JPH06329235A - 容器整列装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 容器整列装置１は、両搬送コンベヤ２，５
と、第１搬送コンベヤ２上の容器３の載置状況を撮影す
るＣＣＤカメラ１０と、このＣＣＤカメラ１０で撮影し
た容器３を所定方向に向きを揃えて第１搬送コンベヤ２
から第２搬送コンベヤ５に受け渡すロボット４とを備え
ている。また、第１搬送コンベヤ２は傾斜位置と水平位
置とに移動可能となっており、水平位置において断面非
円形の容器３を搬送し、傾斜位置において断面円形の円
筒状の容器３を搬送するようになっている。 【効果】 処理すべき容器３の大きさを変更しても、上
記各構成部材の型替を行う必要がなく、断面非円形の容
器３だけでなく、断面円形の容器３をも処理することが
できる。したがって、従来に比較して汎用性の高い容器
整列装置を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は容器整列装置に関し、よ
り詳しくはロボットを利用した容器整列装置に関する。

【従来の技術】従来、ランダムに供給される容器を順次
所定方向に向きを揃える容器整列装置は知られている
（例えば、特公平１−５７００４号公報）。上記公報の
整列装置は、排出コンベヤと該排出コンベヤ上に設けた
筒状のシュートとを備えており、該シュートの上端供給
口から順次ランダムに容器を供給するようにしている。
そして、容器はシュート内に設けた係合ピンに係合した
まま落下するようになっており、シュートの途中に設け
たセンサによって係合ピンに係合した容器が正立してい
るか倒立しているかを検出する。このセンサによって容
器が正立していることが検出されると、容器はそのまま
の状態で通過を許容されて、下方の排出コンベヤ上に落
下する。これに対して、上記センサによって容器が倒立
状態であることが検出されると、該センサを設けた位置
の下方側に設けた膨出部において上記ピンを中心に容器
が反転されてから、排出コンベヤ上に落下するようにな
っている。このように構成することによって、ランダム
に供給される容器は、シュートを通過して排出コンベヤ
上に載置されると、上端を上に向けた起立状態に整列さ
れるようになっている。

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述した従
来の整列装置では、処理すべき容器の大きさを変更した
際には、変更した容器の大きさに合わせて上記各構成部
材を変更する必要があり、したがって、その型替作業が
煩雑になっていた。

【課題を解決するための手段】このような事情に鑑み、
本発明は、転倒状態の容器を搬送する第１搬送コンベヤ
と、上記第１搬送コンベヤの隣接位置に配設されて転倒
状態の容器を搬送する第２搬送コンベヤと、上記第１搬
送コンベヤが容器を搬送する搬送経路に設けられて容器
の載置状況を撮影するカメラと、上記カメラで撮影した
第１搬送コンベヤ上の容器を、該第１搬送コンベヤ上か
ら第２搬送コンベヤ上に所定方向に向きを揃えて受け渡
すロボットとを備え、上記第１搬送コンベヤを、その一
側を回転中心として水平位置と傾斜位置とに移動可能と
し、容器の断面形状に応じて上記水平位置と傾斜位置と
に選択的に位置させるように構成し、また、上記回転中
心となる第１搬送コンベヤの一側に沿って循環走行可能
に配設されて、上記傾斜位置に位置した第１搬送コンベ
ヤ上の容器と係合して該容器を第１搬送コンベヤの搬送
方向と同一方向に向きを揃える係合ベルトを設けた容器
整列装置を提供するものである。

【作用】このような構成によれば、処理すべき容器の大
きさを変更しても、上記各構成部材の型替を行う必要が
なく、したがって、上述した従来と比較して容器整列装
置の汎用性を向上させることができる。しかも、第１搬
送コンベヤを傾斜位置に位置させて、例えば円筒状容器
を搬送すれば、各円筒状容器は第１搬送コンベヤにおけ
る一側に移動して係合ベルトに係合し、それによって第
１搬送コンベヤ上での向きを揃えられる様になる。その
ため、第１搬送コンベヤ上の円筒状容器は、カメラによ
って撮影された後、ロボットによって第２搬送コンベヤ
に受け渡されるまでの間に位置ずれすることがなく、し
たがって、ロボットによって確実に保持されて第２搬送
コンベヤに受け渡される。また、例えば断面が方形や楕
円形等の変形容器の場合には、カメラによって撮影され
た後に第１搬送コンベヤ上で位置ずれしないので、その
ような変形容器を処理する場合には、第１搬送コンベヤ
を水平位置に位置させて搬送すればよい。このように、
容器の大きさを変更しても型替作業が必要なく、しかも
断面形状が異なる容器をも確実に処理できるので、従来
に比較して容器整列装置の汎用性を向上させることがで
きる。

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、１は容器整列装置であり、第１搬送コンベヤ２上に
転倒状態でランダムに供給された断面楕円形の容器３
を、ロボット４によって順次保持して一定方向に向きを
揃えてから第２搬送コンベヤ５上に受け渡すようになっ
ている。後述するが、本実施例の容器整列装置１は、図
１に示した断面楕円形の扁平な容器３だけでなく、図３
に示した断面円形となる円筒状の容器３をも処理できる
ようになっており、各容器３は、その上端に充填液を充
填するための口部３ａを備えている。第１搬送コンベヤ
２は制御装置６によって作動を制御されて、矢印方向に
走行速度Ｖ１で循環走行されるようになっており、その
上流側端部２ａの隣接位置には、上述した断面楕円形の
容器３が多数収納されるホッパ７を設けている。ホッパ
７と第１搬送コンベヤ２の上流側端部２ａとにわたって
は傾斜フィーダ８を設けてあり、この傾斜フィーダ８に
よってホッパ７内から容器３を取り出して第１搬送コン
ベヤ２の上流側端部２ａに供給するようにしている。こ
の傾斜フィーダ８によってホッパ７内から第１搬送コン
ベヤ２の上流側端部２ａ上に供給された各容器３は、横
倒しで不特定な方向を向いており、その状態で第１搬送
コンベヤ２によって下流側に搬送されるようになってい
る。容器３が供給される上流側端部２ａよりも少し下流
の位置には、第１搬送コンベヤ２に直交させて係合ブラ
シ９を下方にむけて配置している。この係合ブラシ９
は、第１搬送コンベヤ２の載置面よりも所定寸法だけ上
方に位置させてあり、例えば、２段重ねとなった状態の
上方側の容器３や、隣接する容器３に上方部が重合して
傾斜した容器３と当接して、容器３の重合状態を阻止す
るようになっている。したがって、係合ブラシ９の位置
を通過した第１搬送コンベヤ２上の容器３は、重合する
ことなく１層で横倒しになっている。なお、本実施例で
は、仮に上記係合ブラシ９の位置を通過しても容器３が
重合状態となっている場合には、それらの容器に対して
ロボット４による受け渡しを行なわないようにしてあ
り、重合した容器３は第１搬送コンベヤ２の下流側端部
２ｂから落下させて回収するようにしている。第１搬送
コンベヤ２の下流側端部２ｂに近い上方位置には、容器
３の載置状態を撮影するＣＣＤカメラ１０を配置してあ
り、このＣＣＤカメラ１０で撮影した映像は上記制御装
置６に入力されるようになっている。また、上記ＣＣＤ
カメラ１０に隣接する下流側端部２ｂには、左右一対の
部材からなるセンサ１１を配設してあり、このセンサ１
１によって第１搬送コンベヤ２の下流側端部２ｂ上に容
器３が存在するか否かを検出できるようにしている。こ
のセンサ１１によって容器３の存在が検出されると、そ
のことは制御装置６に入力されるようになっている。第
１搬送コンベヤ２の下流側端部２ｂには、該第１搬送コ
ンベヤ２と直交させて上記第２搬送コンベヤ５を配設す
るとともに、それら両コンベヤ２，５に近接させて上記
ロボット４を配置している。第２搬送コンベヤ５は、制
御装置６によって作動を制御されて矢印方向に搬送速度
Ｖ２で循環走行されるようになっており、その載置面に
は等ピッチで板状部材を立設し、それら隣り合う板状部
材によって容器３を収納するバケット５ａを形成してい
る。そして、各容器３はロボット４によって、上記第１
搬送コンベヤ２上から第２搬送コンベヤ５のバケット５
ａに順次収納されるようになっている。なお、上記各バ
ケット５ａの大きさは、処理すべき最大寸法の容器３を
収納しても十分に余裕がある大きさに設定している。次
に、ロボット４は、図２にも示すように、鉛直方向に向
けた大径の第１駆動軸１４を備えるとともに、この第１
駆動軸１４の上端に水平方向を向けた第１アーム１５の
基部を連結している。第１アーム１５の先端部には、鉛
直方向を向けた小径の第２駆動軸１６を回転自在に設け
てあり、この第２駆動軸１６に水平方向に向けた第２ア
ーム１７の基部を連結している。そして、この第２アー
ム１７の先端部には、第３駆動軸１８を回転可能に、か
つ昇降自在に設けてあり、この第３駆動軸１８の下端部
に鉛直下方を向けてバキュームパッド１９を取り付けて
いる。上記各駆動軸１４，１６，１８の回転と第３駆動
軸１８の昇降作動およびバキュームパッド１９への負圧
の供給／停止作動は上記制御装置６によって制御される
ようになっている。そして、制御装置６によって作動を
制御されたロボット４は、図１に実線で示す容器の把持
位置Ａと想像線で示す容器の解放位置Ｂとに往復移動さ
れるとともに、ロボット４は上記各位置Ａ，Ｂにおいて
所要の範囲にわたって各搬送コンベヤ２，５に追従して
移動するようになっている。すなわち、ロボット４のバ
キュームパッド１９が把持位置Ａに位置すると、制御装
置６は第３駆動軸１８を所要量だけ下降させると同時
に、バキュームパッド１９に負圧を供給するので、第１
搬送コンベヤ２の下流側端部に載置されている１つの容
器３が上記バキュームパッド１９によって吸着把持され
る。バキュームパッド１９が容器３を把持するまでの
間、該バキュームパッド１９は第１搬送コンベヤ２が搬
送する容器３に追従して移動するように制御されてい
る。そして、上記把持位置Ａにおいてバキュームパッド
１９によって容器３を把持する際には、制御装置６は上
述したＣＣＤカメラ１０およびセンサ１１からの入力を
もとにして、ロボット４の作動を制御する。つまり、制
御装置６は、先ずＣＣＤカメラ１０から容器３の画像が
入力されると、入力された容器３を一定方向（図面上、
口部が左方に位置して第２搬送コンベヤ５と直交する方
向）に揃えるために、該ＣＣＤカメラ１０が撮影した容
器３をどの程度回転させる必要があるかを演算する。上
記回転角度の演算を行った後、センサ１１によって上記
容器３が実際にセンサ１１の位置まで搬送されたことが
制御装置６に入力されると、予め把持位置Ａに位置させ
ていたバキュームパッド１９を下降させると同時にバキ
ュームパッド１９に負圧を導入する。これによって、上
記把持位置Ａにおいて、容器３はバキュームパッド１９
によって吸着把持され、次に、容器３を把持したバキュ
ームパッド１９が所要量だけ上昇されて、第２搬送コン
ベヤ５側の解放位置Ｂまで移動される。そして、このバ
キュームパッド１９が把持位置Ａから解放位置Ｂまで移
動する間に、上記制御装置６によって演算した回転角度
だけ、バキュームパッド１９（第３駆動軸１８）が回転
される。したがって、容器３を把持したバキュームパッ
ド１９が解放位置Ｂに位置すると、バキュームパッド１
９に把持された容器３は、その口部を左方側に向けて第
２搬送コンベヤ５に対して直交する方向に向きを揃えら
れる。このように、第２搬送コンベヤ５の解放位置Ｂに
容器３が位置すると制御装置６はバキュームパッド１９
（第３駆動軸１８）を所要量だけ下降させると同時に、
バキュームパッド１９への負圧の導入を停止させる。そ
のため、バキュームパッド１９による容器３の把持状態
が解放されるので、解放された容器３は上述した所定方
向を向けた状態で第２搬送コンベヤ５のバケット５ａ内
に収納される。なお、上述したように、把持位置Ａおよ
び解放位置Ｂにおけるバキュームパッド１９は、各搬送
コンベヤ２，５の移動に追従して移動しながら上述した
昇降作動と容器３の把持、解放作動を行う。このよう
に、ロボット４は制御装置６によって作動を制御されて
把持位置Ａと解放位置Ｂとを往復移動し、それに伴って
第１搬送コンベヤ２上の容器３を第２搬送コンベヤ５の
各バケット５ａに所定方向に向きを揃えて順次受け渡す
ようになっている。さらに、本実施例では、第１搬送コ
ンベヤ２に第１エンコーダ２０を連動させるとととも
に、第２搬送コンベヤ５に第２エンコーダ２１を連動さ
せている。そして、これら両エンコーダ２０，２１によ
って検出したパルス数は制御装置６に入力される。制御
装置６は、これら両エンコーダ２０，２１から入力され
るパルスをもとにして、上述した両位置Ａ，Ｂにおいて
両搬送コンベヤ２，５の作動に、ロボット４のバキュー
ムカップ１９を追従作動させるようにしている。また、
両エンコーダ２０，２１を設けたことによって、上記制
御装置６が両搬送コンベヤ２，５の搬送速度Ｖ１，Ｖ２
を制御して、一方の搬送コンベヤの搬送速度を変更した
際に、該搬送速度に対応するように他方の搬送コンベヤ
の搬送速度を容易に調整することができる。また本実施
例では、上記第２搬送コンベヤ５の搬送経路の下流側
に、該第２搬送コンベヤ５に対して斜めに交差させて、
棒状のガイド部材２４を配置している。第２搬送コンベ
ヤ５によって順次下流側に搬送されてくる各容器３は、
図面上左方側に位置する口部３ａをガイド部材２４に当
接するようになり、やがて各バケット５ａの境界となる
板状部材に沿って右方側に押し出される。上記ガイド部
材２４を設けた第２搬送コンベヤ５の一側には、第２搬
送コンベヤ５よりも載置面を低くした排出コンベヤ２５
を並設してあり、さらにこの排出コンベヤ２５の上流側
端部の両側部に、左右一対の板状部材からなるシュート
２６を配設している。このシュート２６は排出コンベヤ
２５の上方に支持されるとともに、外方側の部分は水平
に支持され、かつ上記第２搬送コンベヤ５の載置面と同
一高さに支持されている。これに対して、シュート２６
における内方側の対向部分は、谷状に傾斜させるととも
に、排出コンベヤ２５の中央部分上方において所定の寸
法だけ離隔させている。シュート２６は上述のように構
成しているので、上記ガイド部材２４によって第２搬送
コンベヤ５から右方側にむけて押し出される各容器３
は、シュート２６の水平部分上に載置されてから傾斜部
分を滑った後、中央の間隙を通過して排出コンベヤ２５
上に落下する。このように、本実施例では、上記ガイド
部材２４とシュート２６とによって、容器３を起立させ
る実質的な矯正手段を構成している。上述したように、
上記ガイド部材２４による横方向の移動と、シュート２
６による容器３の排出コンベヤ２５への落下とによっ
て、横倒しとなっていた断面楕円形のへん平な容器３
は、口部３ａを上方側に向けた正立状態に起立され、か
つ搬送方向に一列に整列されて排出コンベヤ２５上に受
け渡され、その状態において排出コンベヤ２５によって
図示しない次の処理装置に向けて排出される。しかし
て、本実施例は、上記第１搬送コンベヤ２等を改良する
ことで、上述した断面楕円形等の非円形の容器３だけで
なく、図３に示すような断面円形の円筒状の容器３をも
処理できるように構成したものである。すなわち、図２
に示すように、上記第１搬送コンベヤ２は、その一側を
回転中心として、想像線で示す水平位置と実線で示す傾
斜位置とに移動可能となっている。第１搬送コンベヤ２
は、通常は想像線で示した水平位置に位置し、その状態
において上述したような断面非円形の容器３を搬送する
ようになっている。これに対して、断面円形の円筒状容
器を搬送する際には、上記回転中心側とは反対側となる
第１搬送コンベヤ２のフレームの一側に連動させた油圧
シリンダ２７が作動されて、第１搬送コンベヤ２の一側
を所定量だけ上昇させるので、第１搬送コンベヤ２は実
線で示す傾斜位置に位置する。このように傾斜位置に位
置した第１搬送コンベヤ２上の容器３は、自重によって
回転中心となった一側に寄せられた状態で搬送されるよ
うになる。また、本実施例では、図１ないし図３に示す
ように、上記回転中心となる第１搬送コンベヤ２の一側
に沿って上下一対の係合ベルト２８，２９を配設してあ
り、これら係合ベルト２８，２９を、傾斜位置に位置す
る第１搬送コンベヤ２上の容器３に係合させ、円筒状を
した各容器３が第１搬送コンベヤ２上から落下しないよ
うにしている。上記係合ベルト２８，２９は、第１搬送
コンベヤ２の搬送方向と同一方向に搬送速度Ｖ３で循環
走行されるようになっており、その搬送速度Ｖ３は、第
１搬送コンベヤ２の搬送速度Ｖ１よりも若干速くなるよ
うにしている。さらに、本実施例では、上記係合ブラシ
９のすぐ下流側の位置で、かつ係合ベルト２８，２９と
反対側となる第１搬送コンベヤ２の一側上方に時計方向
に回転する回転ブラシ３０を設けている。第１搬送コン
ベヤ２が傾斜位置に位置された際には回転ブラシ３０が
回転されるようになっており、その際には、回転ブラシ
３０の先端が第１搬送コンベヤ２上の円筒状の容器３に
当接し、当接した各容器３を係合ベルト２８，２９に向
けて迅速に移動させる。このように、本実施例では、円
筒状の容器３を処理する際には、先ず、第１搬送コンベ
ヤ２を傾斜位置に位置させ、その状態で第１搬送コンベ
ヤ２上に円筒状の容器３を供給する。第１搬送コンベヤ
２によって搬送される円筒状の容器３は、係合ブラシ９
によって一層にされるた後、上記回転ブラシ３０に係合
することで迅速に係合ベルト２８，２９側に移動され
て、該係合ベルト２８，２９に係合する。そして、その
状態において第１搬送コンベヤ２によって搬送されるよ
うになる。このように、第１搬送コンベヤ２上の容器３
が係合ベルト２８，２９と係合し、かつ、係合ベルト２
８，２９の走行速度Ｖ３は第１搬送コンベヤ２の搬送速
度Ｖ１よりも若干速く設定してあるので、係合ベルト２
８，２９に係合した円筒状の容器３は、その口部３ａを
図面上左右いずれかの側に位置させて第１搬送コンベヤ
２の搬送方向と同一方向に向きを揃えられる。そして、
各容器３は、そのように向きを揃えられた状態におい
て、上記ＣＣＤカメラ１０によって撮影される。その
後、各容器３はセンサ１１によって検出されてから上記
把持位置Ａにおいてロボット４によって把持され、口部
３ａを左方側に位置するように向きを揃えられて第２搬
送コンベヤ５に受け渡される。第２搬送コンベヤ５上に
受け渡された円筒状の容器３は、その後、上述した変形
容器３の場合と同様にガイド部材４、シュート２６によ
って横倒しの状態から起立状態に矯正されて、排出コン
ベヤ２５によって排出される。上述した本実施例によれ
ば、第１搬送コンベヤ２にランダムに供給した容器３を
口部３ａを左方に向けた状態に向きを揃えた後、正立状
態に起立させることができる。そして、本実施例では、
処理すべき容器３の大きさを変更したとしても、容器整
列装置１の各構成部材を型替する必要がない。したがっ
て、容器３の大きさを変更した際の型替作業の手間を省
略することができると共に、従来に比較して、容器３の
兼用性の幅を拡大することができる。また、上述のよう
に、本実施例では、第１搬送コンベヤ２を水平位置に位
置させておけば、断面非円形の容器３の処理を行うこと
ができる。このような断面非円形の容器３の場合には、
ＣＣＤカメラ１０で容器３を撮影してから把持位置Ａに
おいてロボット４が容器３を把持するまでの間、該容器
３が第１搬送コンベヤ２上で位置ずれすることがないの
で、ロボット４は把持位置Ａにおいて容器３を確実に把
持することができる。これに対して、第１搬送コンベヤ
２を水平位置に位置させた状態で断面円形の円筒状の容
器３を搬送すると、ＣＣＤカメラ１０で円筒状の容器３
を撮影してから把持位置Ａにおいてロボット４が容器３
を把持するまでの間、該円筒状の容器３が転がって位置
ずれすることがあり、したがって、ロボット４が容器３
を把持できないことがあった。このような欠点を考慮し
た上で、本実施例では、円筒状の容器３を処理する時に
は、第１搬送コンベヤ２を傾斜位置に位置させる様にし
たものである。傾斜位置に位置した第１搬送コンベヤ２
上の容器３は、係合ベルト２８，２９に係合して支持さ
れるので、搬送中に転がって位置ずれすることを防止す
ることができる。そのため、容器３はＣＣＤカメラ１０
によって撮影されてからロボット４によって把持される
までの間に位置ずれすることがなく、したがって、把持
位置Ａにおいてロボット４は円筒状の容器３を確実に把
持することができる。これにより、従来に比較して容器
整列装置１の汎用性を一層向上させることができる。な
お、上記実施例では、第１搬送コンベヤ２を傾斜位置に
位置させた状態で円筒状の容器３の処理を行っている
が、図４ないし図５に示すように、第１搬送コンベヤ２
を傾斜位置に位置させた状態において、断面が三角形あ
るいは台形状の変形容器３を処理することも出来る。こ
の場合には、バキュームパッド１９によって把持される
容器３の一側面が水平となるように、第１搬送コンベヤ
２の傾斜角度および係合ベルト２８，２９の配置状態を
調整すればよい。このように調整することで、バキュー
ムパッド１９によって容器を確実に把持することができ
るので、図４ないし図５に示したような変形容器であっ
ても、上記円筒状の容器３の場合と同様に処理すること
ができる。また、上記実施例ではバキュームパッド１９
によって容器３を吸着把持するようにしているが、開閉
可能なグリッパを用いて容器３を把持するようにしても
良い。さらに、本実施例では、ガイド部材２４とシュー
ト２６とによって容器３を正立状態に起立させる矯正手
段を構成しているが、横倒しになった容器３を正立状態
に起立させることができれば、どのような構成であって
も良い。また、上記係合ベルト２８，２９の代わりに帯
状の平ベルトを用いても良い。

【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来に比
較して容器整列装置の汎用性を向上させることができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示し、断面楕円形の容器を
処理する際の平面図

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う正面図

【図３】図１に示す実施例において断面円形の容器を処
理する際の平面図

【図４】断面三角形の容器を処理する際の状態を示す要
部の断面図

【図５】断面台形状の容器を処理する際の状態を示す要
部の断面図

【符号の説明】

１…容器整列装置 ２…第１搬送コンベヤ ３
…容器 ４…ロボット ５…第２搬送コンベヤ １
０…ＣＣＤカメラ ２８…係合ベルト ２９…係合ベルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転倒状態の容器を搬送する第１搬送コン
   ベヤと、上記第１搬送コンベヤの隣接位置に配設されて
   転倒状態の容器を搬送する第２搬送コンベヤと、上記第
   １搬送コンベヤが容器を搬送する搬送経路に設けられて
   容器の載置状況を撮影するカメラと、上記カメラで撮影
   した第１搬送コンベヤ上の容器を、該第１搬送コンベヤ
   上から第２搬送コンベヤ上に所定方向に向きを揃えて受
   け渡すロボットとを備え、 上記第１搬送コンベヤを、その一側を回転中心として水
   平位置と傾斜位置とに移動可能とし、容器の断面形状に
   応じて上記水平位置と傾斜位置とに選択的に位置させる
   ように構成し、 また、上記回転中心となる第１搬送コンベヤの一側に沿
   って循環走行可能に配設されて、上記傾斜位置に位置し
   た第１搬送コンベヤ上の容器と係合して該容器を第１搬
   送コンベヤの搬送方向と同一方向に向きを揃える係合ベ
   ルトを設けたこと特徴とする容器整列装置。