JPH09109080A - 容器搬送機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】積み重ねが可能な容器４を把持するとき、
容器４の側面に近接しかつ容器４の外側に位置を占める
所定長さの側部材７、８、および容器４を支えるために
この側部材７、８から突出する横部材９、１０から成る
容器把持具２と、容器把持具２を支持し、容器把持具２
に所望の３次元運動を与える多関節の腕部材３と、腕部
材３の運動を制御する制御手段とから成る。 【効果】容器把持具２が制御手段によって制御される多
関節の腕部材３により所望の３次元運動を与えられるの
で、容器４の搬送を自動的に正確に繰り返して行うこと
ができる。従って、作業人員の削減および衛生的な製品
管理が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、箱詰めされた容器
を取り出して所定位置へ供給する容器搬送機、あるいは
容器を箱詰めする容器搬送機に係わるものであり、特に
柱状に積み重ねられた１スタックの容器を１スタックの
まま取り扱う容器搬送機に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】流れ作業によって食品などを容器に充填
する充填機などのように、容器を大量に必要とする機械
に容器を供給する場合、機械側のカップホッパと呼ばれ
る容器収納部に容器を柱状に積み重ねておき、ここから
容器を順に取り出させるようにしている。従って、この
種の機械に供給される容器は、例えば５０個を柱状に積
み重ねて１スタックとして取り扱われ、このスタックは
数ダース単位で箱詰めされて出荷される。

【０００３】箱詰め状態の容器のスタックは、輸送時に
スタックが崩れないように、また、箱の保管場所を最小
にするために、千鳥状に密接した状態で箱に詰められて
いる。また、容器１個の高さが数センチであっても、こ
れが５０個積み重ねられると、その高さは４０〜６０セ
ンチにもおよぶ。このような状態で箱詰めされている容
器をスタック単位でカップホッパに供給する場合、箱の
上から容器スタックを指でつまんだところで、せいぜい
数個の容器を取り出すことしかできない。従って現場で
は、箱を注意深く寝かせて容器のスタックの全部をスタ
ックが崩れないように箱から滑らせて取り出した後、手
作業で１スタックづつカップホッパに供給していた。

【０００４】しかし容器のスタックの全部を箱から取り
出す場合には、容器が箱の中から雪崩のように転がり出
てくる恐れがあり、注意深い作業が必要である。また１
スタックの容器をカップホッパに供給している間に、残
りの容器のスタックが転倒あるいは転落し崩れる恐れも
あった。

【０００５】次に容器のスタックを箱詰めする場合を考
えると、容器は容器製造装置側の計数機で計数されて自
動的に積み重ねられるが、箱詰め作業は自動化されてお
らず手作業によっていた。この作業は、箱の開口を横に
傾けて容器のスタックを順に並べていくだけの単純な作
業であるが、箱の内部空間に手の入る余裕が無くなる
と、容器スタックの両端を保持して箱に並べることがで
きず、容器スタックを押し込むようにして箱に詰め込む
ことになる。特に、最後の一列の詰め込み作業は非常に
困難となる。しかし、無理な詰め込みによって、商品価
値を左右する容器の外観を損傷してはならないので、極
めて慎重な詰め込み作業が要求され、箱詰め作業はその
後段に向かうにつれて作業の能率が低下する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】僅かな隙間を利用して
容器を把持できれば、密に箱詰めされている容器であっ
ても、箱の中から順に容器を取り出すことができ、箱詰
めされている容器の全部を箱から取り出す必要も無くな
る。また、容器を箱詰めする際には、他の容器を損傷す
ることなく確実に箱詰め作業を行える。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の容器搬送機は、
上述した課題を解決するために、積み重ねが可能な容器
を把持するとき、この容器の側面に近接しかつこの容器
の外側に位置を占める所定長さの側部材、および上記容
器を支えるためにこの側部から突出する横部材から成る
容器把持具と、この容器把持具を支持し、容器把持具に
所望の３次元運動を与える多関節の腕部材と、この腕部
材の運動を制御する制御手段とから成るものである。

【０００８】また、上記容器の断面は円形状で、上記容
器把持具の側部材はこの容器の外周面と相似な円弧断面
を持つ２枚の細長片から成り、少なくとも上記側部材の
１枚は上記容器の外周面に沿って回動し、上記容器を把
持するときは上記２枚の細長片がこの容器の中心線に関
して線対称の位置に移動するように容器搬送機を構成す
ることが望ましい。なおこの場合に、上記容器把持具の
横部材は上記細長片の下端から上記回動の中心側に突出
させた舌状片とし、この舌状片が上記容器の外周面に形
成されている環状の段部に係合するようにするのがよ
い。

【０００９】また、上記容器把持部の側部材は筒形状で
あり、上記容器把持部の横部材はこの側部材に沿って配
された操作杆の上下により作動、非作動状態の切り換え
が可能であってよい。なおこの場合に上記容器把持具の
横部材は舌状片とし、上記筒形状側部材の内側に向って
上記作動時に突出し、上記容器の外周面に形成されてい
る環状の段部に係合するようにするのがよい。

【００１０】さらに上記容器把持部の側部材は互いに平
行な２本の棒状材からそれぞれ構成された１対の構造体
から成り、この１対の構造体は上記容器の側面に近接す
る閉位置と、上記容器から所定距離だけ離隔する開位置
との間で揺動自在であってよい。なおこの場合に上記容
器把持部の横部材は、上記２本の棒状体で支承されて、
上記容器に向け作動時に突出することができるようにす
るのがよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による容器搬送機の
実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１２】図１は、第１実施例による容器搬送機１の
使用状態を示す斜視図である。この図の中央部分に配置
されているのが容器搬送機１であり、この容器搬送機１
は容器把持具２と、この容器把持具２を先端に支持する
多関節の腕部材３と、図示を省略したがこの腕部材の運
動を制御する制御手段とで構成されている。この容器搬
送機１が取り扱う容器４は、例えば断面が円形状であ
り、外周面に環状の段部４ａ（図３）が形成されて柱状
に積み重ねることができるものである。

【００１３】容器把持具２は図２に示すごとく、側部材
として容器４の外周面と相似な円弧状断面を持つ２枚の
細長片７、８を備え、これらの細長片７、８は容器４の
外周面に沿って回動できるように軸支され、容器４の中
心線に関して線対称の位置に移動することによりこの容
器４を把持する。なおこれらの細長片７、８の下端には
横部材である舌状片９、１０が、これらの回動の中心側
に突出するように形成されて、それぞれ容器４の環状の
段部と係合する。

【００１４】腕部材３は、床に固定される基盤１１と、
垂直方向の第１の軸Ｌ１を中心としてこの基盤１１上で
左右に回動できる回転台１２と、水平方向の第２の軸Ｌ
２を中心としてこの回転台１２にその下端が軸支され上
下に回動できる第１の腕１３と、この第１の腕１３の上
端にその一端が軸支され水平方向の第３の軸Ｌ３を中心
として上下に回動できる第２の腕１４と、その基端が第
２の腕１４の他端で軸支され、この第２の腕１４の軸方
向に延びる第４の軸Ｌ４を中心として回動可能な第３の
腕１５と、この第３の腕１５の先端に配され、第４の軸
Ｌ４と直交する方向に延びる第５の軸Ｌ５を中心として
回動可能な第４の腕１６と、この第４の腕１６の軸方向
に延びる第６の軸Ｌ６を中心として、その基端が第４の
腕１６に回動可能に軸支される第５の腕１７とを備え、
この第５の腕１７に容器把持具２が着脱可能に取り付け
られている。従って容器把持具２は、６軸の制御によ
り、腕部材３のリーチの範囲で所望の３次元運動が可能
であり、また容器４の種類などに応じてこの容器把持具
２の交換も可能である。

【００１５】容器搬送機１は、容器４を収納している箱
２１の大きさ、容器４の大きさ、容器４のスタックの本
数および容器４のスタックの配列の仕方など、箱２１に
詰められている容器４のスタックを取り出す際に必要な
情報および容器４のスタックの搬送についての位置情報
が予め入力された制御手段（図示せず）によって制御さ
れる。なお、箱２１の位置情報は、位置決め手段２２に
よって規定されており、箱２１を位置決め手段２２に当
接させるだけでよい。従って容器搬送機１は、容器把持
具２と容器４のスタックとの位置を合わせるための目と
なる手段が無くても箱２１の中から順に容器４のスタッ
クを取り出すことができる。

【００１６】容器搬送機１は、箱２１から容器４のスタ
ックを取り出した後、充填機などの装置２５のカップホ
ッパ２６にこの容器４のスタックを供給する。なお、こ
の箱２１は、容器４のスタックが転倒しないように、容
器搬送機１の方に傾けられている。また、容器搬送機１
の容器把持具２は、一対の細長片７、８であるため、僅
かな隙間にでも挿入することができるが、箱２１から容
器４のスタックを取り出す順番として、例えば図示のよ
うに容器４のスタックをこの箱２１に千鳥状に詰め込む
と箱２１の左上の隅に比較的大きな隙間が形成され、一
対の細長片７、８の挿入が容易であるので、まず箱２１
の左上の容器４のスタックから順番に取り出す。

【００１７】図１では、箱２１から容器４のスタックを
取り出して、充填機などの装置２５に供給する容器搬送
機１の動作を示したが、図示の装置２５を容器の製造装
置とし、ここから容器４のスタックを取り出して順に箱
詰めすることも可能である。また、１つの容器搬送機１
で複数種類の容器を、複数種類の充填機などの装置に対
応させてそれぞれ搬送することもできる。たとえば、苺
ジャム用の容器が収められている箱とマーマレード用の
容器が収められている箱とを別々に位置決めしておき、
それぞれの箱から各容器を苺ジャム用の充填機とマーマ
レード用の充填機とに選別的に供給することができる。

【００１８】図２は、第１の実施例の容器搬送機１の容
器把持具２の斜視図である。一対の細長片７、８は基端
側が、第５の腕１７に取り付けられる基台３１の軸にそ
れぞれ回動可能に軸支され、下端側に回動中心に向かっ
て突出する舌状片９、１０をそれぞれ備えている。また
下側端は、隙間への挿入を容易にできるようにそれぞれ
スコップの先端部に似せて丸められている。

【００１９】図３は、容器把持具２による容器４のスタ
ックの把持状態を示す概略断面図である。図示のよう
に、一対の細長片７、８は、その長さが容器４のスタッ
クの高さに対応するように構成され、容器４のスタック
を一対の細長片７、８の間に把持し、スタックの最下段
の容器４の段部４ａに一対の細長片７、８の舌状片９、
１０を係合させる。

【００２０】図４は、一対の細長片の駆動機構の概略図
である。基台に取り付けられているエアシリンダ３２
（図２参照）のロッド３３の往復動は、一対の連結棒３
４、３５によりそれぞれの細長片７、８に伝達される。
図４（Ａ）はロッド３３の縮み動作により、一対の細長
片７、８がこの図で回転中心の左側に寄せられている状
態を示す。これらの細長片７、８は上述したように断面
が円弧状であり、この実施例ではその円弧角が８０°に
形成されおり、片側に寄せられたときに反対側の円弧角
が１８０°以上になるので、容器を横方向からでも容易
に把持することができる。図４（Ｂ）はロッド３３の伸
び動作により、一対の細長片７、８が回動中心に対して
線対称の位置に回動された状態を示す。この状態で容器
が一対の細長片７、８の間に把持される。

【００２１】図５は、一対の細長片７、８による容器４
の把持動作を説明する概略図である。一対の細長片７、
８による容器４の把持動作は、一対の細長片７、８の回
動中心Ｃ１と容器４の中心Ｃ２とが一致した位置で行わ
れるのが理想的であるが、図５（Ａ）に示すように、一
対の細長片７、８の回動中心Ｃ１と容器４の中心Ｃ２と
がずれることがある。しかしながら、一対の細長片７、
８の寸法や円弧角を適宜設定することにより、以下に述
べるように一対の細長片７、８の回動中心Ｃ１と容器４
の中心Ｃ２とがずれたままでも一対の細長片７、８によ
る容器４の把持動作を確実に行うことができる。

【００２２】図５（Ｂ）に示すように、一対の細長片
７、８が回動されると、これらの細長片７、８の側端が
容器４の外周に接触する。このとき、これらの細長片
７、８の側端が容器４の半分を越えた位置で容器４の外
周に接触するように構成すると、この後のこれらの細長
片７、８の回動により容器４がこれらの細長片７、８の
内側に滑り込む。図５（Ｃ）は一対の細長片７、８の回
動完了状態を示す。この図から明らかなように、一対の
細長片７、８の側端の間隔が容器４の直径よりも小さい
ので、容器４は一対の細長片７、８の内側に確実に保持
される。

【００２３】図６は、第２の実施例による容器搬送機の
容器把持具４１の斜視図である。この第２実施例におけ
る腕部材の構成は第１の実施例のそれと全く同様のもの
を用いることができるため、その説明および図示は省略
した。上記容器把持具４１は容器の外径よりも大きな寸
法の内径を有する筒状の側部材４２と、作動、非作動の
切り換えが可能な横部材４３とから成る。この横部材４
３の作動とは、この筒状の側部材４２内に容器を保持で
きる状態を言い、横部材４３の非作動とは、この筒状の
側部材４２内から容器を取り出せる状態を言う。

【００２４】この実施例では、筒状の側部材４２の外周
に９０°の間隔で２つの鉤状部材４４を配設すると共
に、この鉤状部材４４の水平部分を上記横部材として舌
状片４５に形成し、それぞれを筒状の側部材４２内に突
出させて作動状態とするようにしている。この鉤状部材
４４は、その垂直部分４６において回動可能に軸支さ
れ、垂直部分４６の側部材４２側に、回動軸を境に上方
に向かって側部材４２に接近する第１の斜面４７と下方
に向かって側部材４２に接近する第２の斜面４８とを有
する。

【００２５】この鉤状部材４４の駆動は、筒状の側部材
４２の上方に設けられたエアシリンダ４９によって行わ
れ、このエアシリンダ４９から延びる連結棒５０の先端
のカム部材５１が図７（Ａ）に示すように第１の斜面４
７を押すと舌状片４５が筒状の側部材４２内に突出し、
図７（Ｂ）に示すように第２の斜面４８を押すと舌状片
４５が筒状の側部材４２内から退避する。従って、この
鉤状部材４４は、２方向の駆動をリターンスプリングな
どを必要とせず、確実に行える。

【００２６】図８は、第２の実施例の容器搬送機の容器
把持具４１による容器４の把持状態を示す概略図であ
る。図示のように２か所の鉤状部材４４が９０°の間隔
で配置されているため、容器４はこの図で下方に押され
るようにして筒状の側部材４２内に保持される。

【００２７】図９は、鉤状部材４４を９０°の間隔で２
か所に配置した理由を説明する概略図である。箱２１に
対して容器４を千鳥状に詰めていくと、無駄な空間を最
小にすることができる。また、容器４を箱詰めする場
合、箱２１を若干傾斜させ、容器４のスタックが倒れな
いようにして下から順に容器４のスタックを並べる。従
って、容器把持具４１の下側に鉤状部材４４があると、
鉤状部材４４が下側に並べられている容器４と干渉する
恐れがあるので、鉤状部材４４を容器把持具４１の上側
に配置させることで既に並べられている容器４と鉤状部
材４４との干渉を避けている。図示のように、最後の容
器４Ａを箱詰めする際、２か所の鉤状部材４４が容器把
持具４１と箱２１の側壁との隙間に収まり、既に収納さ
れている容器４には干渉しない。

【００２８】この第２の実施例の容器搬送機は、容器把
持具４１の側部材４２が筒状に構成されているため、第
１の実施例のように箱詰めされた容器のスタックを箱か
ら取り出すことができないが、容器把持具４１の上部開
口から容器を落として把持させることができるので、こ
の容器把持具４１を容器４の製造装置の容器収納部に兼
用することができる。従って、箱詰め専用ではあるが、
容器の製造と箱詰めとを一連の作業として考えたとき、
容器の製造装置側の構成を簡略化することができる。

【００２９】次に図１０は、第３の実施例による容器搬
送機の容器把持具６１の斜視図である。この第３実施例
における腕部材の構成は第１の実施例のそれと全く同様
のものを用いることができるため、その説明および図示
は省略した。上記容器把持具６１の側部材は互いに平行
な２本の棒状材６２で構成する１対の構造体６３から成
り、これらの棒状材６２は上下のつなぎ材６４、６５に
よって剛に結合されている。また上つなぎ材６４の一端
は枢支されているから、上記１対の構造体６３は図１１
（Ａ）に実線で示すごとく、容器４の側面に近接する閉
位置と、同図に鎖線で示すごとく、上記容器４から所定
距離だけ離隔する開位置との間を揺動することができ
る。なお上記所定距離とは、上記開位置で上記容器４
が、上記１対の上つなぎ材６４の他端側の１対の棒状材
６２の間をすり抜けできる程度の距離をいう。

【００３０】次に上記容器把持具６１の横部材は、図１
１（Ｂ）に示すごとく上記下つなぎ材６５に設けられ
て、上記構造体６３から上記容器４に向け作動時に突出
させることができる。なおこの突出は、エアシリンダ装
置６６を作動させることによって行う。第３の実施例で
は、容器４のスタックが、スタック単位で包装されてい
るものを把持するため、エアシリンダ装置６６が構造体
６３の比較的上方に設けられている。

【００３１】以上、本発明の実施例について述べたが、
本発明は記載および図示された第１、第２および第３の
実施例に限らず、さまざまな実施の態様を取り得る。た
とえば、第１、第２および第３の実施例では６軸制御さ
れる多関節型の腕部材を用いているが、さらに複雑な３
次元運動が要求される場合、７軸あるいはそれ以上の制
御が可能な腕部材を用いてもよい。逆に、もっと簡素化
された３次元運動で要求が満たされる場合には、５軸あ
るいはそれ以下の制御で動作する腕部材を用いてもよ
い。

【００３２】また、容器把持具の各部の駆動にエアシリ
ンダを用いているが、ソレノイドプランジャやモータを
用いることも可能である。さらに容器把持具の長さを調
節できるようすれば、積み重ねられる容器の数を変更す
る場合に、容器把持具を交換しないですむ。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、容器把持具が制御手段
によって制御される多関節の腕部材により所望の３次元
運動を与えられるので、容器の搬送を自動的に正確に繰
り返して行うことができる。従って、作業人員の削減お
よび衛生的な製品管理が可能である。

【００３４】また容器把持具の側部材が、容器の外周に
沿って回動できる２枚の細長片であれば、箱詰めされて
いる容器や、狭い場所にある容器であっても、容器を傷
付けることなく確実に把持することができ、箱からの容
器の取り出し、容器の箱詰めあるいは各種の装置や場所
への容器の搬送が極めて容易に行える。しかも、１つの
スタックとして容器が数十個積み重ねられていても、容
器のスタックの上方あるいは側方からこの容器のスタッ
クをそのまま把持できるので搬送能率が高い。

【００３５】また容器把持具の側部材が、筒形状に構成
されているものであれば、容器の外周面がこの 器把持
具で覆われるので、搬送時に容器が確実に保護される。

【００３６】さらに容器把持具の側部材が、互いに平行
な２本の棒状材からそれぞれ構成された揺動自在な１対
の構造体であれば、箱詰めされた容器と容器把持具で把
持している容器との隙間に棒状材が位置し、容器を極め
て密に箱詰めすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による容器搬送機の使用状
態を示す斜視図である。

【図２】第１の実施例の容器搬送機の容器把持具の斜視
図である。

【図３】図２に示した容器把持具による容器の把持状態
を示す概略断面図である。

【図４】図２に示した容器把持具の一対の細長片の駆動
機構の概略図である。

【図５】図２に示した容器把持具の一対の細長片による
容器の把持動作を説明する概略図である。

【図６】本発明の第２の実施例による容器搬送機の容器
把持具の斜視図である。

【図７】図６に示した容器把持具の底部の作動、非作動
を説明する概略図である。

【図８】図６に示した容器把持具による容器の把持状態
を示す概略図である。

【図９】図５に示した容器把持具による容器の箱詰め作
業を示す概略図である。

【図１０】本発明の第３の実施例による容器搬送機の容
器把持具の斜視図である。

【図１１】（Ａ）図１０のＡ−Ａ線矢視による容器把持
具の側部材の作動を示す概略図である。 （Ｂ）図１０のＢ−Ｂ線矢視による容器把持具の横部材
の作動を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 容器搬送機 ２ 容器把持具 ３ 腕部材 ４ 容器 ７ 細長片（側部材） ８ 細長片（側部材） ９ 舌状片（横部材） １０ 舌状片（横部材） ４１ 容器把持具 ４２ 側部材 ４３ 横部材 ４５ 舌状片（横部材） ６１ 容器把持具 ６３ 構造体（側部材）

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 59/10 Ｂ６５Ｇ 59/10

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】積み重ねが可能な容器を把持するとき、こ
   の容器の側面に近接しかつこの容器の外側に位置を占め
   る所定長さの側部材、および上記容器を支えるためにこ
   の側部材から突出する横部材から成る容器把持具と、 この容器把持具を支持し、容器把持具に所望の３次元運
   動を与える多関節の腕部材と、 この腕部材の運動を制御する制御手段とから成る容器搬
   送機。
2. 【請求項２】上記容器の断面は円形状で、上記容器把持
   具の側部材はこの容器の外周面と相似な円弧断面を持つ
   ２枚の細長片から成り、少なくとも上記側部材の１枚は
   上記容器の外周面に沿って回動し、上記容器を把持する
   ときは上記２枚の細長片がこの容器の中心線に関して線
   対称の位置に移動する請求項１記載の容器搬送機。
3. 【請求項３】上記容器把持具の横部材は上記細長片の下
   端から上記回動の中心側に突出させた舌状片であり、こ
   の舌状片が上記容器の外周面に形成されている環状の段
   部に係合する請求項２記載の容器搬送機。
4. 【請求項４】上記容器把持部の側部材は筒形状であり、
   上記容器把持部の横部材はこの側部材に沿って配された
   操作杆の上下により作動、非作動状態の切り換えが可能
   である請求項１記載の容器搬送機。
5. 【請求項５】上記容器把持具の横部材は舌状片であり、
   上記筒形状側部材の内側に向って上記作動時に突出し、
   上記容器の外周面に形成されている環状の段部に係合さ
   れる請求項４記載の容器搬送機。
6. 【請求項６】上記容器把持部の側部材は互いに平行な２
   本の棒状材からそれぞれ構成された１対の構造体から成
   り、この１対の構造体は上記容器の側面に近接する閉位
   置と、上記容器から所定距離だけ離隔する開位置との間
   で揺動自在である請求項１記載の容器搬送機。
7. 【請求項７】上記容器把持部の横部材は上記２本の棒状
   体で支承され、上記容器に向けて作動時に突出する請求
   項６記載の容器搬送機。