JPH0733172B2 - 物品の自動装填方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、所定ピッチ毎の送り制御が可能なコンベヤに
よって搬送される皿状の容器内に配置された支持スペー
サに形成された複数の物品保持用穴に複数の物品を自動
装填する方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕 例えば点火プラグ用絶縁体のようなセラミック製品の製
造工程において、粉体圧縮成形された成形品は、整列状
態で容器（さや）に並べられて焼成炉に通される。焼成
前のいわゆる素地の成形品は脆く衝撃により壊れやすい
ので取扱いに注意を要する。又、容器に複数の成形品を
並べるに際し、焼成工程及び冷却工程において空気又は
不活性ガスが成形品一つ一つの周囲を均一に流動するこ
とができるように、隣接する成形品の接触を防止して整
列状態で並べる必要がある。

従来、上記のような制約から、手作業で成形品を容器に
並べるのが一般的であった。例えば、圧縮プレスから排
出される成形品が横向き姿勢で一つずつベルトコンベヤ
で搬送され、その終端部に配置された作業者が、搬送さ
れてくる成形品を一つずつ選別しながら、良品の成形品
を容器に縦向き姿勢で且つ所定の位置に順番に並べてい
く。容器は、成形品コンベヤの搬送方向と交差する搬送
方向の第２のコンベヤにて順次流れてくる。

〔発明が解決しようとする課題〕

成形工程における不良率の低下に伴い、焼成前の選別作
業を省略することが可能になったこととも関連して、成
形品を容器へ並べる作業を自動化することが望まれるよ
うになった。

そこで、本発明は、上記のような成形品を容器へ整列状
態で装填する作業を自動的に行う装置を提供することを
目的とし、特に、成形品を縦向き姿勢で支持するための
穴が形成された発泡スチロール等で作られた支持スペー
サを容器内に配置し、この穴に順番に成形品を装填する
作業を正確に行うべく、成形品の位置決めや穴の寸法調
整を合理的に行うことができる自動装填方法及び装置を
提供することを具体的な目的とする。

〔課題を解決するための手段とその作用〕

本発明による物品の自動装填方法は、所定ピッチ毎の送
り制御が可能なコンベヤによって搬送される皿状の容器
内に配置された支持スペーサに形成された複数の物品保
持用穴に複数の物品を自動装填する方法であって、その
特徴は、支持スペーサと容器の内壁との間に隙間が確保
され、物品保持用穴は一定間隔で複数列に整列するよう
に支持スペーサに形成され、物品保持用穴の列に対応す
るようにコンベヤの横断方向に一列に配設された穴調整
及び位置決め用の複数のプローブの下方に物品保持用穴
の一つの列を位置させ、各プローブの先端部を各物品保
持用穴に導入し、各プローブの先端部の径を拡張するこ
とにより各物品保持用穴の寸法調整及び前記支持スペー
サの位置決めを行い、この状態でコンベヤ搬送方向下流
側の寸法調整済の物品保持用穴列に物品を装填し、各プ
ローブの先端部の径を狭めると共に各プローブを各物品
保持用穴から引き抜き、コンベヤを所定ピッチ送ること
により次の物品保持用穴列をプローブ列の下方に位置さ
せる、工程を繰り返す点にある。

上記方法によれば、支持スペーサの位置決め及び寸法調
整（穴ピッチ及び穴径の調整）が同時に合理的に行われ
る。つまり、容器の送り方向に対する横断方向の一列毎
に、正確なピッチで配設されたプローブ列が穴列に挿入
され、プローブ先端部が所定の径に拡張することによ
り、例えば発泡スチロールでできた支持スペーサの穴の
寸法調整が行われると共に、支持スペーサと容器内壁と
の隙間によって容器内の支持スペーサの位置決めがされ
る。そして、穴列に挿入されたプローブ列によって支持
スペーサがしっかり固定されている状態で、その穴列の
下流側の寸法調整済の穴に物品を正確に装填することが
可能となる。

容器当たり装填可能な物品の数を多くするために、好ま
しくは、支持スペーサの物品保持用穴の列が交互にずれ
て千鳥状に形成されており、この物品保持用穴列のずれ
に対応するようにプローブ列をコンベヤの横断方向に変
位させることが、プローブを物品保持用穴から引き抜い
た後に行われる。

又、上記のような自動装填方法を実行する本発明による
物品の自動装填装置は、第１コンベヤによって１列に搬
送される物品を順番に取り上げて、第２コンベヤによっ
て第１コンベヤの搬送方向と交差する方向に搬送される
容器内に配置された支持スペーサに一定間隔で複数列に
形成された複数の物品保持用穴に自動装填するものであ
って、その特徴は、物品を第１コンベヤから順次取り上
げて第２コンベヤ上の容器内に配置された支持スペーサ
の所定の物品保持用穴に装填する手段と、支持スペーサ
の容器内での位置決め及び物品保持用穴の寸法調整を行
う位置決め・寸法調整手段とが備えられ、この位置決め
・寸法調整手段は、第２コンベヤの上方に配置された昇
降ラムと、支持部材を介して昇降ラムに取り付けられ物
品保持用穴の列に対応するようにコンベヤの横断方向に
一列に配設された複数のプローブと、プローブの先端部
が物品保持用穴の上方にある第１位置とプローブ先端部
が物品保持用穴内にある第２位置との間で昇降ラムを昇
降駆動する手段とを備えている点にある。

好ましくは、プローブの先端部が径方向に拡張可能に構
成され、プローブが物品保持用穴に導入された後にプロ
ーブ先端部を径方向に拡張させ、且つ、プローブが物品
保持用穴から引き抜かれる際にプローブ先端部を径方向
に縮小させる手段を備えている。例えば、プローブが、
筒部材と、この筒部材内で軸方向に摺動自在で先端部に
円錐状凸面を有するロッドと、筒部材の先端部に位置し
て周方向に分割された複数の円筒分割片とを備え、これ
らの円筒分割片は径方向外方へ変位可能であると共に径
方向内方に付勢されて筒状体を構成し、ロッドの円錐状
凸面と摺接する円錐状凹面が各円筒分割片に形成され、
ロッドと筒部材との軸方向での相対変位によって各円筒
分割片が径方向外方へ変位してプローブ先端部の径方向
での拡張を生ずるように構成することができる。

その他の具体的な構成については後述の実施例で明らか
にする。

〔発明の効果〕

上述のように、本発明の物品の自動装填方法及び装置に
よれば、容器内に配置され多数の物品を整列状態で支持
するための穴が形成された支持スペーサの容器内での位
置決め及び穴寸法調整（穴ピッチ及び穴径の調整）が同
時に、且つ、合理的に行われ、穴に順番に成形品を自動
装填する作業が正確に行われる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１〜３に示すように、第２コンベヤに相当する容器コ
ンベヤ12が床面上に支持台10にて支持されている。容器
コンベヤ12はやや傾斜しており、その傾斜角度は調節用
支柱14によって調節可能である。容器コンベヤ12を構成
するエンドレスベルト16が、フレーム22の両端に設けら
れた一対のドラム間に掛けられ、一方の駆動ドラム20は
減速装置26を介してステップモータ24にて駆動される。

複数のセラミック容器（さや）28が容器マガジン30に備
えられ、ここから容器28が一つずつ手作業により又は自
動的に取り出されて容器コンベヤ12上へ送り出される。

第１コンベヤに相当する成形品コンベヤ32が、ほぼ水平
状態で且つその搬送方向が容器コンベヤ12の搬送方向と
直交する状態で設けられ、減速装置付モータ33によって
駆動される。成形品コンベヤ32は、粉体圧縮プレスの成
形品排出ステーション等から送り出される物品としての
素地状態の成形品34を搬送する。

本実施例における成形品34は、点火プラグ用絶縁体であ
って、細長い円筒形状を有している。この成形品34は、
粉体圧縮プレスで粉体圧縮され外形研磨機36で研磨され
た後に成形品コンベヤ32に送り出される。或いは円筒状
の成形品34が、押出し成形機から押し出されて所定の長
さに切断され乾燥された後に外形研磨機36にて研磨され
るものであってもよい。

成形品コンベヤ32に送り出された成形品34はコンベヤの
ベルト上に横向き姿勢で且つ長手方向が搬送方向に沿う
状態で所定間隔ごとに一列に載置される。このベルトは
図３に示すように中央部に溝40を有するカバー38で覆わ
れており、この溝40は搬送される成形品34のガイドとし
て機能する。

成形品コンベヤ32の終端部、即ち容器コンベヤ12との交
差箇所に達した成形品34は、物品装填装置46の枢動自在
な肘継手アーム44の先端部に取りつけられた物品取上げ
ユニット42によって一個ずつ取り上げられる。物品装填
装置46は、支持台10の側面に固定されたブラケット48の
上部に取り付けられた支持板50上に設置されている。物
品取上げユニット42は、後述のようにして一個の成形品
34を掴んだ状態で肘継手アーム44にて成形品コンベヤ32
の上方へ持ち上げられ、水平方向に移動し、そして図２
に想像線52で示す軌跡に沿って鉛直方向に移動して、成
形品34を容器28の所定の位置へ置く。かかる成形品移載
作業の実行中は、容器コンベヤ12のベルト16を停止すべ
くステップモータ24が一時停止される。

図１〜３に示すように、ブラケット48の上部支持板50に
ボルトで固定された物品装填装置46は、背面板が固着さ
れたハウジング54を備え、この背面板にはステップモー
タ58が取り付けられている。ステップモータ58は、図示
しない適当な伝動機構を介して図４に示すように肘継手
アーム44の上部アーム78及び下部アーム80を駆動する。
尚、この伝動機構は特開昭59−161683号に詳しく記載さ
れている。

図５に示すように、下部アーム80の下端部には短い支軸
164が支持され、その突出部168に物品取上げユニット42
が取り付けられている。支軸164の角度姿勢、即ち物品
取上げユニット42の角度姿勢は、肘継手アーム44の全運
動範囲、つまり、図４に想像線で示されているホームポ
ジションＨからピックアップ（取上げ）ポジションＰを
経て実線で示されているロード（装填）ポジションに至
る運動範囲にわたって一定に維持される。

次に、物品取上げユニット42の詳細を図５〜７に基づい
て説明する。物品取上げユニット42が取り上げる物品
（成形品）34は、ほぼ円筒状の点火プラグ用の磁器製絶
縁体180であり、成形品コンベヤ32から横向き姿勢で取
り上げられ、縦向きの姿勢に変えられて容器コンベヤ12
上の容器28へ所定の順番で配列状態に置かれる。

物品取上げユニット42は支持ブロック230を備え、この
支持ブロック230は穴部226において、肘継手アーム44に
支持された支軸164の突出部168に外嵌し、一又は複数の
固定ネジ200で固定されている。支持ブロック230の反対
側の面には一対の平行な穴232が形成され、各穴232に摺
動体236の支持部材兼摺動路である一対のロッド234が嵌
入固定されている。摺動体236には、一対のロッド234に
沿って円滑に摺動するためのリニアベアリング40を備え
る一対の平行な貫通孔238が形成されている。

支持ブロック230の一対の平行な穴232の上方に第３の穴
252が形成され、一対のロッド234と平行な第３のロッド
250が嵌入固定されている。これらの３本の平行なロッ
ド234,250の先端部はほぼ三角形の終端ブロック254で終
端されている。つまり、終端ブロック254に形成された
三個の平行な穴に各ロッド234,250の先端部が嵌入され
固定ネジ258で固定されている。このようにして、摺動
体236を直線移動自在に支持する頑強で変形しにくい支
持構造が形成されている。

支持ブロック230の下側にはステップモータ260が設けら
れ、その出力回転軸262が穴264を通って支持ブロック23
0内に形成された空洞部272まで延びている。ステップモ
ータ260の回転軸262にはチェーン274を介して摺動体236
を一対のロッド234に沿って移動させるためのスプロケ
ット266が固着されている。チェーン274は、この駆動用
スプロケット266と、終端ブロック254に遊転自在に支持
された軸277に固着されたスプロケット276との間に掛け
られている。

チェーン274の両端はクランプ部材278によって摺動体23
6に取り付けられている。クランプ部材278はチェーン27
4を締め又は緩める方向に調節自在であり、調節後クラ
ンプ部材を固定するためのネジ279が設けられている。
尚、エンドレスのチェーンを用いて、その適当な位置に
摺動体236を固定するようにしてもよい。

上記のようにして、成形品コンベヤ32上の成形品34を取
り上げるための位置（物品取上げ位置）とその成形品34
を容器コンベヤ12上の容器28に載置するための位置（物
品装填位置）との間で摺動体236を直線的に移動させる
手段が構成されている。そして、ステップモータ260を
駆動制御することにより、摺動体236を支持ブロック230
と終端ブロック254との間の任意の位置に移動させるこ
とができる。

摺動体236の下部には、下方へ延びるブラケット280が付
設され、又は一体に設けられている。ブラケット280の
一方の側面には油圧式又は電動のステップモータによる
回転アクチュエータ282が取り付けられ、その回転軸284
がブラケット280の孔286を貫通してブラケット280の反
対側の側面に延びている。回転軸284には取付部材290を
介して物品取上げヘッド288が取り付けられている。取
付部材290には回転軸284が内嵌する穴292が形成され、
適当な固定ネジによって取付部材290が回転軸284に固定
される。取付部材290は、ほぼ矩形の開口部298を有する
ブロック296に付設され、又は一体に設けられている。

ほぼＬ字形の一対の指部材300,302がブロック296に枢支
されてハサミ状に延びており、ブロック296には一対の
脚部306,308を形成するように切欠部304が設けられてい
る。各指部材300,302は、切欠部304から開口部298へ延
びるレバー端部310,312を有する。レバー端部310,312
は、脚部306,308の端部付近に同心状に形成された一対
の孔に通された枢支ピン314にて枢支されている。レバ
ー端部310,312が互いに枢動自在になるようにするため
に、図6aに示すように、一方のレバー端部310に中間切
欠部316が形成され、この中間切欠部316に内嵌する突出
部318が他方のレバー端部312に形成されている。

各レバー端部310,312の上端部の内側に形成された凹部3
22にローラ320が設けられ枢支ピン324にて枢支されてい
る。各枢支ピン324の両端部は各レバー端部310,312の外
方へ突出し、ゴムリング326を掛けるための手段を形成
している。ゴムリング326は、両レバー端部310,312を互
いに接近する方向に付勢し、両ローラ320をくさび部材3
28の傾斜面に係合せしめている。くさび部材238は、往
復動リニアアクチュエータ330の先端に取り付けられて
いる。往復動リニアアクチュエータ330は、図示した構
成にあっては、ブロック296の上部に取り付けられたエ
アシリンダ332のピストンロッドであって、このピスト
ンロッド330がブロック296の開口部298へ延びている。

可撓性ホース334がエアシリンダ332と図示しない圧縮空
気源とを二方弁を介して接続している。エアシリンダ33
2を電気ソレノイドで置き換えることも可能である。図
６に示すように、くさび部材328がエアシリンダ332から
伸長する方向（図６の下方）へ変位すると、レバー端部
310,312の両ローラ320が押し広げられ、指部材300,302
が成形品34をつかむ状態になる。逆に、図７に示すよう
に、くさび部材328がエアシリンダ332側へ後退する方向
に変位するとゴムリング326の付勢力によってレバー端
部310,312の両ローラ320が接近し、指部材300,302の成
形品34をつかむ部分は拡がる。指部材300,302は、点火
プラグ絶縁体180の外周面に対応し、これをつかむため
のほぼ円筒状の内面部分336を備えている。

成形品34が成形品コンベヤ32の終端部に達したことが、
例えば、光センサによって検出されると、その検出信号
に基づいて、先ずエアシリンダ332が駆動制御されて指
部材300,302が成形品34をつかむ。その後、ステップモ
ータ58、回転アクチュエータ282、及びステップモータ2
60が連係して駆動制御されることにより成形品34が容器
コンベヤ12上の容器28に移載される。

つまり、ステップモータ58の駆動により物品取上げユニ
ット42全体が昇降移動され、回転アクチュエータ282の
駆動により物品取上げヘッド288が縦方向に回転され、
ステップモータ260の駆動により物品取上げヘッド288
（摺動体236）が容器コンベヤ12の横断方向に直線移動
される。従って、成形品コンベヤ32上の横向きの成形品
34は、物品取上げヘッド288にて保持された後、成形品
コンベヤ32の上方に持ち上げられ、図５に矢印338で示
す方向に270度回転して想像線で示す縦向き姿勢に変え
られながら容器28上の所定位置まで直線移動し、下降し
て容器28の所定位置に縦向き姿勢で配置されることにな
る。

容器28における容器コンベヤ12の横断方向の所定位置
は、ステップモータ260による摺動体236の移動距離とし
て正確に決まり、成形品34は、容器コンベヤ12の横断方
向に所定の間隔で順番に一列に並べられる。列と列との
ピッチは、容器コンベヤ12を駆動するステップモータ24
を制御して容器28を所定ピッチで搬送方向に移動させる
ことにより正確に決まる。成形品34が容器28の所定位置
に置かれると、エアシリンダ332が駆動制御されてくさ
び部材が後退することにより、図７に示すように、指部
材300,302が広がり成形品34を放す。

次に、図８〜10に吸引式の物品取上げヘッド340を示
す。この物品取上げヘッド340は、摺動体236のブラケッ
ト280に取り付けられた回転アクチュエータ282の回転軸
284に取り付けられたアーム342を備えている。アーム34
2の先端部から垂直に筒状部材344が延びている。筒状部
材344の内室346はアーム内の通気路348と接続し、通気
路348は接続部材350及びフレキシブルホース352を介し
て図示しない吸引装置に接続している。筒状部材344の
開口端部には、スパークプラグ絶縁体180（成形品34）
の先端部358が内室346に入った状態で絶縁体180の段部3
56に係合する縁部356を備えている。摺動体236の直線移
動によって筒状部材344の縁部356が絶縁体180の段部356
に係合すると共に、絶縁体180の外周面の一部が筒状部
材344の開口端部の一部に形成された部分円筒状フード3
60に係合する。内室346に入った絶縁体180の先端部358
は、内室346の中心軸に沿って設けられたロッド362の先
端に備えられた弾性パッド366に係合し、これによって
絶縁体180内部の貫通孔368の先端開口がシールされる。
尚、この貫通孔368はスパークプラグの電極等を実装す
るためのものである。

このようにして、内室346が通気路348及びホース352を
介して吸引装置に接続され、絶縁体180の段部及び外周
面と筒状部材344の縁部及びフードとが係合し、さらに
弾性パッド366によって絶縁体180の先端開口がシールさ
れることにより、内室346は外気からシールされ、絶縁
体180が物品取上げヘッド340に吸引保持される。筒状部
材344の部分円筒状フード360は、絶縁体180の動きを規
制して吸引保持を安定させる。物品取上げヘッド340
は、絶縁体180を吸引保持したままで、絶縁体180を図示
の水平姿勢から回転して、容器28の支持スペーサに装填
するための鉛直姿勢にする。

すでに述べたように、成形品34、つまり素地のスパーク
プラグ用絶縁体180は容器コンベヤ12上の容器28に縦向
きの姿勢で整列状態に装填される。図３及び図11に示す
ように、縦向きのスパークプラグ用絶縁体180の下端部
が挿入される円筒状の穴（物品保持用穴）372が一定間
隔で設けられた発泡スチロール製の支持スペーサ370が
容器28内に置かれている。これらの支持用の穴372は互
い違いに整列状態で形成されている。穴の径は絶縁体18
0の下端部が丁度嵌まり込む大きさの径を有し、開口部3
76は絶縁体180を挿入しやすくするためにテーパー状に
形成されている。支持スペーサ370と容器28の内壁との
間には隙間374が確保されている。

図１〜３、11〜13に示すように、支持スペーサ370の容
器28内における位置決めを行うための装置380が容器コ
ンベヤ12を跨ぐように設けられている。尚、図12に示す
ように、容器28は、その一側面がガイドレール382に当
接することにより、コンベヤ12のベルト16上で横方向に
位置決めされている。上記支持スペーサ370の位置決め
装置380は、以下に述べるように、穴372のピッチや径の
寸法を調整する働きをも有する。

位置決め装置380は、コンベヤ12の両側フレーム22に固
定されたブラケット部385から上に延びる一対の縦板部
材384と、これらに架設されたブリッジ386とを備えてい
る。ブリッジ386は一対の対称に配置されたＬ字板と、
このＬ字板を補強する三角リブ390と、Ｌ字板の縦板部3
92を連結するウェブ394とが一体になって構成してい
る。一対の油圧又は空気圧シリンダ396,398がＬ字板の
縦板部392の間に、且つ、ウェブ394を挟んで平行に、縦
向き姿勢で配設され、両シリンダ396,398の上端側（シ
リンダ本体側）は、一対のＬ字板の上端部に固定された
支持板400に取り付けられている。上下に往復移動可能
な昇降ラム402が縦板部材384の間に備えられている。昇
降ラム402は、一対の側部ブロック404と、これらをつな
ぐ連結部材406からなる。側部ブロック404には適当なブ
ッシュ（軸受筒）を有する二つの平行な貫通穴408が縦
方向に形成され、これらの貫通穴408に支持ロッド410が
挿通されている。各支持ロッド410の上端はブリッジ386
に、下端は縦板部材384のブラケット部385にそれぞれ固
定されている。このように、二対の支持ロッドに案内さ
れてラム402が上下に往復移動できるように構成されて
いる。

図13に示すように、一方のシリンダ396のピストンロッ
ド412の下端部414は、ラム402の連結部材406の中央下部
から両側に水平に突出した突出部416の上面に連結され
ている。他方のシリンダ398のピストンロッド418の下端
部には接当ブロック420が固着され、これは、上記突出
部416の反対側に連結部材406から突出した突出部424の
上面に固着された接当プレート422に当接する。従っ
て、シリンダ396のピストンロッド412が伸縮することに
より昇降ラム402が上下に平行移動し、もう一つのシリ
ンダ398のピストンロッド418を伸縮させて接当ブロック
420の位置を変えることにより昇降ラム402の上昇限界が
決まる。図13はピストンロッド412が伸びて昇降ラム402
が下限位置にある状態を示している。一方、図12に破線
で示す上限位置まで昇降ラム402を上昇させるにはピス
トンロッド412のみならずピストンロッド418をも最短状
態に縮める必要がある。この場合、昇降ラム402の上昇
限界において接当ブロック420と接当プレート422とは離
間している。

図12に示すように、昇降ラム402の下方には、前記容器2
8内の支持スペーサ370の位置決め及び穴寸法調整のため
に支持スペーサ370の穴372に挿入されるプローブの支持
部材であるプレート426及びバー（角棒）428が水平に設
けられている。プレート426は、一対の側部ブロック404
の間に架設された横ロッド432にピン433で固定され下方
に延びる一対の支持ブロック430の底面にボルトで固定
されている。横ロッド432の一端側は、水平姿勢で備え
られたエアシリンダ436のピストンロッド434に連結さ
れ、このエアシリンダ436によって横ロッド432は水平方
向に所定ストロークで往復変位可能である。横ロッド43
2の他端側438は側部ブロック404から突出し、この部分
に平坦面446が形成されている。側部ブロック404の外側
に、横ロッド432が挿入される円筒孔442を有する端部キ
ャップ440が取り付けられ、円筒孔442を閉じる接当プレ
ート444によって横ロッド432の図12における左方向への
変位が規制される。又、上記平坦面446に摺接する平面4
50を有するキー448が端部キャップ440に取り付けられて
いることにより、横ロッド432の回転が防止される。

バー428は、図13に示すように、各支持ブロック430の底
部に形成された矩形切欠き452内に保持されて、プレー
ト426の上面に接する位置と少し離れている位置との間
で上下変位可能である。又、矩形切欠き452の上面から
上方へ縦穴456が形成され、ここに圧縮コイルばね456が
設けられている。この圧縮コイルばね456によってバー4
28はプレート426の上面に接する位置へ付勢されている
ことになる。プレート426の下面には複数の円柱状プロ
ーブ458がコンベヤ横断方向に所定間隔で一列に取り付
けられている。このプローブ列は容器28内の支持スペー
サ370に形成された穴372の列に対応し、プローブ458の
間隔は穴372の間隔に等しい。

上記のような構造により、昇降ラム402が下降すると各
プローブ458の先端部が支持スペーサ370の穴列の各穴37
2に導入される。各プローブ458の直径は支持スペーサ37
0の穴径より小さく、穴372の開口部376はテーパー状に
形成されているので、各プローブ458は比較的容易に各
穴372に進入し、支持スペーサ370の容器28内における位
置がある程度調整される。さらに、以下に述べるように
各プローブ458の先端部の径が所定の大きさに拡大する
ことにより、支持スペーサ370の位置決め及び各穴372の
寸法調整が実行される。

図12に示すように、バー428の下降を制限する一対の接
当プレート460が一対の縦板部材384から内側へ水平に突
出している。昇降ラム402が下降する際、バー428の両端
部が接当プレート460に当接してそれ以上下降できなく
なると、プレート426のみが下降するので、バー428の下
面とプレート426の上面が離れて支持ブロック430内のコ
イルばねが圧縮される。

各プローブ458は、例えば図15に示すように、筒部材462
を備え、その上側小径部468が支持プレート426の孔470
に圧入固定されている。筒部材462の貫通孔472にはロッ
ド474が摺動自在に挿通され、このロッド474の上部小径
部476はバー428の孔478に挿入され、先端螺子部482に螺
合するナット480によってバー428に固定されている。ロ
ッド474の下端には上向きの円錐状凸面486を有する拡径
ヘッド484が形成されている。一方、筒部材462の下端に
は下向きの円錐状凸面488が形成されている。そして、
筒部材462の下端とロッド474の拡径ヘッド484との間
に、周方向に分割された複数（６個）の円筒分割片490
からなる筒状体が設けられている。各円筒分割片490の
外周面には上下二箇所に円周溝494が形成され、この溝
に嵌め込まれた一対の弾性Ｏリング492によって各円筒
分割片490が径方向内方に付勢されて筒状体を構成して
いる（図14）。又、各円筒分割片490の上下端には円錐
状凹面496,498が形成され、上側の円錐状凹面496は筒部
材462の円錐状凸面488に、下側の円錐状凹面498はロッ
ド474の円錐状凸面486に、それぞれ適合している。

前述のように、昇降ラム402が下降してバー428の両端部
が接当プレート460に当接し、プレート426のみがバー42
8から離れて下降すると、図14〜17に示すように、バー4
28に固定されたロッド474に対してプレート426に固定さ
れた筒部材462が下降し、両円錐状凸面486,488間の距離
が縮まる。この結果、各円筒分割片490が径方向外方に
移動して、これらが構成する筒状体の外径が拡がる。こ
のようにしてプローブ458の先端部の径が所定の大きさ
に拡大することになり、容器28内での支持スペーサ370
の位置決め及び各穴372の寸法調整（穴ピッチ及び穴径
の調整）が行われる。これは支持スペーサ370が加圧変
形可能な発泡スチロールでできていることにより可能と
なる。

図19〜21は上述の構造と異なる構造で先端部の拡張を可
能にしたプローブ458の例を示す。筒部材462の先端側が
複数のスリット500によって周方向に分割されて円筒分
割片502が形成されている。各円筒分割片502と筒部材46
2の基端側とは弾性薄肉部504によって連結され、かかる
構造により各円筒分割片502は径方向外方に変位可能で
あると共に径方向内方に付勢されている。各円筒分割片
502の先端部には、ロッド474の先端の拡径ヘッド484に
形成された上向きの円錐状凸面486に摺接する円錐状凹
面506が形成されている。前述のようにバー428に固定さ
れたロッド474に対してプレート426に固定された筒部材
462が下降すると円錐状凸面486と円錐状凹面506との摺
動により弾性薄肉部504が弾性変形して各円筒分割片502
が径方向外方に変位する。この結果、プローブ先端部が
径方向外方へ拡張し、やや円錐状（図19）であったプロ
ーブ先端部の外周面はほぼ円柱状（第21図）になる。こ
のようにして、図14〜17に示したプローブと同様の作用
を奏する。

以上のようにして、支持スペーサ370の一つの穴列につ
いて位置決め及び穴寸法の調整が行われると共に下流側
の調整済の穴列に成形品34が装填され、こののち昇降ラ
ム402が上昇駆動される。この上昇の初期の段階におい
て、コイルばね454の付勢力によってバー428がプレート
426の上面に当接するまで接近し、この結果、プローブ
先端部は前述した動作を逆に辿って径方向に縮む（もと
の径に復帰する）。又、上昇の最終段階において、シリ
ンダ398のピストンロッド418の先端に取り付けられた接
当ブロック420に接当プレート422が接当し、プローブ45
8の先端が穴372から少し出たところで昇降ラム402の上
昇は停止する。そしてコンベヤ12が容器28を穴列のピッ
チだけ進める。支持スペーサ370に形成された穴372は列
ごとに交互にずれて千鳥状に配設されているので、この
穴列のずれに対応するようにプローブ列をコンベヤの横
断方向（プローブ列方向）に変位させる必要がある。そ
こで、プローブの支持プレート426が支持ブロック430を
介して取り付けられている横ロッド432が、エアシリン
ダ436によってプローブ列方向に変位させられる。この
ようにして、穴列毎に位置決め及び穴寸法調整が繰り返
される。

本装置は所定のプラグラムによって制御される。プロー
ブ先端部が穴内にあって支持スペーサ370の位置決めが
されている状態で、その穴列より数列下流側の寸法調整
済の穴に成形品34が装填されるようにタイミング制御さ
れる。つまり、位置決め装置380の働きにより、成形品3
4が装填される穴372が最適位置に固定されることにな
る。支持スペーサ370の最後の穴列についての位置決め
及び穴寸法調整がされた後、昇降ラム402がシリンダ396
によって限界まで上昇駆動されると同時にシリンダ398
によって接当ブロック420も限界まで上昇駆動される。
この結果、プローブ458が容器28の縁を越すことができ
る位置まで引き上げられる。数列の未装填穴が残ってい
る支持スペーサ370は、すでに装填された成形品34の重
量によって所定の位置に保持される。先行容器内の支持
スペーサ370の最後の穴列と、これに続く容器内の支持
スペーサ370の最初の穴列との間隔は、先行容器の装填
を完了すべく連続的に送られるコンベヤ12のピッチ（複
数）に対応していることが好ましい。後続容器内の支持
スペーサ370の最初の穴列がプローブ列のほぼ真下に来
ると位置決め及び穴調整のための動作が繰り返される。
穴372への成形品の装填は、数列（例えば５ないし６
列）分の穴調整が行われた後に開始される。

プローブ458の引き抜き動作の初期において、穴372の内
壁とプローブ先端部との摩擦によって支持スペーサ370
が容器28から持ち上げられるのを防止するために、図12
に破線で示すように、プレート426に上端が固定され下
端にワッシャー510が固定されたコイルばねをいくつか
のプローブ458に被せるように設けてもよい。これによ
って、プローブ458の引き抜き動作の初期において、支
持スペーサ370の上面に下向きの力が加えられる。

本発明の装置は自動的に運転される。圧力スイッチ、リ
ミットスイッチ、近接スイッチ、及び光電センサ等の種
々のセンサがコンベヤ12,32に沿って適宜配設され、コ
ンベヤ12上の容器28やコンベヤ32上の成形品34の流れの
制御、及び容器28への成形品34の装填が適切に制御され
る。

成形品コンベヤ32を駆動するステッピングモータ33は、
コンベヤ32二沿って数カ所に配設された成形品検出用セ
ンサによって制御される。例えば、コンベヤ32の入口に
配設されたセンサによって、成形品34がコンベヤ32に載
せられたことが検出される。コンベヤ32の特定箇所には
一つ又は複数のジャム検出用センサが設けられ、成形品
34のジャム等の不具合が発生したときに警報が発せら
れ、又はコンベヤが停止される。

スパークプラグ絶縁体180のような一つの物品34をコン
ベヤ32から取り上げて容器へ充填する構成にあって、コ
ンベヤ32の後端部に配設されたセンサーの信号によって
物品装填装置46及び物品取上げユニット42の動作が開始
される。例えば、図３の制御ユニット600のメモリーに
支持スペーサ370の一列当たり装填される成形品34の数
が記憶されており、図５〜７の物品取上げユニット42の
ステップモータ260によって摺動体236及び物品取上げヘ
ッド288がロッド234に沿って移動する。このようにし
て、把持されている成形品34は、支持スペーサ370の所
定の穴列における装填すべき穴の位置に順次移動する。
ステップモータ260は、制御ユニット600の制御下で、支
持スペーサ370の所定の穴列に順次装填される成形品34
の数を計数するカウンタによって制御される。

又、成形品コンベヤ32の端部から現に取り上げられる成
形品を検出するセンサや、支持スペーサ370に実際に装
填された成形品34の列の数を検出するセンサを設けても
よい。一列分の成形品の装填が完了すれば、ステップモ
ータ24がコンベヤ12（ベルト16）を穴列ピッチに相当す
るピッチだけ進める。成形品の計数、次の穴列への送
り、容器の送り等は、制御ユニット600に内蔵されたマ
イクロプロセッサのプログラムに従って実行される。

【図面の簡単な説明】

図１〜３は本発明の一実施例に係る物品の自動装填装置
の全体を示し、図１は正面図、図２は側面図、図３は平
面図である。 図４は図３の４−４方向視の部分図、図５は図３の５−
５方向視の図、図６は図５の６−６方向視の部分図、図
6aは図５の6a−6a断面図、図７は、図６中の物品取り上
げユニットの指部材が開いた状態を示す図である。 図８〜10は物品取り上げユニットの別実施例を示し、図
８は部分断面図、図９は図８の９−９方向視の図、図10
は図８の10−10方向視の図である。 図11は図３の11−11方向視の図、図12は図11の12−12方
向視の図、図13は図12の13−13方向視の部分断面図、図
14は図12の14−14断面図、図15は図14の15−15断面図、
図16は図14のプローブ先端部が拡張した状態を示す図、
図17は図16の17−17断面図である。 図18〜21はプローブの別実施例を示し、それぞれ図14〜
17に順番に対応する。 12……第２コンベヤ、28……容器、32……第１コンベ
ヤ、34……物品、370……支持スペーサ、372……物品保
持用穴、380……位置決め・寸法調整手段、402……昇降
ラム、426,428……支持部材、458……プローブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６５Ｇ 47/90 Ｄ 7633−3Ｆ Ｆ２７Ｄ 3/12 Ｓ 7141−4Ｋ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定ピッチ毎の送り制御が可能なコンベヤ
   によって搬送される皿状の容器内に配置された支持スペ
   ーサに形成された複数の物品保持用穴に複数の物品を自
   動装填する方法であって、 前記支持スペーサと前記容器の内壁との間に隙間が確保
   され、 前記物品保持用穴は一定間隔で複数列に整列するように
   前記支持スペーサに形成され、 前記物品保持用穴の列に対応するように前記コンベヤの
   横断方向に一列に配設された穴調整及び位置決め用の複
   数のプローブの下方に、前記物品保持用穴の一つの列を
   位置させ、 各プローブの先端部を各物品保持用穴に導入し、 各プローブの先端部の径を拡張することにより各物品保
   持用穴の寸法調整及び前記支持スペーサの位置決めを行
   い、この状態でコンベヤ搬送方向下流側の寸法調整済の
   物品保持用穴列に前記物品を装填し、 各プローブの先端部の径を狭めると共に各プローブを各
   物品保持用穴から引き抜き、 前記コンベヤを所定ピッチ送ることにより次の物品保持
   用穴列を前記プローブ列の下方に位置させる、 工程を繰り返すことを特徴とする物品の自動装填方法。
2. 【請求項２】前記物品保持用穴の列が交互にずれて千鳥
   状に形成されており、この物品保持用穴列のずれに対応
   するように前記プローブ列をコンベヤの横断方向に変位
   させることが、前記プローブを前記物品保持用穴から引
   き抜いた後に行われる特許請求の範囲第１項記載の物品
   の自動装填方法。
3. 【請求項３】第１コンベヤ（32）によって１列に搬送さ
   れる物品（34）を順番に取り上げて、第２コンベヤ（1
   2）によって第１コンベヤの搬送方向と交差する方向に
   搬送される容器（28）内に配置された支持スペーサ（37
   0）に一定間隔で複数列に形成された複数の物品保持用
   穴（372）に自動装填する装置であって、 物品（34）を第１コンベヤ（32）から順次取り上げて第
   ２コンベヤ（12）上の容器（28）内に配置された支持ス
   ペーサ（370）の所定の物品保持用穴（372）に装填する
   手段と、前記支持スペーサ（370）の前記容器（28）内
   での位置決め及び前記物品保持用穴（372）の寸法調整
   を行う位置決め・寸法調整手段（380）とが備えられ、 前記位置決め・寸法調整手段（380）は、第２コンベヤ
   （12）の上方に配置された昇降ラム（402）と、支持部
   材（426,428）を介して前記昇降ラム（402）に取り付け
   られ前記物品保持用穴（372）の列に対応するように前
   記コンベヤの横断方向に一列に配設された複数のプロー
   ブ（458）と、前記プローブ（458）の先端部が前記物品
   保持用穴（372）の上方にある第１位置と、前記プロー
   ブ先端部が前記物品保持用穴（372）内にある第２位置
   との間で前記昇降ラム（402）を昇降駆動する手段とを
   備えている物品の自動装填装置。
4. 【請求項４】前記プローブ（458）の先端部が径方向に
   拡張可能に構成され、前記プローブ（458）が前記物品
   保持用穴（372）に導入された後に前記プローブ先端部
   を径方向に拡張させ、且つ、前記プローブ（458）が前
   記物品保持用穴（372）から引き抜かれる際に前記プロ
   ーブ先端部を径方向に縮小させる手段を備えている特許
   請求の範囲第３項記載の物品の自動装填装置。
5. 【請求項５】前記プローブ（458）は、筒部材（462）
   と、この筒部材内で軸方向に摺動自在で先端部に円錐状
   凸面を有するロッド（474）と、前記筒部材（462）の先
   端部に位置して周方向に分割された複数の円筒分割片と
   を備え、これらの円筒分割片は径方向外方へ変位可能で
   あると共に径方向内方に付勢されて筒状体を構成し、前
   記ロッド（474）の円錐状凸面と摺接する円錐状凹面が
   各円筒分割片に形成され、前記ロッド（474）と前記筒
   部材（462）との軸方向での相対変位によって各円筒分
   割片が径方向外方へ変位して前記プローブ先端部の径方
   向での拡張を生ずる特許請求の範囲第４項記載の物品の
   自動装填装置。
6. 【請求項６】前記プローブ（458）の支持部材は、前記
   筒部材（462）を固定する支持プレート（426）と、前記
   ロッド（474）を固定するバー（428）とを備え、前記バ
   ー（428）は前記支持プレート（426）の上面に接する位
   置へ付勢されると共に前記支持プレート（426）から離
   間可能に支持され、前記昇降ラム（402）が前記第２位
   置へ下降したときに前記バー（428）を前記支持プレー
   ト（426）から離間させるべく前記バー（428）に当接し
   てその下降を制限する部材（460）が備えられている特
   許請求の範囲第５項記載の物品の自動装填装置。
7. 【請求項７】前記筒部材（462）の先端部が複数のスリ
   ット（500）によって前記複数の円筒分割片（502）に分
   割され、この円筒分割片（502）が弾性変形によって径
   方向外方へ変位可能であると共に径方向内方に弾性付勢
   されている特許請求の範囲第５項記載の物品の自動装填
   装置。
8. 【請求項８】前記筒部材（462）の下端部に形成された
   下向きの円錐状凸面（488）と、前記ロッド（474）の先
   端部に形成された上向きの円錐状凸面（486）との間
   に、前記円筒分割片（490）が設けられ、各円筒分割片
   （490）の外周面に形成された円周溝（494）に弾性リン
   グ部材（492）が嵌め込まれている特許請求の範囲第５
   項記載の物品の自動装填装置。
9. 【請求項９】前記物品保持用穴（372）の列が交互にず
   れて千鳥状に形成されており、この物品保持用穴列のず
   れに対応するように前記プローブ（458）の支持部材（4
   26,428）をプローブ列の方向に変位させる手段が備えら
   れている特許請求の範囲第３項記載の物品の自動装填方
   法。
10. 【請求項１０】前記支持部材（426,428）をプローブ列
    の方向に変位させる手段は、前記支持部材（426,428）
    が取り付けられた横ロッド（432）を軸方向に往復駆動
    する流体圧シリンダ（436）と、前記横ロッド（432）の
    軸方向変位のストロークを規制する手段からなる特許請
    求の範囲第３項記載の物品の自動装填方法。
11. 【請求項１１】前記昇降ラム（402）の第１位置を変更
    する手段を備えている特許請求の範囲第３項記載の物品
    の自動装填方法。
12. 【請求項１２】前記第１位置変更手段は、前記昇降ラム
    （402）の特定部分（422）の上面に当接する接当ブロッ
    ク（420）と、前記昇降ラム（402）の昇降移動方向に沿
    って前記接当ブロック（420）を変位させるリニアアク
    チュエータ（398）とを備えている特許請求の範囲第11
    項記載の物品の自動装填方法。
13. 【請求項１３】前記昇降ラム（402）を昇降駆動する手
    段として、第２のリニアアクチュエータ（396）を備え
    ている特許請求の範囲第12項記載の物品の自動装填方
    法。
14. 【請求項１４】前記プローブ（458）の先端部が前記容
    器（28）の縁を越える際に、前記接当ブロック（420）
    を上限位置まで引き上げるように前記リニアアクチュエ
    ータ（398）が操作される特許請求の範囲第12項記載の
    物品の自動装填方法。