンを実現することができる。
<持替装置400>
図1に示すように、搬送箱詰装置100において、受渡装置300の後段に持替装置400が配置される。持替装置400は、受渡ループ部4の一部(ここでは、第2直線部402)、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を受渡装置300と共用している。
持替装置400において、受渡ループ部4を移動する第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、1個ずつ搬送された被搬送物Pcを、所定の数(以下、4個として説明する)、まとめて保持する。すなわち、持替装置400は、1個ずつ搬送される被搬送物Pcを収容箱Bxへの収容に適した個数にまとめるために持替処理を行っている。
図27は、持替装置400の要部の平面図である。図28は、被搬送物Pcを持替コンベヤ6に受け渡すときの第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を示す拡大平面図である。図29は、第1近接領域407における第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の拡大正面図である。図30は、被搬送物Pcを蓄積している状態を示す平面図である。図31は、第2保持状態で持替コンベヤ6上の4個の被搬送物を保持した状態の平面図である。図32は、4個の被搬送物を保持した状態の正面図である。
図1、図27に示すように、持替装置400は、受渡ループ部4と、第1受渡シャトル51と、第2受渡シャトル52と、持替コンベヤ6とを有する。持替装置400も、制御部600によって制御される。以下、持替装置400の詳細について図面を参照して説明する。なお、受渡装置300と共通の部分である受渡ループ部4、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の詳細については省略する。
持替装置400の持替コンベヤ6は、受渡ループ部4の第2直線部402に沿って配置される。持替コンベヤ6による被搬送物Pcの搬送方向Trは、受渡ループ部4の第2直線部402における被搬送物Pcの搬送方向Trと同じである。つまり、持替装置400における搬送方向Trは、図27に示す右から左である。
持替コンベヤ6は、トップチェーンコンベヤであり、第1近接部61と、第2近接部62と、離間部63とを有する。持替コンベヤ6において、第1近接部61、離間部63、第2近接部62は搬送方向Trにこの順で連続して配置される。図2に示すように、持替コンベヤ6はコンベヤモーター60を有する。コンベヤモーター60は、制御部600に接続されている。コンベヤモーター60は、制御部600からの指示に基づいて持替コンベヤ6を制御する。持替コンベヤ6の制御とは、例えば、起動、停止、搬送速度の制御等を挙げることができるが、これに限定されない。
図27に示すように、第1近接部61は、直線状であり、受渡ループ部4の第2直線部402と平行に配置される。そして、図27、図28に示すように、第1近接部61は、第2直線部402を移動する第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が保持した被搬送物Pcを受け取ることができる程度に直線状の受渡レール40sと接近する。第1近接部61と、第1近接部61と対向する第2直線部402の受渡レール40sとは、第1近接領域407を構成する。
また、第1近接部61の搬送方向Trの前方には、直線状の受渡レール40sから離れる方向に湾曲した湾曲部64が配置される。離間部63は、湾曲部64の搬送方向Trの前方に配置される。離間部63は、直線状であり、受渡ループ部4の第2直線部402と平行に配置される。離間部63は、図27に示すように、例えば直線状であり、離間部63の上部を移動する被搬送物Pcと、第2直線部402を移動する第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52と、が接触しないように、受渡ループ部4の第2直線部402に対して、例えば、略平行に離れて配置される。離間部63と、離間部63と対向する第2直線部402の受渡レール40sとは、離間領域409を構成する。
離間部63の搬送方向Trの前方には、直線状の受渡レール40sに接近する方向に湾曲した湾曲部65が配置される。第2近接部62は、湾曲部65の搬送方向Trの前方に配置される。第2近接部62は、直線状であり、受渡ループ部4の第2直線部402と平行に配置される。そして、図27、図30に示すように、第2近接部62は、第2直線部402を移動する第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52が被搬送物Pcを保持できる程度に直線状の受渡レール40sと接近する。第1近接部61と、第1近接部61と対向する第2直線部402の受渡レール40sとは、第2近接領域408を構成する。
次に、持替装置400における被搬送物の持替について説明する。受渡装置300において、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32から1個の被搬送物Pcを受け取る。
図27、図28に示すように、制御部600は、第1保持状態St1で1個の被搬送物Pcを保持した、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を第1近接領域407に進入させる。このとき、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52に保持された被搬送物Pcは、持替コンベヤ6の上方に位置する。詳しく説明すると、第1近接領域407において、持替コンベヤ6は、被搬送物Pcを保持した第1受渡シャトル51の第1受渡支持部55および第2受渡シャトル52の第2受渡支持部57の下方に位置する(図29参照)。
制御部600は、第1近接領域407において、第1受渡シャトル51を被搬送物Pcから搬送方向Trの前方に遠ざけ、第2受渡シャトル52を被搬送物Pcから搬送方向Trの後方に遠ざけるように制御する。これにより、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52に保持された被搬送物Pcは、持替コンベヤ6の上部に落下する(図28参照)。
例えば、制御部600が、被搬送物Pcが落下したとき、第1受渡支持部55、第1受渡係合部56、第2受渡支持部57および第2受渡係合部58を被搬送物Pcの側面と接触して、被搬送物Pcの姿勢を維持するように、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を制御する。これにより、制御部600は、被搬送物Pcの持替コンベヤ6に対する姿勢が変化しないように、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を制御することができる。なお、被搬送物Pcの姿勢が変化しない場合、単に落下させるだけであってもよい。
制御部600は、第1近接領域407に到達した被搬送物Pcを保持した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を順次、上述と同様に制御する。これにより、搬送された全ての被搬送物Pcは順次、持替コンベヤ6に載置される。
図27に示すように、第1近接領域407で持替コンベヤ6に順次、載置された被搬送物Pcは、持替コンベヤ6で搬送される。制御部600は、被搬送物Pcを離した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を、被搬送物Pcの搬送と同期させて搬送方向Trに移動させる。これにより、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は持替コンベヤ6にて搬送される被搬送物Pcに干渉することなく、受渡ループ部4を移動可能である。
そして、被搬送物Pcが湾曲部64に到達し、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52と干渉しない位置まで移動した後、制御部600は、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を加速させて、離間領域409まで移動させる。制御部600は、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を離間領域409で待機させる。なお、上述の待機の際には、制御部600は、離間領域409において、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を停止させてもよいし、ゆっくり移動させていてもよい。
制御部600は、離間領域409で待機している第2受渡シャトル52のうち搬送方向Trの最も前方に位置する第2受渡シャトル52を第2近接領域408で停止させる(図30参照)。図30、図32等に示すように、第2近接領域408にあるとき、第1受渡シャトル51の第1受渡支持部55および第2受渡シャトル52の第2受渡支持部57は、持替コンベヤ6の上面よりも下方に配置される。
第2受渡シャトル52が第2近接領域408で停止することで、第2受渡シャトル52の第2受渡係合部58は、第2保持状態St2となるように、持替コンベヤ6によって搬送される被搬送物Pcを受け止める。被搬送物Pcは、持替コンベヤ6によって順次搬送される。被搬送物Pcは第2受渡係合部58によって、順次、搬送方向Trに蓄積される(図30参照)。
そして、第2受渡係合部58によって蓄積される4個目の被搬送物Pcが湾曲部65を通過した後、制御部600は、離間領域409で待機している第1受渡シャトル51のうち搬送方向Trの最も前方に位置する第1受渡シャトル51を搬送方向Trに移動させる。制御部600は、第1受渡シャトル51の第1受渡係合部56を、搬送方向Trに隣接した4個の被搬送物の最も搬送方向Trの後方の被搬送物Pcbの搬送方向Trの後部に係合させる。これにより、図31に示すように、4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceの前端部および後端部は、第2受渡係合部58および第1受渡係合部56に係合される。
図32に示すように、第2近接領域408において、第1受渡シャトル51の第1受渡支持部55および第2受渡シャトル52の第2受渡支持部57は、持替コンベヤ6の下方に位置している。そのため、第2近接領域408にある間、第1受渡係合部56および第2受渡係合部58は、第2保持状態になっており、4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceは、持替コンベヤ6にて下方から支持されている。なお、制御部600は、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を第2直線部402から第2曲線部404に移動させる。
第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、曲線状の受渡レール40tに沿って移動する。曲線状の受渡レール40tは、持替コンベヤ6から徐々に離れるように配置されている。そのため、4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceは、第2受渡係合部58および第1受渡係合部56によって引っ張られ、持替コンベヤ6からずれる。
これにより、4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceのうち、被搬送物Pcaと被搬送物Pcdの底面は第2受渡支持部57に支持され、被搬送物Pcbと被搬送物Pceの底面は第1受渡支持部55にそれぞれ支持される。これにより、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、第2保持状態St2で、4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceを保持する。
4個の被搬送物Pca、Pcb、Pcd、Pceを保持した第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、第2曲線部404から第1直線部401の搬送方向Trの後方の収容直線部406に移動する。収容直線部406は、持替装置400の後工程の箱詰装置500の一部でもある。
なお、第1近接領域407において、一組の第1受渡シャトル51と第2受渡シャトル52とで1個の被搬送物Pcを保持していたものを、第2近接領域408において、一組の第1受渡シャトル51と第2受渡シャトル52とで複数個(上述の例示では4個)の被搬送物Pcを保持する。そのため、被搬送物Pcの保持を行わない第1受渡シャトル51と第2受渡シャトル52の組(上述の例示では3組)が発生するが、これらが離間領域409で滞留してしまわないように、適宜、第2近接領域408より下流側に流してやればよい。
以上のようにして、持替装置400では、1個ずつ搬送される被搬送物Pcを4個まとめて保持し直すことが、同一の第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52の組み合わせによって可能となる。なお、同様の動作で3個保持することも可能である。また、第2近接領域408で、第1受渡シャトル51を停止させておくことで、第1保持状態St1で2個の被搬送物を保持して、搬送させることも可能である。
また、接続コンベヤCcの搬送方向Trの下流を持替コンベヤ6の上流と接続してもよい。この場合、持替コンベヤ6で、シュリンクされた複数個の被搬送物が搬送される。このとき、受渡装置300で第1搬送シャトル31および第2搬送シャトル32から第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52に被搬送物Pcが受け渡されない。そのため、制御部600は、第1近接領域407で、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52から持替コンベヤ6への被搬送物Pcを受け渡す動作を行わない。そして、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52は、第2近接領域408で、シュリンクされた複数個の被搬送物を保持し、収容直線部406まで搬送する。
持替装置400を有することで、搬送しつつ被搬送物Pcを収容箱Bxの収容に適した個数にまとめることができ、被搬送物Pcをまとめた状態で、箱詰装置500に箱詰めすることが可能である。これにより、被搬送物Pcの箱詰めを簡単かつ確実に行うことができる。
なお、以上の説明において、第1保持状態St1として1個または2個の被搬送物Pcを、第2保持状態St2として3個または4個の被搬送物Pcを、保持した状態を示したが、この個数に限定されない。支持板部551の第1後方支持部552の形状、支持板部571の第2前方支持部572の形状、および、支持板部551の第1前方支持部553の形状、支持板部571の第2後方支持部573の形状、を適宜、設計することにより、第1保持状態St1および第2保持状態St2で保持できる被搬送物Pcの数を自由に設定することが可能である。その結果、第1保持状態St1での保持個数より多い個数を第2保持状態St2で保持させるということが、被搬送物Pcの個数に関わらず、可能となり、フレキシブルなグルーピングを実現できる。
<箱詰装置500>
図33は、箱詰装置500の正面図である。搬送箱詰装置100において、物品(被搬送物とも言うが「搬送された」物に限定するものではない)Pcの搬送方向Trの最後部には、収容箱Bxに物品Pcを箱詰めする箱詰装置500が配置される。箱詰装置500は、段ボール等のシート9を折り曲げて形成した収容箱Bxに物品Pcを箱詰めし、外部に搬出する。
図1、図33に示すように、箱詰装置500は、4個まとめられた物品Pcを一塊として折りたたまれたシート9に順次箱詰めする。箱詰装置500は、受渡ループ部4の一部(ここでは、収容直線部406)と、箱搬送ループ部7と、シート供給部81と、第1箱詰部82と、第2箱詰部83と、封函部84とを有する。
<箱搬送ループ部7>
図33に示すように、箱搬送ループ部7は、箱搬送レール70と、箱搬送リニアモーター機構74(後述の図35等参照)と、箱搬送シャトル76と、を有する。箱搬送ループ部7は、両端を連結することでループ状に形成される。箱搬送ループ部7は、それぞれ、直線状の箱搬送レール70sで形成された第1直線部701および第2直線部702と、曲線状の箱搬送レール70tで形成された第1曲線部703および第2曲線部704を含む(図33参照)。直線状の箱搬送レール70sと曲線状の箱搬送レール70tは、湾曲の有無以外の点は同じ構成を有する。以下、区別が必要な場合に区別して表示するとともに、区別が不要な場合には箱搬送レール70として説明する。
<箱搬送レール70>
箱搬送レール70は、メインレール71と、溝付きレール72と、平面レール73とを有する(後述の図35参照)。箱搬送レール70は、搬送レール20と実質上同じ構成である。そのため、受渡レール40の各部と搬送レール20の各部との対応を説明するとともに、詳細な説明は省略する。箱搬送レール70のメインレール71は、搬送レール20のメインレール21と対応する。箱搬送レール70の溝付きレール72は、搬送レール20の溝付きレール22と対応する。
また、溝付きレール72の溝部721は、溝付きレール22の溝部221と対応する。箱搬送レール70の溝付きレール72は、搬送レール20の溝付きレール22と対応する。平面レール73は、平面レール23と対応する。箱搬送レール70の隙間75は、搬送レール20の隙間25と対応する。なお、箱搬送レール70では、溝付きレール72および平面レール73は、メインレール71の箱搬送方向と交差する方向にメインレール71を挟んで隣接して配置される。
箱搬送ループ部7は、第1直線部701、第1曲線部703、第2直線部702および第2曲線部704が順に連結されてループ状に形成される。図33に示すように、第1直線部701と第2直線部702は、平行であるとともに上下に並んで配置される。そして、第1曲線部703および第2曲線部704が、上下に配置された、第1直線部701と第2直線部702とを接続してループ状に形成される。
箱搬送ループ部7の第1直線部701は、第2直線部702の上方に配置される。また、平面視において、第1直線部701は、受渡ループ部4の第1直線部401の搬送方向Trの後方の収容直線部406の外方に配置される。
箱搬送ループ部7には、第1直線部701に沿って配置されたガイドレール705が配置される。ガイドレール705は、第1直線部701に含まれる箱搬送レール70sと平行に配置されるとともに、箱搬送レール70sを挟んで対をなして配置される。箱搬送ループ部7において、ガイドレール705の上面には、シート9が配置され、シート9の移動を支持する。
<箱搬送リニアモーター機構74>
箱搬送ループ部7には、複数の箱搬送シャトル76が配置される。箱搬送リニアモーター機構74は、各箱搬送シャトル76を独立して駆動させることが可能である。
箱搬送リニアモーター機構74は、搬送リニアモーター機構24と同様の構成を有する。箱搬送リニアモーター機構74は、箱搬送レール70に配置されたコイル741と、箱搬送シャトル76に配置されたマグネット742と(図35~図37参照)、リニアドライバ743(図2参照)を有する。リニアドライバ743は、制御部600からの指示に基づいて、各コイルに適切な電流を供給する。コイルに電流を供給することで、コイルとマグネットでリニアモーターが形成され、箱搬送シャトル76は、箱搬送レール70に沿って移動する。
<箱搬送シャトル76>
箱搬送シャトル76は、箱搬送レール70の外面に配置されて、箱搬送レール70に沿って移動可能である。箱搬送シャトル76は、本体部761と、シート保持アーム762と、2個の溝付きローラー763と、2個の平坦ローラー764と、を備えている。本体部761には、箱搬送リニアモーター機構74のマグネット742が配置される。なお、マグネット742は本体部761の内部に収容され、箱搬送レール70に配置されたコイル741と搬送方向と交差する方向に対向する。
2個の溝付きローラー763は、搬送方向に離れているとともに、箱搬送方向Tbと交差する方向にずれて配置される。溝付きローラー763は、溝付きレール72の溝部721に嵌って回転する。2個の平坦ローラー764は、搬送方向に離れているとともに、箱搬送方向Tbと交差する方向にずれて配置される。平坦ローラー764は、平面レール73と接触して回転する。なお、箱搬送シャトル76において、溝付きローラー763および平坦ローラー764は、搬送方向と交差する方向の両端に配置される。
シート保持アーム762は、本体部761から箱搬送ループ部7の外方に突出する。シート保持アーム762は、棒状であり、シート9と接触する。
<シート9>
ここで、収容箱Bxを構成するシート9について図面を参照して説明する。図1、図33に示すように、シート9は、底板部91と、天板部92と、前板部93と、後板部94とを有する。底板部91は、箱搬送方向Tbと直交する方向が長手方向の長方形板状である。底板部91の前方の辺に前板部93が後方の辺に後板部94がそれぞれ連結される。また、底板部91の箱搬送方向Tbと交差する両側辺には、蓋部911が連結される。なお、底板部91の短辺の長さは、物品Pcを4個並べた長さと同じまたは略同じである。
前板部93および後板部94は、同じ大きさおよび形状である。前板部93および後板部94は、長手方向が箱搬送方向Tbと直交する方向の長方形状である。前板部93および後板部94の箱搬送方向Tbと直交する方向の両辺には、蓋部931および蓋部941が連結される。なお、前板部93および後板部94の短辺の長さは、物品Pcの高さと同じまたは略同じである。
天板部92は、前板部93の底板部91と連結する辺と反対側の辺と連結する。天板部92は、底板部91と同じ大きさおよび形状である。天板部92の搬送方向と交差する方向の両辺には、蓋部921が連結される。また、天板部92の前板部93と連結する辺と反対側の辺には、固定部922が連結される。シート9を組み立てて、収容箱Bxを形成したとき固定部922は、後板部94に固定される。
また、収容箱Bxが組み立てられた状態において、蓋部911、蓋部921、蓋部931および蓋部941をそれぞれ、底板部91、天板部92、前板部93および後板部94に対して折り曲げた後に接着して、封函される。
<シート供給部81、第1箱詰部82、第2箱詰部83、封函部84>
シート供給部81、第1箱詰部82、第2箱詰部83および封函部84には、同様の構成を有する多関節アームロボット80が配置される。ここで、多関節アームロボット80について図面を参照して説明する。
図34は、多関節アームロボット80の正面図である。図34に示すように、多関節アームロボット80は、メインボディー801と、上アーム802と、下アーム803と、作業部804と、第1関節部805と、第2関節部806と、第3関節部807と、を有する。
メインボディー801は、多関節アームロボット80の上端に配置される。メインボディー801は、箱詰装置500の不図示の躯体に固定される。第1関節部805は、メインボディー801に配置される。上アーム802は第1関節部805を介してメインボディー801に回転可能に取り付けられる。第1関節部805は、モーター等を含む不図示のアクチュエータを有する。上アーム802は、アクチュエータの動作によって第1関節部805の中心軸を中心に回転移動する。上アーム802の先端は、図34に示す曲線状の軌跡Tj1に沿って往復移動可能である。
下アーム803は、第2関節部806を介して上アーム802の先端に回転可能に取り付けられる。第2関節部806は、モーター等を含む不図示のアクチュエータを有する。下アーム803は、アクチュエータの動作によって第2関節部806の中心軸を中心に回転移動する。第1関節部805および第2関節部806を連動させることで、下アーム803の先端は、図34に示す曲線状の軌跡Tj2に囲まれる範囲内を移動可能である。
作業部804は、シート供給部81、第1箱詰部82、第2箱詰部83および封函部84の各部での作業に対応した構成を有する。なお、作業部804に各作業に対応する工具を取り付けるようにしてもよい。作業部804は、第3関節部807を介して下アーム803の先端に回転可能に取り付けられる。第1関節部805、第2関節部806および第3関節部807を連動させることで、作業部804は、上アーム802および下アーム803の位置にかかわらず一定の姿勢を維持しつつ移動可能である。シート供給部81、第1箱詰部82、第2箱詰部83および封函部84の各部における作業部804の構成については、後述する。
図1、図33に示すように、シート供給部81、第1箱詰部82、第2箱詰部83および封函部84は、箱搬送ループ部7の第1直線部701に近接して配置される。そして、シート供給部81、第1箱詰部82、第2箱詰部83および封函部84は、箱搬送方向Tbに、この順番で配置される。
<シート供給部81>
図35は、シート供給部81を箱搬送方向Tbの後方から見た概略図である。シート供給部81は、シート載置台811と、シート取出装置812と、を有する。シート載置台811は、箱搬送ループ部7に近接して配置される。シート載置台811の上部には複数のシート9が上下に重ねて載置される。シート載置台811は、上下方向に移動可能であるとともに、上部に配置された複数のシート9の最上のシートが、上下方向において、一定の位置に配置されるように、上方に向かって付勢されている。
シート取出装置812は、多関節アームロボット80を有し、多関節アームロボット80の作業部804に吸着部813を取り付けた構成である。吸着部813は、内部に空間を有し、内部空間の空気を吸引することでシート9を吸着する。シート取出装置812の、第1関節部805、第2関節部806および第3関節部807の各アクチュエータは、制御部600と接続され、制御部600からの指示に従って動作する。
シート供給部81は、制御部600によって制御される。シート取出装置812は、吸着部813をシート載置台811に載置されたシート9に接触させてシート9を持ち上げる。そして、上アーム802および下アーム803を動作させることで、シート9をガイドレール705上に移動させる。
なお、シート取出装置812がガイドレール705にシート9を載置するとき、制御部600は、箱搬送シャトル76が、底板部91の搬送方向前後に配置されるように制御される。このとき、前板部93および後板部94は、前後に配置された箱搬送シャトル76と接触する。これにより、前板部93および後板部94は箱搬送シャトル76によって折り曲げられる。特に、後板部94は箱搬送シャトル76のシート保持アーム762に保持されることで、底板部91から鉛直上方に立設される。つまり、シート9は、後方に配置された箱搬送シャトル76によって後板部94が搬送方向に位置決めされる。
制御部600は、箱搬送シャトル76を箱搬送方向Tbに移動させる。これにより、折り曲げられたシート9は、箱搬送シャトル76によって支持された状態で第1箱詰部82に送られる。
<第1箱詰部82および第2箱詰部83>
次に、第1箱詰部82および第2箱詰部83について説明する。第1箱詰部82および第2箱詰部83は、場所が異なるだけで、実質上同じ構成である。そのため、代表して、第1箱詰部82を参照して説明し、第2箱詰部83については、第1箱詰部82との対応について説明する。
図36は、物品Pcを押す押込装置822の動作前の状態を示す概略図である。図37は、押込装置822によって物品Pcを折り曲げたシート9に押し込んだ状態を示す概略図である。
図33、図36、図37に示すように、第1箱詰部82は、載置台部821と、押込装置822と、を有する。載置台部821は、受渡ループ部4の収容直線部406の外方に配置される。載置台部821は、上下方向において収容直線部406の下方に配置される。さらに、載置台部821は、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52によって保持された搬送方向に並んだ4個の物品Pcの下方に配置される。
制御部600は、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を動作させ、搬送方向に並んだ4個の物品Pcが載置台部821と上下に重なる位置まで移動させて、停止させる。そして、制御部600は、第1受渡シャトル51および第2受渡シャトル52を4個の物品Pcから搬送方向の後方および前方に移動させる。これにより、4個の並んだ物品Pcが載置台部821に載置される。
載置台部821は、箱搬送ループ部7に接近する方向に延びており、一部が、シート9と重なる。載置台部821に載置された物品Pcは、押込装置822に押されて、シート9の底板部91の上方に移動される。
押込装置822は、多関節アームロボット80を有し、多関節アームロボット80の作業部804に押込プレート823を取り付けた構成である。押込プレート823は、搬送方向および上下に延びる平板状である。押込プレート823は、作業部804から下方に延びる。押込装置822の、第1関節部805、第2関節部806および第3関節部807の各アクチュエータは、制御部600と接続され、制御部600からの指示に従って動作する。
図36に示すように、押込装置822は、作業部804を軌跡Tj21またはTj22に沿って移動するように動作される。軌跡Tj21に沿って移動することで、押込プレート823が載置台部821に載置された4個の物品Pcをシート9に向けて移動させる。このとき、物品Pcは、第1受渡シャトル51の第1受渡係合部56の外方の端部よりも外方に移動される。これより、第1受渡シャトル51を移動させることが可能である。また、押込装置822を軌跡Tj21に沿って移動させることで、すでに載置台部821に載置された物品Pcを押し、物品Pcを載置台部821に蓄積できる。
載置台部821にゲート824を設けてもよい。ゲート824は、第1箱詰部82にシート9が移動するまで閉じた状態を維持し、シート9が第1箱詰部82に移動したときに開く。これにより、前方に押し込まれた物品Pcが落下することを抑制できる。
また、押込装置822は、軌跡Tj22に沿って移動することも可能である。軌跡Tj21に沿って移動することで、載置台部821に載置された物品Pcおよび/または載置台部821に蓄積された物品Pcを折り曲げられて箱搬送シャトル76にて搬送されたシート9の底板部91に押し込まれる、換言すると、収容される(図37参照)。第1箱詰部82において、収容する数(例えば、4個の塊が10セット)の物品Pcがシート9の底板部91に収容される。
第2箱詰部83は、載置台部821と対応する載置台部831と、押込装置822と対応する押込装置832と、を有する。押込装置832は、押込プレート823と対応する押込プレート833を有する。また、ゲート824に対応するゲート834を有する。第2箱詰部83においても、第1箱詰部82と同様に搬送された物品Pcをシート9の底板部91に収容できる。
第1箱詰部82および第2箱詰部83で収容する数(例えば、4個の塊が10セット)の物品Pcがシート9の底板部91に収容された後、制御部600は、箱搬送シャトル76を箱搬送方向Tbに移動させる。これにより、物品Pcが収容されたシート9は封函部84に送られる。
<封函部84>
封函部84について説明する。図38は、封函装置841を示す概略図である。図39は、封函装置841の折り曲げ工具843を天板部92に接触させた状態を示す図である。図40は、封函装置841で天板部92を折り曲げた状態を示す図である。図41は、封函が完了した直後の封函装置841および収容箱Bxを示す図である。
図38に示すように、封函部84は、封函装置841と、リンク部842と、を有する。封函装置841は、多関節アームロボット80を有し、多関節アームロボット80の作業部804に折り曲げ工具843を取り付けた構成である。封函装置841は制御部600と接続され、封函装置841は制御部600からの指示に基づいて動作する。
折り曲げ工具843は、前方垂下部844と、後方垂下部845と、一対の側方垂下部846とを有する。前方垂下部844は、折り曲げ工具843の搬送方向の前方に配置される。後方垂下部845は、折り曲げ工具843の搬送方向の後方に配置される。後方垂下部845の下端部は、下方に向かうにつれて搬送方向の後方側に延びるように傾く。一対の側方垂下部846は、搬送方向と交差する方向に対をなして配置される。
制御部600は、物品Pcを収容したシート9を封函部84に移動させるとき、シート9よりも箱搬送方向Tbの前方の箱搬送シャトル76をシート9の底板部91に接近させる。これにより、前板部93が押圧されて、前板部93は、底板部91に対して直交する(図39参照)。
制御部600は、封函装置841を制御し、折り曲げ工具843をシート9に接近させるとともに、後方垂下部845を天板部92に接触させる。その後、制御部600は、折り曲げ工具843をシート9に対して相対的に後方に移動させることで、天板部92を収容された物品Pcの上方に覆うように折り曲げる(図40参照)。のとき、制御部600は、封函装置841だけを制御させてもよいし、箱搬送シャトル76と封函装置841とを連動させてもよい。
そして、天板部92が一定の角度まで折り曲げられた後、制御部600は、封函装置841を動作させ、折り曲げ工具843を物品Pcの上方に押し付ける。このとき、天板部92に連結された蓋部921は側方垂下部846にて押えられる。また、固定部922は、後方垂下部845と接触して折り曲げられる。なお、封函部84では、底板部91と連結された蓋部911、前板部93と連結された蓋部931および後板部94の蓋部941は、蓋部921および固定部922の折り曲げと同時または折り曲げの前に折り曲げられる。
そして、天板部92が底板部91と上下に平行または略平行となった状態で、蓋部911、921、931および941を固定する(図41参照)。また、固定部922を後板部94に固定する。なお、これらの固定には、接着、テープ止め、ホットシール等を挙げることができるが、これに限定されない。蓋部911、921、931および941の固定は、封函装置841が固定機能を備えていてもよいし、固定装置を別途備えていてもよい。
以上のようにして、封函された収容箱Bxに収容数の物品Pcが収容される。そして、物品Pcが収容された収容箱Bxは、箱搬送ループ部7と平行して配置された搬出コンベヤOcに送られ、搬出コンベヤOcにて収容箱Bxは、搬送箱詰装置100の外部に搬出される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。