JPH082655A - 容器整列装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 第１搬送コンベヤ２は傾斜させて設けてあ
り、その載置面には搬送方向と平行に３本の係合突起３
６を設けている。第１搬送コンベヤ２上に供給された容
器３は、各係合突起３６と係合することにより、搬送方
向と平行な３列の状態で保持位置Ａまで搬送されてく
る。保持位置Ａまで搬送された容器３は、ロボット１３
の処理ヘッド２３によって保持されてから解放位置Ｂま
で移送されて、その解放位置Ｂにおいて保持状態を解放
されて下方に落下する。落下した容器３は矯正手段１３
によって反転されて正立されてから排出コンベヤ４上に
載置される。 【効果】 容器３の大きさを変更しても、容器整列装置
１の各構成部材の型替を行う必要がなく、しかも円形の
容器だけでなく非円形の容器も整列することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【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。

【０００３】

【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、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。

【０００４】

【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、容器を横転状態で搬送する第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正立
状態の容器を搬送する第２搬送コンベヤと、上記第１搬
送コンベヤの搬送経路に設けられ、該第１搬送コンベヤ
が搬送する容器の載置状態を検出する検出手段と、上記
検出手段からの検出結果に基づいて第１搬送コンベヤ上
の容器を保持し、該保持した容器を第２搬送コンベヤ上
まで移送してから解放するロボットと、上記ロボットが
解放した容器の口部側の部分と係合して該容器を正立さ
せる矯正手段とを備え、上記第１搬送コンベヤにおける
搬送方向の一側を他側よりも高くして傾斜させるととも
に、第１搬送コンベヤのベルトを半透明な材料から構成
し、また、上記ベルトの載置面に、搬送方向に伸びて容
器の外周部と係合する透光性を有する係合突起を複数突
設し、さらに、上記検出手段が載置状態を検出する容器
に向けて上記ベルトの下方側から光を照射する照明手段
とを備える容器整列装置を提供するものである。

【０００５】

【作用】このような構成によれば、処理すべき容器の大
きさを変更したとしても各構成部材の型替を行う必要が
ない。しかも、断面円形の容器だけでなく断面非円形の
容器であっても整列することができるので、容器整列装
置の汎用性を高めることができる。

【０００６】

【実施例】以下図示実施例について本発明を説明する
と、図１において、１は容器整列装置であり、第１搬送
コンベヤ２上に横転状態で供給された容器３を排出コン
ベヤ４の位置まで移送して正立させ、縦一列に整列する
ようになっている。本実施例における容器３は、断面円
形のプラスチック容器であり、その上端中央に口部３ａ
を突設し、下端となる底部３ｂは平坦面としている。ホ
ッパ５内に多数貯溜されている容器３は、循環走行され
る傾斜フィーダ６によってホッパ５内から順次取り出さ
れた後、第１搬送コンベヤ２の上流側に傾斜させて設け
たシュート７上に落下するようになっている。このシュ
ート７の中央部には、従来公知の係合ブラシ８を回転自
在に設けている。したがって、傾斜フィーダ６によって
順次ホッパ５から取り出されてシュート７上に落下した
容器３は、該シュート７上を下流側にむけて滑走した
後、上記係合ブラシ８の位置を通過して第１搬送コンベ
ヤ２上に供給される。第１搬送コンベヤ２上に供給され
た容器３は横転状態となり、この横転状態において下流
側に移送されるようになっている。なお、シュート７上
に落下した複数の容器３が仮に上下折り重なった状態と
なっている場合には、上方側に位置する容器３が上記係
合ブラシ８に係合することで重合状態を阻止される。し
たがって、各容器３は、一層の横転状態で第１搬送コン
ベヤ２上に供給される。第１搬送コンベヤ２の下流側端
部の一側には、制御装置１１によって作動を制御される
ロボット１２を設けてあり、また、第１搬送コンベヤ２
を挟んだロボット１２の反対側に上記排出コンベヤ４の
上流側端部を位置させるとともに、上述した横転状態の
容器３を正立させる矯正手段１３を設けている。上記ロ
ボット１２は、第１搬送コンベヤ２上となる保持位置Ａ
において容器３を保持した後、排出コンベヤ４上となる
解放位置Ｂまで移動し、その解放位置Ｂにおいて保持し
た容器３を解放して排出コンベヤ４上に落下させるよう
になっている。そして、排出コンベヤ４上に落下する容
器３は矯正手段１３と係合することよって、横転状態か
ら反転されて正立される。ロボット１２を設けた位置よ
りも上流側となる第１搬送コンベヤ２の搬送経路上には
検出手段としてのＣＣＤカメラ１４を配置している。こ
のＣＣＤカメラ１４は、第１搬送コンベヤ２が搬送する
各容器３の載置状況を撮影し、その映像を制御装置１１
に入力するようになっている。また、第１搬送コンベヤ
２の下流側端部にはロータリエンコーダ１５を接続する
とともに、矯正手段１３の駆動源にもロータリエンコー
ダ１５’を接続してあり、これらロータリエンコーダ１
５、１５’で検出したパルス信号は上記制御装置１１に
入力される。後に詳述するが、制御装置１１は、ＣＣＤ
カメラ１４から入力される容器３の映像およびロータリ
エンコーダ１５，１５’からのパルス信号を基にして、
上記保持位置Ａと解放位置Ｂとにロボット１２を往復移
動させるようになっている。図２に示すように、本実施
例のロボット１２は、鉛直方向に向けた大径の第１駆動
軸１６を備えるとともに、この第１駆動軸１６の上端に
水平方向を向けた第１アーム１７の基部を連結してい
る。第１アーム１７の先端部には、鉛直方向を向けた第
２駆動軸１８を回転自在に設けてあり、この第２駆動軸
１８に水平方向を向けた第２アーム２１の基部を連結し
ている。そして、この第２アーム２１の先端部には、小
径の第３駆動軸２２を回転可能かつ昇降自在に設けてあ
り、この第３駆動軸２２の下端部に処理ヘッド２３を取
り付けている。図３に示すように、処理ヘッド２３は、
長方形をした板状の支持部材２４を備えており、この支
持部材２４は、その長手方向の中央部を第３駆動軸２２
の下端部に連結されて水平に支持されている。したがっ
て、第３駆動軸２２が回転すると支持部材２４が水平面
で正逆に回転するとともに、第３駆動軸２２が昇降する
と支持部材２４も昇降されるようになっている。上記支
持部材２４の底面には、その長手方向の中心線Ｃ上の位
置で、この中心線Ｃの中央部、つまり第３駆動軸２２の
連結位置から等距離だけ離れた２か所に、それぞれエア
シリンダ２５，２６を取り付けている。鉛直下方に向け
た各エアシリンダ２５，２６のピストンの下端部には、
それぞれ保持部材としてのバキュームパッド２７を取り
付けている。そして、本実施例では、これら保持部材と
してのバキュームパッド２７によって、容器３の長手方
向の中央部よりも少し底部側にずれた位置を吸着保持す
るようにしている。各エアシリンダ２５，２６の作動は
制御装置１１の制御部１１Ａによって制御されるように
なっており、各エアシリンダ２５，２６が非作動状態の
ときには各バキュームパッド２７は上昇端に位置し、各
エアシリンダ２５，２６が作動されると、各バキューム
パッド２７は下降端位置まで下降されるようになってい
る。また、各バキュームパッド２７に対する負圧の給排
作動も制御装置１１の制御部１１Ａによって制御される
ようになっており、制御部１１Ａは各バキュームパッド
２７が保持位置Ａから解放位置Ｂまで移動して容器３の
保持状態を解放するまでの間は負圧を導入するようにし
てあり、解放位置Ｂで容器３の保持状態を解放してから
保持位置Ａに復帰するまでの間は各バキュームパッド２
７への負圧の導入を停止するようにしている。したがっ
て、各バキュームパッド２７に保持されていた横転状態
の各容器３は、解放位置Ｂにおいて、その下方側の排出
コンベヤ４上に落下するようになっている。さらに、制
御装置１１はデータ記憶部１１Ｂを備えており、このデ
ータ記憶部１１Ｂには、上記各エアシリンダ２５，２６
のバキュームパッド２７によって保持位置Ａで容器３を
吸着保持する際に、横転状態の容器３の長手方向が支持
部材２４の長手方向と直交し、かつ口部３ａが相互に逆
方向を向いて容器３を保持するように予め記憶させてい
る。また、データ記憶部１１Ｂには、各エアシリンダ２
５，２６のバキュームパッド２７による容器３の吸着箇
所は、長手方向の中央部よりも底部３ａ側にずれた箇所
であることも予め記憶されている。そして、制御装置１
１の制御部１１Ａは、ＣＣＤカメラ１４およびロータリ
エンコーダ１５、１５’から入力される信号と、上記デ
ータ記憶部１１Ｂに記憶したデータとを比較しながら、
次のようにしてロボット１２の処理ヘッド２３の作動を
制御するようにしている。すなわち、図３に示すよう
に、ＣＣＤカメラ１４で撮影した横転状態の先頭の容器
３’の映像が制御装置１１に入力されたら、制御部１１
Ａは、その先頭の容器３’の映像と上記データ記憶部１
１Ｂに記憶した方向とを比較し、該先頭の容器３’を支
持部材２４の長手方向と直交させて保持できるところま
で処理ヘッド２３を移動させると同時に、第３駆動軸２
２を介して処理ヘッド２３を昇降させて所要の高さに支
持する。この状態となったら、制御部１１Ａは、エアシ
リンダ２５側のバキュームパッド２７を下降させて先頭
の容器３’を吸着保持する（図４（ａ））。次に、この
時までにはＣＣＤカメラ１４で撮影した２番目の容器３
の映像が制御装置１１に入力されているので、制御部１
１Ａは、上述した先頭の容器３’の場合と同様に処理ヘ
ッド２３を移動させてから他方のエアシリンダ２６側の
バキュームパッド２７を下降させる。これにより、この
バキュームパッド２７によって２番目の容器３が支持部
材２４と直交方向で吸着保持される（図４（ｂ））。本
実施例では、各エアシリンダ２５，２６のバキュームパ
ッド２７によって容器３を保持するに当たって、先頭の
容器３’と２番目の容器３の口部３ａが相互に逆方向を
向けるようにそれらの容器３’，３を保持するようにし
ている（図４（ｂ））。なお、エアシリンダ２５のバキ
ュームパッド２７で先頭の容器３’を吸着したら、該容
器３’を保持したバキュームパッド２７を上昇端まで上
昇させ、それによって、２番目の容器３を保持するため
に処理ヘッド２３を移動させる際に最初に保持した容器
３’が第１搬送コンベヤ４上の他の容器３と干渉しない
ようにしても良い。上述のようにして、処理ヘッド２３
の２つのバキュームパッド２７によって上記保持位置Ａ
で２本の容器３’，３を保持したら、図５に示すよう
に、制御部１１Ａは処理ヘッド２３を解放位置Ｂまで移
動させる。このとき、支持部材２４が排出コンベヤ４の
搬送方向と平行で、かつ排出コンベヤ４の上方中央位置
となるようにしている。このように、制御部１１Ａが処
理ヘッド２３を解放位置Ｂに位置させることにより、バ
キュームパッド２７に保持された２つの容器３’，３
は、その長手方向が排出コンベヤ４の搬送方向と直交方
向に支持される。これにより、容器３’，３は、矯正手
段１３のバケット３３の上方位置で支持されることにな
る。この後、制御部１１Ａは、解放位置Ｂにおいてバキ
ュームパッド２７に対する負圧の供給を停止させるの
で、２本の容器３’，３は両バキュームパッド２７によ
る保持状態を同時に解放される。これにより、両容器
３’，３は下方に落下し、矯正手段１３が備える一対の
係合部材３１，３２に係合することによって、反転され
てから正立され、バケット３３内に収納される。この
後、容器３’，３を解放した処理ヘッド２３は解放位置
Ｂから上記保持位置Ａまで復帰した後、上述と同様に第
１搬送コンベヤ２上の保持位置Ａにおいて３番目の容器
３と４番目の容器３を吸着保持する様になっている。図
２および図６に示すように、解放位置Ｂとなる排出コン
ベヤ４の載置面は、上記第１搬送コンベヤ２の載置面よ
りも低くしてあり、この排出コンベヤ４の上流側端部を
覆って矯正手段１３を設けている。図５ないし図６に示
すように、矯正手段１３は、ブラケットによって相互に
平行にかつ水平に支持した上記一対の係合部材３１，３
２を備えるとともに、これら係合部材３１，３２の下方
側の位置を排出コンベヤ４に沿って循環移動して、正立
後の容器３の転倒を防止するコの字形をした複数のバケ
ット３３を備えている。上記一対の係合部材３１，３２
は棒状に形成してあり、これら両係合部材３１，３２が
隔てた間隔は、口部３ａを除いた容器３の軸方向長さよ
りも少し長い寸法に設定している。一方、各バケット３
３は、矢印方向に循環走行される上下一対のチェン３４
に、走行方向の等間隔位置に取り付けられており、両係
合部材３１，３２の下方と排出コンベヤ４の載置面との
間を排出コンベヤ４に沿って移動するようになってい
る。本実施例では、図５に示すように、両容器３が解放
位置Ｂで支持されている状態では、両容器３は、その口
部３ａ側の外周部が一方の係合部材３１（３２）と直交
するようになり、底部３Ｂは他方の係合部材３２（３
１）と交差しないようになっている。この状態におい
て、両容器３は、保持状態を同時に解放されるので、図
６に示すように、その口部３ａ側の外周部のみが一方の
係合部材３１（３２）に当接し、底部３ｂ側の外周部は
他方の係合部材３２（３１）と係合しないままで、両係
合部材３１，３２の間を容器３が落下する。したがっ
て、両容器３は上述したように反転されてから正立され
てバケット３３内に収納されると同時に排出コンベヤ４
上に載置される。これによって各容器３が排出コンベヤ
４で縦一列に整列される。さらに、本実施例では、図６
に示すように、排出コンベヤ４の略中央部から排出コン
ベヤ４の外方側にむけて伸びる板状の落下ガイド３５を
設けてあり、上述した様にバケット３３内に落下する容
器３を案内することで、各容器３が確実に正立されるよ
うにしている。しかして、本実施例は、上述した構成を
前提として、上記第１搬送コンベヤ２などを改良するこ
とで、円形の容器３、非円形の容器３ともに効率的に整
列できるようにしたものである。すなわち、図２に示す
ように、第１搬送コンベヤ２は、搬送方向の一側を他側
よりも所定寸法だけ高くして約５度ほど傾斜させてい
る。また第１搬送コンベヤ２のベルト２ａは半透明な材
料から構成してあり、このベルト２ａの載置面には、搬
送方向と平行に３本の直線状の係合突起３６を設けてい
る。これら係合突起３６は透明塩化ビニールや透明ウレ
タンなどの透明な軟質合成樹脂からなり、隣り合う係合
突起３６が隔てた間隔は容器３の外径の２倍程度に設定
するとともに、各係合突起３６の高さは容器３の外径の
１／４程度に設定している。さらに、上記ＣＣＤカメラ
１４によって載置状況を撮影される容器３の下方側とな
るベルト２ａの内方には、容器３にむけて連続的に光を
照射する照明手段３７を配設している。このような構成
により、上記ホッパ５によって第１搬送コンベヤ２のベ
ルト２ａ上に供給された容器３は、第１搬送コンベヤ２
が傾斜しているために、近接する係合突起３６の位置ま
で転動した後に各係合突起３６と当接し、その状態で下
流側向けて搬送されることになる。つまり、第１搬送コ
ンベヤ２のベルト２ａ上に供給された容器３は、係合突
起３６と当接することで、搬送方向と平行な３列の状態
で下流側にむけて搬送されることになる。そして、その
状態で上記ＣＣＤカメラ１４によって載置状況を撮影さ
れるようになっている。このとき、ＣＣＤカメラ１４に
よって撮影される容器３は照明手段３７によって下方側
から光が照射されているので、容器３を正確に撮影する
ことができる。また、上述したように係合突起３６は透
明な材料から構成しているので、照明手段３７から照射
された光は係合突起３６を透過することができる。その
ため、ＣＣＤカメラ１４によって容器３を撮影する際に
各係合突起３６の影が映ることがなく、容器３の載置状
態をＣＣＤカメラ１４によって正確に撮影することがで
きる。したがって、上述したロボット１２の処理ヘッド
２３によって保持位置Ａにおいて容器３を確実に保持し
て後、解放位置Ａにおいて容器３を確実に正立させるこ
とができる。そして、保持位置Ａにおいて処理ヘッド２
３が容器３を保持する際には、第１搬送コンベヤ２上の
容器３は３列で相互に平行な状態となっている。そのた
め、処理ヘッド２３は最大９０度回転するだけでよく、
保持位置Ａにおける容器３の保持作動を迅速に行うこと
ができる。なお、第１搬送コンベヤ２は傾斜しているの
で、容器３がいずれの係合突起３６に係合しているかに
よって、保持位置Ａにおける容器３の高さが異なってく
る。そこで、本実施例では、容器３がどの列の係合突起
３６に係合しているかに応じて保持位置Ａにおける駆動
軸２２の昇降量を予め記憶させるようにしている。その
ため、ＣＣＤカメラ１４から制御装置１１に容器３の載
置状況と該容器３が係合している特定の係合突起３６が
入力されると、制御装置１１は、容器３がどの列の係合
突起３６に係合しているかに応じて駆動軸２２を所定量
だけ昇降させて、容器３を保持するのに好適な高さに処
理ヘッド２３を支持する。したがって、いずれの係合突
起３６に容器３の係合しているかによって保持位置Ａに
おける容器３の高さが異なっても、バキュームヘッド２
７によって容器３を確実に吸着保持することができる。
上述した本実施例によれば、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の各構成部材の型替
を行う必要がない。また、断面円形の容器３だけでな
く、非円形の容器であっても円滑に整列することができ
る。したがって、容器整列装置１の汎用性を高めること
ができる。

【０００７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、処理す
べき容器の大きさを変更したとしても各構成部材の型替
を行う必要がなく、しかも、断面円形の容器だけでなく
断面非円形の容器であっても整列す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す平面図

【図２】図１の右側面図

【図３】図２の要部を拡大した斜視図

【図４】保持位置Ａにおける容器３の保持状態を示す工
程図

【図５】図１の要部の拡大図

【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図

【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 排出コンベヤ
（第２搬送コンベヤ） １２ ロボット １３ 矯正手段 １４ ＣＣＤカメラ（検出手段） ３６ 係合突起 ３７ 照明手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器を横転状態で搬送する第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
   正立状態の容器を搬送する第２搬送コンベヤと、上記第
   １搬送コンベヤの搬送経路に設けられ、該第１搬送コン
   ベヤが搬送する容器の載置状態を検出する検出手段と、
   上記検出手段からの検出結果に基づいて第１搬送コンベ
   ヤ上の容器を保持し、該保持した容器を第２搬送コンベ
   ヤ上まで移送してから解放するロボットと、上記ロボッ
   トが解放した容器の口部側の部分と係合して該容器を正
   立させる矯正手段とを備え、 上記第１搬送コンベヤにおける搬送方向の一側を他側よ
   りも高くして傾斜させるとともに、第１搬送コンベヤの
   ベルトを半透明な材料から構成し、また、上記ベルトの
   載置面に、搬送方向に伸びて容器の外周部と係合する透
   光性を有する係合突起を複数突設し、さらに、上記検出
   手段が載置状態を検出する容器に向けて上記ベルトの下
   方側から光を照射する照明手段とを備えることを特徴と
   する容器整列装置。