JP4014235B2

JP4014235B2 - 容器整列装置

Info

Publication number: JP4014235B2
Application number: JP20772495A
Authority: JP
Inventors: 健二米田; 政貴村浜
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1995-07-21
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2015-07-21
Also published as: JPH0940178A

Description

【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、容器整列装置として、横転状態の容器を搬送する第１搬送コンベヤと、この第１搬送コンベヤの隣接位置に配設されて容器を搬送する第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、上記検出手段の検出結果に基づいて第１搬送コンベヤ上から第２搬送コンベヤへ容器を受け渡すロボットとを備えたものは知られている（例えば、特開平６−３２９３５号公報）。
上記公報における第１搬送コンベヤは、その一側に係合ベルトを備えるとともに、第１搬送コンベヤの一側を他側よりも高くなるように傾斜可能に構成されている。そして、断面非円形の容器を搬送する時には第１搬送コンベヤを水平状態にして搬送し、他方、断面円形の容器を搬送する場合には、第１搬送コンベヤを上述したように一側が高くなる様に傾斜させて搬送する。このように、第１搬送コンベヤを傾斜させることにより、第１搬送コンベヤ上の断面円形の容器は、高さが低くなっている一側部に寄せられて上記係合ベルトと係合する。そのため、第１搬送コンベヤ上の容器は、係合ベルトと係合して搬送方向と平行な縦一列の横転状態で下流側に搬送されて、その状態において上記ロボットによって保持されてから第２搬送コンベヤ上に受け渡される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来では、断面円形の容器を搬送する場合には、第１搬送コンベヤを幅方向において傾斜させて容器を縦一列の横転状態で搬送するようにしているので、ロボットによる単位時間あたりの容器の受け渡し数が少なくなっており、したがって、容器整列装置の処理能力が低いという欠点があった。
【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、横転状態の容器を搬送する第１搬送コンベヤと、この第１搬送コンベヤの隣接位置に配設されて容器を搬送する第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、上記検出手段の検出結果に基づいて第１搬送コンベヤ上から第２搬送コンベヤへ容器を受け渡すロボットとを備えた容器整列装置において、
上記第１搬送コンベヤを、載置面における搬送方向の所定間隔ごとに搬送方向と直交する多数の仕切り部材を有するバケットコンベヤから構成するとともに、この第１搬送コンベヤを、搬送方向下流側あるいは上流側が徐々に高くなるように全体として傾斜させて配置し、相前後する仕切り部材の間に容器を収納するポケットを形成し、各ポケット内に横転状態の容器が収納されると、各ポケット内の容器は上記仕切り部材と当接して第１搬送コンベヤの搬送方向に対して直交方向となり、かつ相前後する容器が所定間隔に維持されるように構成し、
上記ロボットは、容器を吸着保持する複数のバキュームパッドを備えており、それら隣り合うバキュームパッドが隔てた距離は、相前後する上記ポケット内に収納された容器が隔てた間隔と同じ距離に設定してあり、
上記ロボットは、上記第１搬送コンベヤの搬送経路の途中である保持位置において相前後するポケット内の容器を上記各バキュームパッドによって保持してから第２搬送コンベヤへ受け渡すようにしたものである。
【０００５】
【作用】
このような構成によれば、第１搬送コンベヤの各ポケット内の容器は、第１搬送コンベヤの搬送方向と直交方向となり、かつ相前後するものが所定間隔に維持された状態で搬送され、各容器はその状態において第１搬送コンベヤの搬送経路の途中でロボットに保持されてから第２搬送コンベヤへ受け渡される。
そのため、ロボットで第１搬送コンベヤ上から第２搬送コンベヤに容器を受け渡す際の単位時間あたりの受け渡し本数を増加させることができ、したがって、上記従来の装置と比較して処理能力を向上させることができる。
【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、容器整列装置１はロボット２を備えるとともに、隣接位置に相互に平行に設けた第１搬送コンベヤ３と第２搬送コンベヤ４とを備えている。ロボット２は、第１搬送コンベヤ３上の保持位置Ａと第２搬送コンベヤ４上の解放位置Ｂとを往復移動して、第１搬送コンベヤ３上の容器５を第２搬送コンベヤ４上に受け渡すようになっている。また、容器整列装置１は、第２搬送コンベヤ４の上方位置に矯正手段６を備えており、解放位置Ｂにおいてロボット２が解放した容器５は、矯正手段６によって横転状態から正立状態に起立されて第２搬送コンベヤ４上に載置されるようになっている。これによって、容器５は第２搬送コンベヤ４上で正立された状態で縦一列に整列されるようになっている。
本実施例における容器５は、断面が円形をしたプラスチック容器であり、その上端中央に口部５ａを突設してあり、下端となる底部５ｂは平坦面としている。そして、ホッパ７内に貯溜されている図示しない多数の容器５は、ホッパ７と第１搬送コンベヤ３の上流側端部とにわたって設けた傾斜フィーダ８によって縦一列の横転状態で順次取り出された後、順次第１搬送コンベヤ３上に供給されるようになっている。
しかして、本実施例は、従来のものとは異なり上記第１搬送コンベヤ３をバケットコンベヤから構成したものである。つまり、第１搬送コンベヤ３の載置面には、搬送方向の等間隔位置に多数の仕切り部材１１を搬送方向と直交させて設けてあり、隣り合う仕切り部材１１とそれらの間の載置面とによって容器５を収納するポケットＰを構成している。図２に示すように、仕切り部材１１の載置面からの高さは、横転状態の容器５の上方外周部の高さよりも低く設定している。また、上記仕切り部材１１は、後述するＣＣＤカメラ１３でポケットＰ内の容器５を撮影する際に、仕切り部材１１であることが容易に判明できるような材質と色に設定している。さらに、図２に示すように、本実施例では、上述のようにバケットコンベヤからなる第１搬送コンベヤ３を、搬送方向下流側の端部が上流側の端部よりも高さが高くなるように、全体として傾斜させて配置している。
本実施例の第１搬送コンベヤ３は上述のように構成しているので、傾斜フィーダ８によって、第１搬送コンベヤ３の上流側端部に順次容器５が供給されると、各容器５は第１搬送コンベヤ３における各ポケットＰ内に収納される。また、これと同時に、第１搬送コンベヤ３が全体として傾斜していることにより、各ポケットＰ内の容器５は搬送方向上流側となる仕切り部材１１に当接するようになっている。これにより、本実施例では、第１搬送コンベヤ３の各ポケットＰ内に第１搬送コンベヤ３の搬送方向と直交する横転状態の容器５を収納し、その状態において、各容器５を下流側にむけて搬送する様にしている。
また、本実施例では、図１および図２に示すように、傾斜フィーダ８が第１搬送コンベヤ３に容器５を供給する位置よりも少し下流側の上方にゴム製の板状部材１２を設けている。この板状部材１２の下端部が、ポケットＰ内の容器５と係合するようになっており、それによって、各ポケットＰ内に容器５が確実に１個だけ収納されるようにしている。
次に、図１に示すように、ロボット２は、第１搬送コンベヤ３の下流側端部の一側に配置してあり、ロボット２よりも上流側となる第１搬送コンベヤ３の搬送経路上には検出手段としてのＣＣＤカメラ１３を配置している。このＣＣＤカメラ１３は、第１搬送コンベヤ３が搬送する各容器５の載置状況、すなわち、各ポケットＰ内における第１搬送コンベヤ３の幅方向における容器５の載置位置を撮影し、その映像を制御装置１４に入力するようになっている。また、第１搬送コンベヤ３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６の駆動源にもロータリエンコーダ１６を接続してあり、これらロータリエンコーダ１５、１６で検出したパルス信号は上記制御装置１４に入力される。
上記ロボット２は制御装置１４によって作動を制御されるようになっており、制御装置１４は、ＣＣＤカメラ１３から入力される容器５の映像およびロータリエンコーダ１５、１６から入力される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２を往復移動させる。
図３に示すように、本実施例のロボット２は、鉛直方向に向けた大径の第１駆動軸１７を備えるとともに、この第１駆動軸１７の上端に水平方向を向けた第１アーム１８の基部を連結している。第１アーム１８の先端部には、鉛直方向を向けた第２駆動軸２１を回転自在に設けてあり、この第２駆動軸２１に水平方向を向けた第２アーム２２の基部を連結している。そして、この第２アーム２２の先端部には、小径の第３駆動軸２３を回転可能に設けてあり、この第３駆動軸２３の下端部に処理ヘッド２４を取り付けている。
図４に示すように、処理ヘッド２４は、長方形をした板状の支持部材２５を備えており、この支持部材２５は、その長手方向の中央部を上記第３駆動軸２３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２３が回転すると支持部材２５は水平面で正逆に回転することができる。上記支持部材２５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２３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２６，２７を取り付けている。鉛直下方に向けた各エアシリンダ２６，２７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２８を取り付けている。図５に示したように、本実施例では、これらのバキュームパッド２８によって、容器５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。また、各エアシリンダ２６，２７のバキュームパッド２８が隔てた間隔は、第１搬送コンベヤ３上における隣り合うポケットＰ内の容器５が隔てた寸法と一致させている。
上記各エアシリンダ２６，２７の昇降作動と各バキュームパッド２８に対する負圧の給排作動は、制御装置１４によって制御されるようになっており、制御装置１４は、保持位置Ａにおいて各エアシリンダ２６，２７を上昇端位置から下降端位置まで下降させる同時に各バキュームパッド２８に負圧を導入する。これにより、保持位置Ａにおいて各エアシリンダ２６，２７のバキュームパッド２８によって容器５が吸着保持される。この様にして、バキュームパッド２８で容器５を保持した後、制御装置１４は各エアシリンダ２６，２７を再度上昇端位置まで上昇させてから処理ヘッド２４を解放位置Ｂまで移動させ、そのて解放位置Ｂにおいて各バキュームパッド２８への負圧の導入を停止させる。したがって、各バキュームパッド２８に保持されていた横転状態の各容器５は、解放位置Ｂにおいて保持状態を解放されて、その下方側の第２搬送コンベヤ４上に落下するようになっている。
制御装置１４は、各エアシリンダ２６，２７のバキュームパッド２８によって保持位置Ａで容器５を吸着保持させる際には、図１および図２に示すように、支持部材２５の長手方向が仕切り部材１１と直交した状態で容器５を保持するようにしている。また、制御装置１４は、各エアシリンダ２６，２７のバキュームパッド２８で容器５を吸着保持する際には、容器５の長手方向の中央部よりも底部５ｂ側にずれた箇所を吸着保持させるようにしている。
そして、制御装置１４は、ＣＣＤカメラ１３およびロータリエンコーダ１５、１６から入力される信号をもとにして、次のようにしてロボット２の作動を制御するようにしている。
すなわち、ＣＣＤカメラ１３で撮影した横転状態の先頭の容器５と二番目の容器５の映像が制御装置１４に入力されたら、制御装置１４は処理ヘッド２４を第１搬送コンベヤ２上の保持位置Ａまで移動させる。これにより、処理ヘッド２４が備える各エアシリンダ２６，２７のバキュームパッド２８は、先頭の容器５および二番目の容器５の直上の位置に位置する（図１、図２）。
この後、制御装置１４は、処理ヘッド２４を第１搬送コンベヤ２の幅方向に所要量だけわずかに移動させてから、搬送方向下流側に位置する先頭の容器５側のエアシリンダ２６を上昇端から下降端まで下降させ、かつ、そのバキュームパッド２８に負圧を導入するので、該バキュームパッド２８によって先頭の容器５が吸着保持される。この後、直ちにエアシリンダ２６を下降端から上昇端に復帰させる。上述したように、エアシリンダ２６のバキュームパッド２８は、先頭の容器５の長手方向の中心よりも底部５ｂ側に所定量だけずれた位置を保持している。
次に、制御装置１４は、処理ヘッド２４を搬送方向に所要量だけ移動させて他方のエアシリンダ２７を上昇端から下降端まで下降させ、かつ、そのバキュームパッド２８に負圧を導入するので、該バキュームパッド２８によって二番目の容器５が吸着保持される。この二番目の容器５も、その長手方向の中心よりも底部５ｂ側に所定量だけずれた位置をバキュームパッド２８によって保持される。また、このように容器５を吸着保持したら、エアシリンダ２６を下降端から上昇端に復帰させる。
これにより、保持位置Ａにおいて処理ヘッド２４が備える２つのバキュームパッド２８によって先頭の容器５と二番目の容器５が保持されたことになり、制御装置１４は、この後、処理ヘッド２４を第２搬送コンベヤ４上の解放位置Ｂまで移動させた後、両バキュームパッド２８への負圧の導入を停止する（図５）。そのため、先頭の容器５と二番目の容器５はバキュームパッド２８による保持状態を解放されて、第２搬送コンベヤ４上に落下する。そして、このように解放されて落下する２つの容器５は、矯正手段６が備える棒状の係合部材３１，３１’と係合することで、横転状態から反転されて正立されるようになっている。
制御装置１４は、上述したようにロボット２を保持位置Ａと解放位置Ｂとに往復移動させて、第１搬送コンベヤ３上の容器５を第２搬送コンベヤ４上に受け渡すようにしている。
次に、図５ないし図６に示すように、矯正手段６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３１，３１’を備えるとともに、これら係合部材係合部材３１，３１’の下方側の位置を第２搬送コンベヤ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３２を備えている。
上記一対の係合部材３１，３１’が隔てた間隔は、口部５ａを除いた容器５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３２は、矢印方向に循環走行される上下一対のチェン３３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３１，３１’の下方と第２搬送コンベヤ４の載置面との間を該第２搬送コンベヤ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５が解放位置Ｂで支持されている状態では、両容器５は、その口部５ａ側の外周部が一方の係合部材３１（３１’）と直交するようになり、底部５ｂは他方の係合部材３１（３１’）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５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５ａ側の外周部のみが一方の係合部材３１（３１’）に当接し、底部５ｂ側の外周部は他方の係合部材３１（３１’）と係合しないままで、両係合部材３１，３１’の間を容器５が落下する。
したがって、両容器５は上述したように反転されてから正立されてバケット３２内に収納されると同時に第２搬送コンベヤ４上に載置される。これによって各容器５が第２搬送コンベヤ４で縦一列に整列される。
なお、本実施例では、図６に示すように、第２搬送コンベヤ４の略中央部から第２搬送コンベヤ４の外方側にむけて伸びる板状の落下ガイド３４を設けてあり、上述した様にバケット３２内に落下する容器５を案内することで、各容器５が確実に正立されるようにしている。
上述した本実施例によれば、第１搬送コンベヤ３をバケットコンベヤから構成し、かつ搬送方向において傾斜させているので、各容器５を搬送方向と直交した状態で下流側に搬送することができる。しかも、ロボット２の処理ヘッド２４を保持位置Ａに位置させた時には、処理ヘッド２４が備える２つのバキュームパッド２８は、先頭の容器５および二番目の容器５の直上に位置し、その後、処理ヘッド２４を第１搬送コンベヤ３の幅方向にわずかに移動させるだけでバキュームパッド２８によって容器５を保持することができる。
この様に、本実施例によれば、保持位置Ａにおける処理ヘッド２４の移動量は少なくて良く、しかも、容器５は搬送方向と直交した状態で保持位置Ａまで搬送されるので、上記ロボット２による単位時間あたりの容器５の受け渡し本数を増加させることができる。
また、本実施例によれば、断面円形の容器５だけでなく、断面が楕円状の容器５や断面方形の容器５、さらに扁平な容器５であっても、支障なく整列させることができる。
したがって、上述した従来よりの整列装置よりも処理能力を向上させることができる。
さらに、第１搬送コンベヤ３に設けた仕切り部材１１は、ＣＣＤカメラ１３によって判定しやすい材料および色に設定してある。そのため、ＣＣＤカメラ１３でポケットＰ内の容器５を撮影した映像が制御装置１４に入力された際に、制御装置１４は容器３と仕切り部材１１との違いを容易に判定して、保持位置Ａにおいて処理ヘッド２４によって容器５を確実に保持させることができる。
さらにまた、上述した本実施例によれば、容器５の大きさが変更されたとしても、各構成部材の型替を行う必要がない。
なお、上記実施例では、処理ヘッド２４に２つのエアシリンダ２６，２７を設けて、それらにバキュームパッド２８を設けているが、処理ヘッド２４に３個以上のエアシリンダを設けても良い。その場合には、より一層、容器整列装置１の処理能力を向上させることができる。
また、上記実施例では、第１搬送コンベヤ３を搬送方向下流側が高くなるように全体として傾斜させているが、これとは逆に、第１搬送コンベヤ３を搬送方向上流側が高くなるように全体として傾斜させてもよい。
【０００７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来と比較して処理能力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す平面図
【図２】図１の正面図
【図３】図１の右側面図
【図４】図３の要部の斜視図
【図５】図１の要部を拡大した平面図
【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ロボット
３第１搬送コンベヤ４第２搬送コンベヤ
１１仕切り部材１３ＣＣＤカメラ（検出手段）
Ａ保持位置Ｂ解放位置

Claims

横転状態の容器を搬送する第１搬送コンベヤと、この第１搬送コンベヤの隣接位置に配設されて容器を搬送する第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、上記検出手段の検出結果に基づいて第１搬送コンベヤ上から第２搬送コンベヤへ容器を受け渡すロボットとを備えた容器整列装置において、
上記第１搬送コンベヤを、載置面における搬送方向の所定間隔ごとに搬送方向と直交する多数の仕切り部材を有するバケットコンベヤから構成するとともに、この第１搬送コンベヤを、搬送方向下流側あるいは上流側が徐々に高くなるように全体として傾斜させて配置し、相前後する仕切り部材の間に容器を収納するポケットを形成し、各ポケット内に横転状態の容器が収納されると、各ポケット内の容器は上記仕切り部材と当接して第１搬送コンベヤの搬送方向に対して直交方向となり、かつ相前後する容器が所定間隔に維持されるように構成し、
上記ロボットは、容器を吸着保持する複数のバキュームパッドを備えており、それら隣り合うバキュームパッドが隔てた距離は、相前後する上記ポケット内に収納された容器が隔てた間隔と同じ距離に設定してあり、
上記ロボットは、上記第１搬送コンベヤの搬送経路の途中である保持位置において相前後するポケット内の容器を上記各バキュームパッドによって保持してから第２搬送コンベヤへ受け渡すことを特徴とする容器整列装置。
上記第１搬送コンベヤと第２搬送コンベヤは相互に平行に配置されており、第２搬送コンベヤ上には、上記ロボットが解放した容器と係合して該容器を正立させる矯正手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の容器整列装置。
上記仕切り部材を上記検出手段によって容易に判明できる色に設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の容器整列装置。