JP3859392B2 - 物品の集積供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品を所定の個数ずつ集積し、この集積物品を一括してトレイに供給するための物品の集積供給装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
物品の集積には一般的に、複数のポケット群を備えた集積コンベアが使用される。各ポケット群は集積すべき物品の数に応じた複数のポケットを有し、その各ポケットに物品を順次受け取った後、排出位置に向けて移送される。そして、排出位置にて、ポケット群における各ポケット内の物品はプッシャ等により、一括にして排出、つまり、切り出され、トレイに供給される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した物品の集積供給にあっては排出位置にて物品を切り出す際、プッシャ等が物品と直接接触するため、損傷を受け易い物品には適用できない。
また、物品の切り出しはプッシャ等によるため、その切り出しは間欠的となり、その集積供給の高速化を図ることができない。更に、プッシャのための駆動源を必要とし、その切り出し機構が複雑化する。
【０００４】
更にまた、物品の集積個数の変更に際しては、集積コンベアの各集積ポケット群を交換しなければならず、その汎用性に乏しいものとなる。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは機構的に簡単であるとともに高速化及び汎用性に優れ、しかも、損傷を受け易い物品にも適用可能な物品の集積供給装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は本発明により達成され、本発明の物品の集積供給装置（請求項１）は、所定の間隔で物品を搬送し、その終端が物品の搬送方向に伸縮可能な伸縮コンベアと、伸縮コンベアの終端に設けられ、この伸縮コンベアの終端から送出される物品の落下を案内する落下ガイドと、伸縮コンベアの下側に上下に分離して設けられ、搬送方向に並び且つ物品を受取り可能な複数のポケットを有した複数段の受取りホルダと、各受取りホルダ毎に全ポケットを独立して一括に開閉し、ポケット内の物品を落下させる開閉手段と、最下位の受取りホルダの下方を延び、その最下位の受取りホルダの下側に物品のためのトレイを搬送して位置付けるトレイコンベアとを備える。
【０００６】
上述の集積供給装置によれば、伸縮コンベア上の物品はその搬送に伴い、伸縮コンベアの終端に到達すると、この終端から落下ガイドに案内されて落下し、その直下に位置した上段の受取りホルダ内、即ち、その１つのポケットに受け取られる。
ここで、伸縮コンベアの終端はその伸縮により、上段の受取りホルダの各ポケットに対応した位置に順次位置付けられ、これにより、伸縮コンベア上を順次搬送される物品は直下の受取りホルダの各ポケットに振り分けて受け取られることで、その受取りホルダ内に集積される。
【０００７】
上段の受取りホルダ内への物品の集積が完了すると、その受取りホルダの全ポケットは一括して開かれ、各ポケット内の物品はその下側に位置する下段の受取りホルダ内、即ち、その対応するポケットにそれぞれ落下して受け取られる。この後、上段の受取りホルダの全ポケットは直ちに閉じられ、その受取りホルダ内への物品の集積が繰り返される。
【０００８】
今、下段の受取りホルダが最下位のものである場合にあって、その下段の受取りホルダの下方にトレイコンベア上のトレイが位置付けられると、下段の受取りホルダの全ポケットが一括に開かれることで、その各ポケット内の物品は落下し、トレイに一括にして供給される。この後、下段の受取りホルダの全ポケットは直ちに閉じられ、上段の受取りホルダからの物品の落下に備えて待機する。
【０００９】
好ましくは、各受取りホルダは一対のホルダ半体からなり、これらホルダ半体は物品の搬送方向に沿う分割ラインの両側にそれぞれ配置されている。そして、この場合、開閉手段は各受取りホルダ毎にその一対のホルダ半体を、その分割ラインを中心として互いに接離させる接離手段を含む。具体的には、接離手段は一対のホルダ半体を、前記分離ラインと平行な軸線回りにそれぞれ互いに逆向きに回動させる回動機構により実現可能である。
【００１０】
更に、最下位の受取りホルダとトレイコンベア上のトレイとの間にて物品の落下距離が長い場合にあっては、これら最下位の受取りホルダとトレイコンベアとの間に物品の落下供給を案内する供給ガイドを設けることも可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、物品の集積供給装置は、水平な伸縮コンベア２を備えている。伸縮コンベア２は物品供給機（図示しない）から、その始端にて略円形の物品を受取り、そして受け取った物品Ｐを一定の間隔を存して図中矢印方向Ａに搬送する。伸縮コンベア２は後述するように、物品Ｐの搬送方向Ａに伸縮可能な後端４を備えている。図１中、伸縮コンベア２の伸縮方向は白抜きの矢印Ｂで示されている。
【００１２】
伸縮コンベア２の下方にはトレイコンベア６が配置されており、トレイコンベア６は伸縮コンベア２の終端４側にて、伸縮コンベア２と直交する方向に水平に延びている。トレイコンベア６の始端にはトレイ供給機８が配置されており、トレイ供給機８はトレイＴを１個ずつトレイコンベア６上に供給することができ、そして、トレイコンベア６上のトレイＴは図１中矢印方向Ｃに間欠的に搬送される。
【００１３】
より詳しくは、図２に示されているようにトレイコンベア６とトレイ供給機８との間には左右一対のトレイ受け１０が配置されており、これらトレイ受け１０は図２中の白抜きの矢印方向Ｄにそれぞれ進退可能となっている。今、一対のトレイ受け１０が実線の位置にあるとき、これらトレイ受け１０はトレイ供給機８から払い出されたトレイＴを受け取って保持することができる。この状態から、一対のトレイ受け１０が２点鎖線で示すように互いに離間すると、そのトレイＴは白抜きの矢印Ｅで示すように落下し、トレイコンベア６上に供給される。ここで、具体的には、トレイコンベア６はいわゆるバケットコンベアからなっている。
【００１４】
図３にトレイＴの一例が示されている。この実施例の場合、トレイＴはその内部が多数の仕切室Ｓに仕切られ、これら仕切室ＳはトレイＴの搬送方向Ｃに２列、そして、各列に７個ずつのマトリクス状に配置されている。
トレイコンベア６の終端からは排出コンベア１２がトレイコンベア６と直交する方向に延びている。排出コンベア１２はトレイコンベア６上のトレイＴを受け取り、そして受け取ったトレイＴを図１中の矢印Ｆ方向に搬送し、横ピロー包装機に向けて供給する。
【００１５】
図４を参照すると、トレイコンベア６と排出コンベア１２との間にてトレイＴの受け渡しをなす機構が概略的に示されている。この受け渡し機構は例えば、トレイコンベア６の終端部直上に配置された排出プッシャ１４と、排出コンベア１２の始端部直上に配置された左右一対のガイドレール１６とから構成されている。トレイコンベア６上のトレイＴがその終端部に到達すると、排出プッシャ１４は図４中実線で示す退避位置から２点鎖線で示す排出位置まで前進し、そのトレイＴを一対のガイドレール１６間に向けて押し出す。この押出しに伴い、トレイＴはその一部が排出コンベア１２上に乗り移ることで、排出コンベア１２上を搬送される。
【００１６】
図５は前述した伸縮コンベア２を概略的に示しているが、図５の伸縮コンベア２はその一例を単に示すものに過ぎず、本発明の伸縮コンベアが図５に示す構成に制約されるものではない。
図５の伸縮コンベア２は先ず固定フレーム１８を備えている。固定フレーム１８はフレーム基台（図示しない）に支持され、トレイコンベア６に向けて水平に延びている。固定フレーム１８の一方の内側面にはリニアガイド２０が水平に設けられており、リニアガイド２０に可動フレーム２２が摺動自在に支持されている。可動フレーム２２はその一部が固定フレーム１８からトレイコンベア６に向けて突出し、そして、固定フレーム１８に対して突没すべくリニアガイド２０に案内されながら伸縮自在である。
【００１７】
固定フレーム１８の基端及び可動フレーム２２の先端には同一の高さレベルにベルトローラ２４，２６が回転自在に取り付けられている。また、可動フレーム２２には反転ローラ２８が回転自在に取り付けられ、一方、固定フレーム１８には複数のガイドローラ３０、３２，３４に加え、ガイドローラ３２，３４間に位置した駆動ドラム３６がそれぞれ回転自在に取り付けられている。そして、図示されているように上述のローラ２４〜３４及び駆動ドラム３６にはコンベアベルト３８が掛け回されている。なお、ベルトローラ２６は前述した伸縮コンベア２の終端４を規定している。
【００１８】
更に、固定フレーム１８には駆動ドラム３６の近傍にサーボモータ４０が設けられ、駆動ドラム３６のドラム軸及びサーボモータ４０の出力軸はギヤプーリ４２，４４及びタイミングベルト４６を介して相互に接続されている。サーボモータ４０が駆動されると、駆動ドラム３６が回転し、この回転に伴い、コンベアベルト３８は搬送方向Ａに走行する。
【００１９】
固定フレーム１８の基端部には更に別のサーボモータ４８が取付け部材５０を介して取り付けられ、サーボモータ４８の出力軸にフィードスクリュー５２がカップリングを介して連結されている。フィードスクリュー５２は可動フレーム２２に向けて水平に延び、その先端部分が可動フレーム２２の基端外面に固定した雌ねじ部材５４内に貫通してねじ込まれている。従って、サーボモータ４８の駆動を受け、フィードスクリュー５２が正逆方向に回転されると、この回転に伴い、可動フレーム２２はリニアガイド２０に案内されながら摺動する。つまり、伸縮コンベア２はその終端４が伸縮する。
【００２０】
伸縮コンベア２の終端４、即ち、ベルトローラ２６の直前方には落下ガイド５６が設けられている。落下ガイド５６は円弧形状をなし、取付け部材５８を介して可動フレーム２２に連結されている。落下ガイド５６とベルトローラ２６との間には物品Ｐの通過を許容する所定の間隔が確保されており、伸縮コンベア２上の物品Ｐがその終端４に到達し、そして、終端４から送出されると、物品Ｐはその搬送方向でみて前端が落下ガイド５６に案内され、その前端を下向きにして落下される。即ち、物品Ｐは落下ガイド５６を通過する際、その搬送姿勢が伸縮コンベア２上での水平姿勢から垂直姿勢に変更されることになる。
【００２１】
伸縮コンベア２の可動フレーム２２とトレイコンベア６との間には集積ユニット６０が配置されている。集積ユニット６０は上下２段の受取りホルダ６２，６４を備えている。これら受取りホルダ６２，６４は同一の構成を有しているので、可動フレーム２２の直下に位置する上段の受取りホルダ６２についてのみ説明する。
【００２２】
図６に示されているように受取りホルダ６２はその中心線（分割ライン）に対して左右対称となる一対のホルダ半体６６を有している。これらホルダ半体６６は長尺な箱状をなし、互いに対向する面が開口する一方、底壁がその開口面側に向けて下向きに傾斜されている。各ホルダ半体６６の内部は複数の仕切り７０により、伸縮コンベア２の搬送方向Ａに並ぶ７個の空所に区画されている。受取りホルダ６２が図示の状態にあるとき、一方のホルダ半体６６の空所は他方のホルダ半体６６の対応する空所と組みをなし、物品Ｐを受け入れ可能なポケット７２を構成する。従って、受取りホルダ６２は伸縮コンベア２の搬送方向Ａに並ぶ７個のポケット７２を有する。
【００２３】
各ホルダ半体６６の基端からは回動軸７４が水平に突出されており、これら回動軸７４は図５に示されるように支持板７６に回転自在に支持され、そして、支持板７６を貫通している。なお、支持板７６は基台７８から立設されている。
各回動軸７４にはギヤ８０がそれぞれ取り付けられ、これらギヤ８０は図７に示されるように互いに噛み合っている。更に、一方の回転軸７４にはその突出端に回動アーム８２が取り付けられており、回動アーム８２はエアシリンダ８４のピストンロッドに連結されている。なお、エアシリンダ８４はその基部が支持板７６に枢着されている。
【００２４】
エアシリンダ８４はその伸縮により回動アーム８２、つまり、一方の回動軸７４を正逆方向に回動させ、この回動はギヤ８０の噛み合いを介して他方の回動軸７４を同時に逆向きに回動させる。従って、受取りホルダ６２の各ホルダ半体６６はその回動軸７４を中心とし、互いに接離する方向に回動することができる。各ホルダ半体６６が図６に示す状態から下向きに回動されると、これらホルダ半体６６は互いに離れ、その各ポケット７２の底が開かれることになる。
【００２５】
なお、受取りホルダ６２の下側に位置する下段の受取りホルダ６４に関しても、その一対のホルダ半体６６は同様な開閉機構により回動可能である。
下段の受取りホルダ６４とトレイコンベア６との間には必要に応じて供給ガイド８６が配置されている。供給ガイド８６は受取りホルダ６４の長手方向、つまり、そのポケット７２の配列方向に並ぶ複数の板材８８からなり、これら板材８８は取付け部材９０を介して基台７８側に固定されている。図８を参照すればより明らかなように板材８８間は物品Ｐの通過を許容する通路を規定し、これら通路は、受取りホルダ６２，６４のポケット７２に関して上下方向に整合されている。
【００２６】
更に、図５に示されているように伸縮コンベア２と上段の受取りホルダ６２との間には透過型の光電スイッチからなる通過感知センサ９２が配置されており、通過感知センサ９２は伸縮コンベア２の終端４から落下する物品Ｐを検出する。
次に、図９〜図１３を参照しながら、上述した集積供給装置の動作を説明する。
【００２７】
上下の受取りホルダ６２，６４が共に空であると仮定すると、伸縮コンベア２は初期位置まで伸長され、その終端４が受取りホルダ６２における先頭のポケット７２と対応した上方位置に位置付けられる。
このような状態にて、伸縮コンベア２上を搬送される物品Ｐがその終端４に到達すると、物品Ｐは終端４から前述した落下ガイド５６（図５参照）に案内されて落下し、上段の受取りホルダ６２における先頭のポケット７２に受け取られる。ここで、伸縮コンベア２からの物品Ｐの落下は通過感知センサ９２にて検出され、この検出を受け、伸縮コンベア２はその終端４が受取りホルダ６２におけるポケット７２間の間隔、即ち、その１ピッチ分だけ収縮される。この状態で、伸縮コンベア２から次の物品Ｐが落下されると、その物品Ｐは図９に示されるように受取りホルダ６２における次のポケット７２に受け取られる。
【００２８】
従って、伸縮コンベア２は上述の収縮動作を繰り返すことにより、搬送する物品Ｐを上段の受取りホルダ６２の各ポケット７２に順次振り分けて落とし込み、受取りホルダ６２に所定個数の物品Ｐを集積させることができる。
図１０に示すように上段の受取りホルダ６２に関し、その全てのポケット７２内に物品Ｐが受け取られると、受取りホルダ６２の一対のホルダ半体６６は前述したように互いに離間する方向に回動される。この結果、全てのポケット７２が一括にして開かれ、集積された物品Ｐは受取りホルダ６２から下段の受取りホルダ６４に向けて同時に落下し、そして、図１１に示すように受取りホルダ６４内の対応するポケット７２にそれぞれ受止められる。この後、受取りホルダ６２の各ホルダ半体６６は逆向きに回動されて近接し、上段の受取りホルダ６２は再び閉じられる。一方、上段の受取りホルダ６２が開かれると同時に、伸縮コンベア２は伸長し、その終端４が前述した初期位置に復帰する。
【００２９】
下段の受取りホルダ６４の直下にトレイコンベア６上の空のトレイＴが送り込まれ、そして、そのトレイＴにおける仕切室Ｓの前側列が位置付けられると、これがトレイコンベア６側の到達センサ（図示しない）により検出される。到達センサでの検出を受けて、受取りホルダ６４は開かれ、集積状態にある物品ＰをトレイＴに向けて落下させる。この際、落下する個々の物品Ｐは前述した供給ガイド８６の個々の板材８８に案内され、図１２に示すようにトレイＴの対応する仕切室Ｓに確実に供給される。
【００３０】
このようにしてトレイＴに物品Ｐが供給される際にあっても、図１２から明らかなように伸縮コンベア２は上段の受取りホルダ６２の各ポケット７２に順次物品Ｐを落とし込んでおり、受取りホルダ６２にて、物品Ｐの集積が再開されている。
また、集積状態の物品Ｐを受け取ると、トレイＴはその仕切室Ｓの前後列の間隔に相当する距離だけトレイコンベア６上を前進され、次にトレイＴにおける仕切室Ｓの後側列が受取りホルダ６４の直下に位置付けられる。
【００３１】
即ち、図１３を参照すればより明らかなように伸縮コンベア２の終端４から順次落下する物品Ｐは先ず上段の受取りホルダ６２内にて集積された後、受取りホルダ６２の開作動により下段の受取りホルダ６４内に一時的に保持され、そして、受取りホルダ６４からトレイＴに供給されることになる。
上述の動作が繰り返され、下段の受取りホルダ６４がその各ポケット７２に物品Ｐを同様にして受け取ると、受取りホルダ６４が開かれることで、トレイＴの残りの空の仕切室Ｓにも物品Ｐが供給される。
【００３２】
この後、トレイコンベア６は次の空のトレイＴを下段の受取りホルダ６４の直下に搬送して位置付け、その空のトレイＴに対する物品Ｐの供給が同様にして繰り返される。
上述の集積供給装置によれば、伸縮コンベア２の終端４から上段の受取りホルダ６２の各ポケット７２に物品Ｐを振り分けて落とし込むようにしたから、受取りホルダ６２での物品Ｐの集積を簡単な機構で実現できる。
【００３３】
また、上段の受取りホルダ６２から下段の受取りホルダ６４への物品Ｐの移送や、下段の受取りホルダ６４からトレイＴへの物品Ｐの供給にも物品Ｐの落下を利用しているので、集積された物品Ｐをプッシャ等により直接に押圧する工程、いわゆる集積物品の切り出し工程が不要となる。従って、物品Ｐの集積からトレイＴへの供給を高速化できるばかりでなく、物品Ｐの損傷をも防止することができる。
【００３４】
更に、集積ユニット６０は上下２段の受取りホルダ６２，６４を備えているので、物品Ｐの集積とトレイＴへの物品Ｐの供給とを並列に実行することができ、物品Ｐの集積供給速度を更に高速化することができる。
集積すべき物品Ｐの個数に変更が生じても、この場合には上下の受取りホルダ６２，６４を単に交換し、伸縮コンベア２の収縮動作回数を変更するだけで容易に対処することができ、汎用性に優れたものとなる。
【００３５】
一方、集積供給装置よりも後段の工程にトラブルが発生し、前述した物品供給機や伸縮コンベア２の駆動を停止する状況にあっても、伸縮コンベア２上の物品Ｐを受取りホルダ６２，６４内に回収した後に、伸縮コンベア２の駆動を停止することができ、伸縮コンベア２上に物品Ｐを残すことはない。このことは、集積供給装置の運転再開を容易にする。
【００３６】
本発明は上述の実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、集積ユニット６０は上下２段の受取りホルダ６２，６４に限らず、３段以上の受取りホルダから構成されていてもよい。
また、トレイＴの各仕切室Ｓが斜めに傾斜している場合にあっては、供給ガイド８６の各板材８８もまたその傾斜に合わせて傾斜させるだけで、トレイＴへの物品Ｐの供給を確実に行うことができる。この場合、供給ガイド８６の各板材８８はその傾斜角が一括にして可変可能であるのが望ましい。
【００３７】
なお、供給ガイド８６は必要不可欠なものではなく、最下位の受取りホルダとトレイＴとの間の落下距離が短い場合、供給ガイド８６は不要である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の物品の集積供給装置（請求項１）によれば、伸縮コンベアと、上下複数段の受取りホルダとの組み合わにより、簡単な機構で物品の集積及びトレイへの供給を高速化でき、また、物品の集積個数に変更が生じても受取りホルダの単なる交換だけで容易に対処することができる。更に、集積物品の切り出しにプッシャ等を使用しないので、物品の損傷を招くこともない。
【００３９】
また、各受取りホルダが一対のホルダ半体からなる分割型であれば（請求項２）、そのホルダ半体を互いに接離させるだけの簡単な機構で、そのポケットの開閉を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の集積供給装置の概略平面図である。
【図２】トレイ供給機からトレイコンベアへのトレイの供給を説明するための図である。
【図３】トレイの一例を示す斜視図である。
【図４】トレイコンベアの終端と排出コンベアとの間でのトレイの受け渡しを説明するための図である。
【図５】伸縮コンベア及び集積ユニットの構成を示した図である。
【図６】受取りホルダの一例を示した斜視図である。
【図７】受取りホルダの開閉機構を示した概略図である。
【図８】集積ユニットを拡大して示す概略図である。
【図９】上段の受取りホルダでの物品の集積過程を示す図である。
【図１０】上段の受取りホルダにて物品の集積が完了した状態を示す図である。
【図１１】上段の受取りホルダから下段の受取りホルダに物品が落とし込まれた状態を示す図である。
【図１２】下段の受取りホルダ内の集積物品がトレイに供給された状態を示す図である。
【図１３】伸縮コンベアから上下の受取りホルダを介してトレイまで供給される物品の一連の流れを説明するための図である。
【符号の説明】
２ 伸縮コンベア
６ トレイコンベア
８ トレイ供給機
１２ 排出コンベア
５６ 落下ガイド
６０ 集積ユニット
６２ 上段の受取りホルダ
６４ 下段の受取りホルダ
６６ ホルダ半体
７０ 仕切り
７２ ポケット
７４ 回動軸
８０ ギヤ
８２ 回動アーム
８４ エアシリンダ
８８ 供給ガイド
Ｔ トレイ

Claims (2)

1. 所定の間隔で物品を搬送し、その終端が前記物品の搬送方向に伸縮可能な伸縮コンベアと、
   前記伸縮コンベアの前記終端に設けられ、前記終端から送出される物品の落下を案内する落下ガイドと、
   前記伸縮コンベアの下側に上下に分離して設けられ、前記搬送方向に並び且つ前記物品を受取り可能な複数のポケットを有した複数段の受取りホルダと、
   前記各受取りホルダ毎に全ポケットを独立して一括に開閉し、前記ポケット内の物品を落下させる開閉手段と、
   最下位の受取りホルダの下方を延び、前記最下位の受取りホルダの下側に物品のトレイを搬送して位置付けるトレイコンベアと
   を具備したことを特徴とする物品の集積供給装置。
2. 前記各受取りホルダは、前記搬送方向に沿う分割ラインの両側にそれぞれ配置された一対のホルダ半体を含み、
   前記開閉手段は、各受取りホルダ毎に前記一対のホルダ半体を、前記分割ラインを中心として互いに接離させる接離手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の物品の集積供給装置。

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