本発明の実施の形態に係る充填システムについて説明する。以下の説明では、多数の鶏卵を収容容器に充填する充填システムについて、好適な実施の形態により図面を用いて説明し、充填システムについての説明の中で、本発明の実施の形態に係る搬送装置及び搬送方法についても説明する。
[充填システム]
本発明の実施の形態に係る充填システムS1は、図1に示すように、鶏舎にて産卵された鶏卵Eをトレイのような平面形状が矩形の収容容器Tに充填する、いわゆるファームパッカーである。従来のファームパッカーとして、例えば、特開平5−8851号公報に記載の充填システムがある。
収容容器Tは、図2に示すように、平面形状を矩形に形成され、複数の山状部が形成されている。収容容器Tは、四角形をなす、隣り合う4つの山状部により、1つの収容座Tzを形成されている。収容座は、n列×m行(n,mは順序数)の格子状に形成されており、各収容座Tzに鶏卵Eが収容されることにより、収容容器Tに鶏卵Eが充填される。
本実施の形態において、収容容器として、平面が正方形に形成され、6列×5行の収容座Tzを備えるアメリカントレイについて説明するが、トレイには、モールドトレイ、セッタートレイ等と称される種々のトレイがある。例えば、特開2003−276779号公報に記載されたトレイもある。
再び図1を参照するに、充填システムS1は、分配装置2に接続されており、分配装置2により分配された鶏卵Eを受け、方向を整列させた状態で収容容器Tに鶏卵Eを充填する。分配装置として、例えば、特許第5055483号公報に記載の分配整列装置がある。
鶏卵Eを充填された収容容器Tは、充填システムS1の次のプロセスに受け渡され、包装、保管、運搬等される。分配装置2は、鶏卵Eの鋭端側を左右方向(搬送方向と垂直な方向)のいずれかに向けた状態、すなわち長軸を左右方向に沿わせた状態で、長軸を回転中心として回転させながら鶏卵Eを充填システムS1に向けて搬送する。
充填システムS1は、多数の鶏卵Eを少なくとも複数列で搬送し、その終端で鶏卵Eの鋭端を下方に向けて落下させる方向整列装置10と、方向を整列されて落下する鶏卵Eを補助する落下補助装置50と、補助されながら落下する鶏卵Eを充填される収容容器Tを、鶏卵Eを受ける位置まで搬送する搬送装置80とを備える。分配装置2は、方向整列装置10の後に説明する各搬送ラインに均一に鶏卵Eを供給するべく、多数の鶏卵Eを分配する。
充填システムS1の方向整列装置10、落下補助装置50及び搬送装置80及びトレイ供給装置90は、相互に同期して動作され、理想的には、方向整列装置10にて6列で搬送された鶏卵Eが、各行が6列の収容座Tzに欠落が生じない状態で充填される。これにより、充填システムS1により鶏卵Eを充填された収容容器Tは、全ての収容座Tzに鶏卵Eを充填された状態で、充填システムの次に控えるプロセスに受け渡される。
[方向整列装置]
方向整列装置10は、図1、図3〜図9に示すように、分配装置2から鶏卵Eを受け、鶏卵Eを前方(矢印aの方向)に搬送する搬送部12と、搬送部12の終端付近において、搬送されてきた鶏卵Eを押し上げる押上部14と、搬送部12の終端に設けられ、押上部14により押し上げられた状態の鶏卵Eを落下補助装置50に案内する案内部16とを備える。
搬送部12は、本実施の形態において、従来よく知られたローラバーコンベアである。搬送部12は、図1及び図3に示すように、6列の搬送ライン18を備える。各搬送ライン18は、分配装置2により分配された鶏卵Eを受け、長軸を左右方向に沿わせた状態で複数の鶏卵Eを前方に向けて順次搬送する。各搬送ライン18は、前後方向に等間隔に並んだ複数のローラ20を備え、各搬送部12の左右方向に隣り合うローラ20は、棒状の第1の軸部材22により貫通されている。
搬送部12は、さらに、6列の搬送ライン18の両側に配置された一対の第1の無限軌道体19(図5参照)と第1の無限軌道体19を回転させる第1の駆動源(図示しない)とを備える。一対の第1の無限軌道体19は、搬送方向に延びるトラック状の枠を形成するように配置されており(図5参照)、前記第1の駆動源によりトラック状の周回軌道を形成して回転する。
第1の軸部材22の両端は、それぞれ、一対の第1の無限軌道体19にそれぞれ、回転可能に結合されている。さらに、搬送部12は、6列の搬送ライン18の両側に配置されたガイド24を備える。ガイド24は、第1の軸部材22を周回軌道に沿って案内する。
搬送部12は、一対の第1の無限軌道体19が回転することにより第1の無限軌道体19の周回軌道に沿って第1の軸部材22が移動、すなわち公転する。各ガイド24は、第1の無限軌道体19の周回軌道の上側に対応して設けられており、第1の軸部材22は、ガイド24の上面に接しながら前方(矢印aの方向)に移動し、第1の無限軌道体19の周回軌道と同じ回転方向(図5の矢印bの方向)に回転、すなわち自転する。
これにより、第1の軸部材22は、第1の無限軌道体19の周回軌道に沿って移動しながら公転する。また、第1の軸部材22は、第1の無限軌道体19に回転可能に結合されているため、同一の回転方向に自転する。ローラ20は、第1の軸部材22に連結されているため、第1の軸部材22の公転に伴って公転し、第1の軸部材22の自転に伴って自転する。
各搬送ライン18は、図4に示すように、周回軌道の上側において、前後方向に隣り合う一対のローラ20により1つの鶏卵Eを支持し、ローラ20の公転に伴って鶏卵Eを前方に搬送する。各ローラ20は、円柱状の円柱状部材の両端に一対の円板状部材28を取り付けた、糸ゴマ形状に形成されている(図8参照)。鶏卵Eは、長軸を左右方向に沿わせた状態で搬送方向に隣り合う一対のローラ20に支持される(図3参照)。
各ローラ20が自転しているため、鶏卵Eは、長軸方向を中心として、各ローラの回転方向と逆方向(図5の矢印cの方向)に自転しながら、各ローラの移動に伴って前方に搬送される。鶏卵Eは、長軸方向を中心に回転すると、鋭端側に寄っていく特性がある。したがって、糸ゴマ形状のローラ20の上を自転する鶏卵Eは、鋭端側に寄っていき、ローラ20の円板状部材28に鋭端を乗り上げる状態で、前方に搬送される。
本実施の形態において、ローラには、糸ゴマ形状の糸ゴマローラを用いているが、これに代えて、従来よく知られた鼓形状の、いわゆる鼓ローラを用いてもよい。しかし、糸ゴマローラにより鶏卵Eを搬送することにより、鶏卵Eをローラの一方に確実に近寄せることができる。
押上部14は、図3に示すように、6列の搬送ラインに対応した6つの押上部材30と、6つの押上部材30を左右方向に貫通する第2の軸部材32(図8参照)とを備える。各押上部材30は、図9に示すように、第2の軸部材32に貫通され、4方に延びる延在部を備える十字状のベース30aと、ベース30aの十字の各延在部に取り付けられた4つのブロック30bとを備える。
ベース30aは、図9に示すように、厚板で十字形状に形成されており、ブロック30bは、底面及び上面がホームベース状の5角柱に形成されている。ベース30aに、ブロック30が取り付けられることにより、各押上部材30は、左右方向からみて、4つの山部30Aを等間隔に有する歯車形状を有する。
第2の軸部材32は、前記第1の駆動源に連結されており、第1の無限軌道体19、ひいてはローラ20と同期して回転する。各押上部材30は、山部30Aがローラ20の間から突出する位置に配置されており、ローラ20と同期して回転することにより、連続して移動するローラ20の間から鶏卵Eを上方に順次、押し上げる(図5参照)。押上部材30は、図8に示すように、一対のローラ20の間から山部30Aを突出させることにより、鋭端側が下方に向く状態に鶏卵Eを傾ける(図8参照)。
本実施の形態において、押上部材30は、ベース30aとブロック30bとから組み立てられているが、1つの材料から一体的に構成されていてもよい。例えば、左右方向に薄い板状に形成されていてもよい。また、押上部14は、鶏卵Eを上方に押し上げ姿勢を傾けることができれば他の構造であってもよい。例えば、棒状部材が、一対のローラの間から突出するように上下に往復運動するような機構であってもよい。
案内部16は、図6及び図7に示すように、各搬送ライン18の終端付近に設けられ、6列の搬送ラインに対応して6つの案内構造34と、案内構造34を連結する連結部材36とを備える。各案内構造34は、一対の案内板40を備える。一対の案内板40は、各搬送ライン18を搬送される鶏卵Eの搬送経路を挟んで左右方向に相互に対向するように配置されている。
案内板40は、搬送ライン18の終端付近において、押上部材30によって姿勢を傾けられた鶏卵Eの鋭端側が当接するように、配置されている。これにより、案内構造34は、押上部30により鋭端が斜め下方に向いた状態の鶏卵Eの鋭端側の一部を当接され、当接した鶏卵Eが鋭端側から落下するように案内する。
案内板40は、図5に示すように、扇形の平面を有する第1の板状部材40から形成され、鶏卵Eが搬送されて落下するまでの経路に沿うように弧状に延在している。これにより、一対の案内板40は、押上部材30により姿勢を傾けられた鶏卵Eを、鋭端が下方に向かって落下するように案内する。
以上のように、搬送ライン12では、図7に示すように、その終端付近まで搬送された鶏卵Eが、その略中央を押上部材30により上方に押し上げられ(図8参照)、略中央を押し上げられた鶏卵Eは鋭端側を前方および下方の間の斜めの向きに姿勢を傾けられる。姿勢を傾けられた鶏卵Eは、鋭端側の一部を案内構造34、すなわち案内板40の案内部分40aに当接する。
姿勢を傾けられた鶏卵Eは、案内部分40aに当接することにより、矢印kの力を受ける。矢印kの力は、卵の長軸を基準にすると、長軸と平行な仮想線lに対する法線方向に矢印k1の力および接線方向にk2の力に分解できる。案内板40との接点における矢印k1の力は、鶏卵Eの鋭端側を前方に向ける回転力となる。したがって、鶏卵Eは、矢印kの力を受けながら案内部分40aに沿って落下するため、矢印k1の力により鋭端を前方に向けながら落下する。これにより、鶏卵Eは、搬送ライン12の終端にて鋭端を下方に向ける。
鶏卵Eは、案内部分40aから誘導部分40bに沿って落下する。したがって、鶏卵Eは、案内部分40aにより鋭端を下方に向けられ、後に説明する落下補助装置50の滑台52に誘導されて、鋭端が確実に下方に向いた状態で滑台52に受けられる。
本実施の形態において、一対の案内板40は、図5及び図6に示すように、鶏卵Eの搬送経路を挟むように配置されており、落下補助装置50に近い部分(落下経路の下流)程、鶏卵Eの搬送経路に近づくように、すなわち各搬送ライン18の内側に向かうように、一点鎖線で示す仮想線iで折り曲げられている。
仮想線から搬送部12に近い部分は、鶏卵Eの鋭端を下方に向けるための案内部分40aとして作用し、また仮想線iから落下補助装置50に近い部分は、鋭端を先方に向けられた鶏卵Eを滑落補助装置50の後述する滑台52に誘導する誘導部分40bとして作用する。
案内板40は、案内部分40aと誘導部分40bとの境界が明確とならないように、緩やかな曲面に折り曲げられている。しかし、境界が明確となるように角度をつけて折り曲げられていてもよい。
鶏卵Eの搬送経路を挟む一対の案内板40において、対向する案内部分40aの間隔は、鶏卵Eの長軸方向の直径よりも広く、誘導部分40bの先端の間隔は、鶏卵Eの長軸方向の直径に対して狭く、かつ長軸方向と垂直な直径に対して広い間隔とされている。したがって、一対の誘導部分40bは、鶏卵Eが長軸を左右方向に向けた状態では通過できない間隔に形成されている。しかし、一対の案内板40の対向する案内部分40a、誘導部分40bのそれぞれの間隔は、調整することができる。
本実施の形態において、各案内板40の案内部分40aは、左右方向に対して垂直な面に沿うように配置されている。さらに、隣り合う搬送部ライン18の隣り合う一組の案内板40は、その案内部分40aにおいて搬送ライン18の外側の面を相互に貼り合わされている。これにより、隣り合う一組の案内板18は、案内部分40aにおいて、左右方向に対して垂直に置かれた一枚の板上部を形成する。しかし、案内板40は、左右方向に傾いた面に沿うように配置されていてもよい。
各案内構造34は、搬送部12から取り外し可能に形成されており、かつ連結部材42により連結されているため、複数の案内構造34を備える案内部16は、搬送部12から一括して取り外すことができる。これにより、搬送部12の終端付近を清掃する際に、案内部16を容易に取り外すことができるため、メンテナンス性が向上する。また、案内部16は、鶏卵Eに接するため汚れやすく、案内部の取り外しが容易であれば、案内部16の清掃も容易になる。
案内板は、本実施の形態において、鶏卵Eに対して低摩擦かつ衛生面で優れたステンレス材料で形成されているが、他の材料により形成されてもよい。しかし、鋭端が当接される案内板は、鶏卵Eが割れていた場合に内容物の付着の可能性がある。したがって、案内板は、衛生面で優れたステンレス材料で形成されることが望ましい。また、案内板は、押上部材により姿勢を傾けられた鶏卵Eを、鋭端が下方に向かって落下するように案内すれば、他の形状であってもよい。
また、案内構造は、案内板に限られず、鶏卵Eの鋭端を当接されて案内する他の部材であってもよい。例えば、案内部は、鶏卵Eの鋭端を案内するレールのような屈曲した棒状部材であってもよく、また複数の円柱状のローラを鶏卵Eの落下経路に沿って並べ、ローラの回転により鶏卵Eの鋭端を案内するガイドローラのように形成されていてもよい。
また、本実施の形態において、搬送部12は、6列の搬送ライン18を有するが、少なくとも1列の搬送部12を備えていればよい。各搬送部12は、複数のローラ20により鶏卵Eを搬送するローラバーコンベアであるが、鶏卵Eの長軸を左右方向に沿わせて搬送できれば、他のコンベアであってもよい。その場合も、押上部14は、コンベアの搬送経路から鶏卵Eを上方に押し上げ、鋭端が下方に向くように姿勢を傾けることができればよく、案内部16は、鶏卵Eが鋭端を下方に向けて落下するように案内できればよい。
以上のように、本実施の形態に係る方向整列装置は、長軸を左右方向のいずれかに向けた状態で、複数の卵を前方へ搬送し、終端において卵を落下させる少なくとも1つの搬送ラインと、各搬送ラインの前記終端付近に設けられ、各搬送ラインを搬送される卵の略中央を押し上げることにより鋭端が斜め下方に向く状態に傾ける押上部材と、各搬送ラインの前記終端付近に設けられ、前記押上部により鋭端が斜め下方に向いた状態の鶏卵Eの鋭端側の一部を当接され、当接した鶏卵Eが鋭端側から落下するように案内する案内構造とを備える。
ところで、鶏卵E等に代表される卵には、調理に用いられる食卵や、雛を生産するための種卵がある。これらの卵は、鶏により産卵された後にトレイに充填されて運搬、管理される。たとえば、種卵の生産工程では、多数の鶏から生まれた多数の卵は、鶏舎から搬送され、セッタートレイと称される専用の容器に収容される。
鶏卵Eは、曲率の比較的小さい鋭端と、曲率の比較的大きい鈍端とを有し、鋭端側の先端と鈍端側の先端とを結ぶ仮想的な軸線が長軸と称される。一般に、卵の鈍端側には気室が位置する。種卵は、気室を介する種卵内の胚のガス交換を行いやすくするために、鈍端を上に向けてセッタートレイに充填される。また、種卵に限らず、食卵においても、卵殻の強度が強い鋭端側を下に向けて、すなわち鈍端側を上に向けてアメリカントレイに充填される。
しかし、鶏卵Eは、トレイに充填されるまでは、搬送を容易にするために長軸を横方向にした状態でコンベア等により搬送される。したがって、鈍端を上に向けた状態、すなわち長軸を上下方向に向けた状態で鶏卵Eをトレイに充填するためには、鶏卵Eの姿勢を変更して揃える必要がある。
そのような、鶏卵Eの鈍端を上向きに揃えて鶏卵Eの方向整列を行う装置として、例えば、特開平5−8851号公報に記載の方向整列装置がある。この方向整列装置は、鶏卵Eを搬送する第1の搬送部と、該第1の搬送部の終端において落下する鶏卵Eを受けて、さらに鶏卵Eを搬送する第2の搬送部と含む。
第1の搬送ラインは、ローラバーコンベアから構成されており、前後方向に隣り合う一対のローラで、長軸が左右方向に向く状態に鶏卵Eを挟持して、後方から前方に搬送する。第1の搬送部は、その終端付近において、搬送される鶏卵Eに対して左右方向の略中央を一対のローラの間から押し上げる押上部材と、中央を持ち上げられた鶏卵Eの鋭端側を搬送方向、すなわち前方にむけて押圧する押圧部材とを備える。押上部材は、搬送される鶏卵Eの略中央を持上げて鋭端側が下方に向く状態に鶏卵Eを傾ける。
押圧部材は、押上部材により傾けられた鶏卵Eの鋭端を、鶏卵Eの搬送速度よりも高速に前方に向けて押圧する。押圧部材として、鶏卵Eの鋭端を前方に押圧すべく回転する板状部材と、板状部材を回転させる駆動機構とがコンベアの終端付近に設けられている。また、押圧部材は、卵を押圧する力を調整すべく弾性体から成る。
従来の方向整列装置の構成によれば、第1の搬送ラインの終端付近まで搬送された鶏卵Eは、持ち上げ部材により鋭端が下方に向くように、その中央を持ち上げられて姿勢を傾けられる。鶏卵Eは、その状態で押圧部材により鋭端側を前方に向けて押圧され、鋭端を前方に向けながら第1の搬送ラインの終端に達し、落下する。したがって、鶏卵Eは、その鋭端が下に向く状態で落下し、第2の搬送ラインに受けられる。これにより、鶏卵Eは、鈍端を上に向けた状態で第2の搬送ラインにより卵を搬送され、第2の搬送ラインからトレイに移され、その鈍端を上に向けた状態でトレイに充填される。
しかし、引用文献1の方向整列装置では、第1の搬送ラインに駆動機構を備えた押圧部材が設けられるため、装置の構造が極めて複雑であった。
この従来の方向整列装置に対して、本実施の形態に係る方向整列装置によれば、搬送ラインの終端付近に設けられた押上部材が、搬送ラインの終端付近に搬送されてきた鶏卵Eの略中央を押し上げる。これにより、鶏卵Eは、鋭端側が下方に向く状態に姿勢を傾けられ、かつ搬送ラインの終端に設けられた案相構造に、鋭端側を当接させる。これにより案内構造は、鋭端を下方に向けた状態で落下するように鶏卵Eを案内する。したがって、本実施の形態に係る方向整列装置は、鋭端が左右方向に向いた状態から下方に向いた状態に、鶏卵Eの向きを変更し、鶏卵Eの方向を整列することができる。
よって、本実施の形態に係る方向整列装置によれば、搬送ラインに固定された静的な案内構造により卵の方向整列を行うことができるため、駆動機構により動作する押圧部材のような動的な機構を方向整列のために搬送ラインの終端に設ける必要がない。これにより、方向整列装置の構造が簡易になり、装置を廉価に提供できる。
また、前記搬送ラインは、前後方向に並び、前方に搬送される複数のローラを備え、前後方向に隣り合う一対のローラにより、長軸を左右方向のいずれかに向けた状態で鶏卵Eを支持してもよい。そのようにすれば、鶏卵Eを確実に搬送できる。
前記案内構造は、搬送される鶏卵Eの搬送経路を挟んで、左右方向に相互に対向するように配置された一対の案内板を備えていてもよい。そのようにすれば、同一構造の案内板により、左右方向のいずれかの方向を向いた鶏卵Eを同様の動作にて方向を整列させることができる。
[落下補助装置]
落下補助装置50は、図10〜図12に示すように、方向整列装置10の終端にて落下する鶏卵Eを受け、その鶏卵Eを滑落させて収容容器T(次工程)に受け渡す少なくとも1つの滑台52と、各滑台52と協働して鶏卵Eを挟持する複数の挟持組立体54と、各挟持組立体54を移動させるための第2の無限軌道体55とを備える。
本実施の形態において、落下補助装置50は、6列の搬送ライン18に対応して6つの滑台52を備える。各滑台52は、鉛直方向からやや傾斜した状態で直線上に延在している。複数の滑台52は、各搬送ライン18の終端から鶏卵Eを受けるように、左右方向に並べられて配置されている。
本実施の形態において、搬送ライン18の列間ピッチ(左右方向のピッチ)は、鶏卵Eが充填される収容容器Tの左右方向のピッチよりも大きい。よって、複数の滑台52の上部は、搬送部12の搬送幅方向のピッチに適合され、複数の滑台の下部は、収容容器Tのピッチに適合されている。すなわち、複数の滑台52は、下方ほどピッチが狭くなるように配置されている。
しかし、滑台52は、その左右方向の角度を変更されることにより、滑台52の上部及び下部のピッチを変更することができる。したがって、搬送ライン18の左右方向のピッチが収容容器の左右方向のピッチより小さい場合、又は搬送ラインの左右方向のピッチが収容容器の左右方向のピッチに等しい場合にも対応できる。
各滑台52は、対応する搬送ライン18から鶏卵Eを受ける上部と、上部に連続し、受けた鶏卵Eを滑落させる滑落部と、滑落部に連続し、滑落する鶏卵Eを収容容器に受け渡す下部とを備え、一本の半円筒形状を形成されている。これにより、滑台52は、鶏卵Eの形状に対応して滑落方向からみてU字状に湾曲し、鶏卵Eを滑落させる滑面を備える。
各滑台52は、滑面が鶏卵Eに対して適度な摩擦を与えるように、プラスティックのような合成樹脂から形成されている。滑台は、鶏卵Eの滑落を妨げなければ、他の材料、構造で形成されていてもよい。
複数の挟持組立体54は、鶏卵Eの滑落方向に等間隔で配置されており、滑台52と協働して鶏卵Eを挟持する。各挟持組立体54は、図13及び図14に示すように、滑台52の滑面と協働して鶏卵Eを挟持する挟持部材56と、挟持部材56を滑台に向けて回転可能に支持し、滑台に沿って移動する支持部材58と、挟持部材56と支持部材58とに介在する一対の取付部材60と、滑台52に向けて回転する力を挟持部材に与える加力部材62と、挟持部材56が滑面に向かう方向(第1の回転方向)に対して逆方向(第2の回転方向)に回転することを防止するためのストッパ64とを備える。
挟持部材56は、鶏卵Eが滑落する方向に直行する方向に延在する板状部材66と、板上部材66を取付部材60に連結する連結部材68とを含む。板状部材66は、ネジ67により連結部材68に結合されており、挟持部材56は、複数の滑台52を滑落する複数の鶏卵Eを板状部材66の一方の面に当接するように、取付部材60に取り付けられる。
本実施の形態において、1つの挟持部材56と6つの滑台52とが、滑落幅方向に並ぶ6つの鶏卵Eを挟持する。挟持部材56は、支持部材58に回転可能に支持されており、鶏卵Eを挟持するときに、側方から見て、板状部材66の一方の面と滑台52の滑面とが逆ハの字を形成する姿勢となり(図16参照)、滑台52と協働して鶏卵Eを下方から支えるように挟持する。
本実施の形態において、板状部材66は、ステンレス材料であるが、鶏卵Eを挟持する妨げにならなければ、他の材料、他の形状であってもよい。また、挟持部材は、板状部材66と連結部材68とを備えるが、一体的な1つの部材から形成されてもよい。さらに、複数の鶏卵Eが1つの挟持組立体54により挟持されているが、鶏卵Eと1対1の関係で挟持組立体が用いられてもよい。すなわち、挟持組立体は、複数の挟持部材を備え、1つの滑台に対応して1つの挟持部材が設けられていてもよい。
支持部材58は、板状部材66の延在方向に間隔をおいて、挟持部材56を挟むように設けられた一対の支持体70から成る。各支持体70は、挟持部材56の連結部材68の一端が貫通する貫通孔72を有し、挟持部材56は、貫通孔72に通された連結部材68を軸に回転可能に支持されている。すなわち、挟持部材56の両一部を通る仮想的な直線が挟持部材56の回転軸を形成する。
また、一対の取付部材60は、挟持部材56の各端と各支持体70との間に介在し、挟持部材56の一部がそれぞれ貫通されている。各取付部材60は、挟持部材56に対して固定的に結合され、支持体70に対して挟持部材56と共に回転可能とされている。
加力部材62は、本実施の形態において、挟持部材56に沿って延在し、一対の取付部材60に支持された棒状の重量体、いわゆる重りである。加力部材62は、挟持部材56の回転中心を通る仮想的な鉛直線(図16の一点鎖線D)に対して挟持部材56の重心と反対側に位置することにより、滑台52に向けて回転する力を挟持部材56に与える。
加力部材62は、挟持部材56の回転中心から距離を置いて配置されるほど、同一重量で大きな力を挟持部材56に与えることができる。また、挟持部材56に与えられる回転力は、重量体の重量及び配置により調整できる。加力部材62は、挟持部材56が滑台52に向けて回転する力を与えることができれば、取付部材60に限らず、挟持組立体の他の部材に取り付けられていてもよい。
ストッパ64は、回転可能に各取付部材に結合された円盤状の一対のローラ74を含む。再び図12を参照するに、ストッパ64は、落下補助装置50に設けられたガイド76に係合して挟持組立体54を案内する。ガイド76は、落下補助装置50に設けられており、6つの滑台52の両側に対応する位置に配置された一対の棒状部材78を備える。各棒状部材78は、滑台52の延在方向に沿って延び、滑面と側面からみて略平行に配置されている。棒状部材78は、ステンレスの部材から成り、ローラ74が当接される。棒状部材78は滑台52に対して移動不能に設けられている。
各ストッパ64は、ガイド76に乖離可能に係合する。これにより、ガイド76に係合した状態で挟持部材が第2の回転方向へ回転することを妨げるが、第1の回転方向へ回転することは妨げない。すなわち、ガイド72とストッパ64とが係合した状態で、挟持部材56は、滑台52から離れる方向への回転のみを防止される。
また、ストッパ64が、滑台52の延在方向に平行に延びる棒状部材78の上を回転して滑動することにより、挟持組立体54は、滑台52の延在方向に沿って円滑に移動することができる。挟持組立体54が結合される第2の無限軌道体55は、搬送機構の幅方向に間隔をおいて配置された一対のチェーンから成り、挟持組立体54を挟むようにして、挟持部材56の延在方向に間隔をおいて対応する支持体70に結合されている。
各第2の無限軌道体55は、図15に示すように、側面からみて、挟持組立体54を周回運動させるために略台形の外郭を形成する。したがって、第2の無限軌道体55は、前記第1の駆動部から動力を受けて略台形の前記外郭に沿って回転運動する。
すなわち、第2の無限軌道体55は、滑台の延在方向に沿って延びる第1の直線部55aと、第1の直線部の下側に連続し、周回運動のための折り返しを形成する第1の折返部55bと、第1の折返部に連続し、第1の直線部に対して上方ほど離れる方向に延びる第2の直線部55cと、第2の直線部の上側に連続し、周回運動のための折返しを形成する第2の折返し部55dと、第2の折返部に連続し、第1の直線部に対して上方ほど近づく方向に延びる第3の直線部55eと、第3の直線部の上側に連続し周回運動のための折り返しを形成し、略水平方向に延びる第3の折返部55fと、第3の折返し部に連続し、略水平方向に延びる第4の直線部55gと、第4の直線部に連続し、第1の直線部の上側に続く第4の折返部55hとを備える。
前記チェーンの各折返部には、必要に応じて、スプロケットが配置される。これにより、第2の無限軌道体55が折り返されながら、第2の無限軌道体55に動力が伝達される。また、第1の直線部は、側面から見てガイド76の延在方向に対して略平行に延びる。
各挟持組立体56は、支持体を介して無限軌道体に結合されているため、無限軌道体の回転により、略台形の軌道を描きながら周回運動する。したがって、挟持組立体の軌道は、第1の直線部に対応する位置で滑台の滑落面に沿って移動する第1の軌道と、第1の折返部に対応する位置で滑台から離れる方向に移動する第2の軌道と、第2の直線部に対応する位置で下方から上方に移動する第3の軌道と、第2の折返部に対応する位置で滑台に近づく方向に折りかえされる第4の軌道と、第3の直線部に対応する位置で、滑台に近づく方向へ移動する第5の軌道と、第3の折返部に対応する位置で滑台に向かう方向へ折り返される第6の軌道と、第4の直線部に対応する位置で、滑り台に向かう方向へ移動する第7の軌道と、第4の折返部に対応する位置で、下方に向かう方向へ折り返される第8の軌道とを含む。
すなわち、第1乃至第8の軌道を描くように各挟持組立体54は移動する。第1の直線部55aに対応する第1の軌道は、挟持組立体が滑台52と協働して鶏卵Eを挟持し、滑落させる作用を及ぼし、第1の折曲部55bに対応する第2の軌道は、挟持組立体54が滑台52から離れ、収容容器Tに鶏卵Eを落下させる作用を及ぼす。
挟持組立体54を第2の無限軌道体55に結合する支持体70は、図13及び図14に示すように、挟持部材56の一部が挿通される貫通口72から間隔をおいた結合位置73において第2の無限軌道体55に結合されている。支持体70は、結合位置73が挟持組立体56の周回運動の外側に、貫通口72が周回運動の内側となるように第2の無限軌道体55に結合される。
これにより、貫通口72と結合位置73の周回運動の回転半径の相違により、挟持部材の周回運動の第2、第4、第6及び第8の軌道において、貫通口72の接線方向の速度が、結合位置73の接線方向の速度よりも遅くなる。一方で、第1、第3、第5及び第7の軌道において、貫通口72と結合位置73とは、直線状に平行に移動するため、同一の速度となる。すなわち、挟持組立体54は、直線的に移動するときに比較して、無限軌道体の各折返部に対応する位置で減速する。
したがって、挟持組立体54は、第2の軌道に対応する位置で鶏卵Eを解放するため、挟持部材56は、移動速度を緩めながら鶏卵Eを解放する。これにより、挟持組立体54は、鶏卵Eを緩徐に収容容器に充填することができる。
本実施の形態において、複数の挟持組立体54が第2の無限軌道体55に取り付けられているが、単一の挟持組立体54を第2の無限軌道体に取り付けて落下補助装置を構成してもよい。挟持組立体の数量、及び速度は、方向整列装置10に同期して、充填システムS1により処理する卵の量により調整される。
次に、図16〜図18を用いて、落下補助装置50の動作モデルについて説明する。図16は鶏卵Eが挟持されない状態の落下補助装置50の状態を示す。図16に示すように、挟持部材56は、支持体70の貫通孔72に通された一部を回転の中心56Aとして両矢印dの方向に回転可能である。支持体70、すなわち回転中心56Aは第2の無限軌道体55に結合され、第1の直線部55aに対応する二点鎖線Aに沿って移動する。
実線Bはガイド76を、実線Cは滑台52を示す。また、回転の中心56Aからストッパ64または加力部材62に延びる実線は、取付部材60に対応する。鶏卵Eを挟持しない状態で、挟持組立体54は、主に加力部材62の重量と挟持部材56の重量とのバランスにより、姿勢が維持される。
すなわち、滑台52の滑面と挟持部材56の先端とが、鶏卵Eの大きさに比較して僅かな間隔となる程度まで、挟持部材56が滑台52に向けて回転される。このとき、滑台52の滑面と挟持部材56とは、下方の間隔が僅かに開いた逆ハの字となる。また、この状態でストッパ64とガイド76とは当接しない。
図17は、鶏卵Eが滑台52と挟持組立体56とに挟持されて滑落する位置、すなわち滑台52の滑落部における落下補助装置50の状態を示す。図17に示すように、滑台52と挟持組立体56とにより鶏卵Eが挟持された状態で、挟持部材56は鶏卵Eの重量を受け、挟持部材56は滑台52から離れる方向に回転し、逆ハの字の下方の間隔が鶏卵を挟持しない場合に比較して広がる。
この状態で、ストッパ64とガイド76とが当接することにより、鶏卵Eが落下しない位置で挟持部材62は維持される。しかし、ストッパ64とガイド76とがなくとも、加力部材40と鶏卵Eの重量とのバランスにより、いずれかの位置で挟持部材56が維持されるようにしてもよい。
挟持組立体54は、鶏卵Eを挟持した状態で滑台52に沿って移動するが、ストッパ64がガイド76に当接して移動するため、挟持組立体542は、実線Cに案内されて、滑台52と略平行に移動する。ストッパ64は、ガイド76に当接するローラ74が回転してガイド76上を滑動する。
図17(A)と図17(B)とは、挟持組立体54の挟持する鶏卵Eの大きさが異なる。すなわち、図17(A)では小さい鶏卵E1を、図17(B)では大きい鶏卵E2を、滑台52と挟持組立体54とが挟持している。挟持部材56は、ストッパ64とガイド76とが当接することにより、小さい鶏卵E1も大きい鶏卵E2も同じ姿勢で挟持する。これにより、滑台52の滑面と挟持部材56とが、下方ほど間隔の狭くなる逆ハの字を形成しているため、小さい鶏卵E1も大きい鶏卵E2も、鶏卵Eに対応した位置で確実に挟持される。
図18は、鶏卵Eが滑台52と挟持組立体54との挟持から解放されて落下する位置、すなわち滑台52の下部における落下補助装置50の状態を示す。図18に示すように、挟持組立体54が鶏卵Eを落下させる位置、すなわち滑台52の下部に到達すると、支持体70、すなわち回転中心54Aは二点鎖線Aに沿って滑台52から離れる方向へ移動する。
これにより、滑台52と挟持部材56との間隔が広がり、鶏卵Eが挟持された状態から解放され始める。しかし、挟持部材56は、加力部材62により矢印eの方向に回転する力を受ける。これにより、逆ハの字の下方の間隔は、徐々に広がるが、鶏卵Eは、挟持部材54に接している間、加力部材62の重量に応じた力を受け続ける。したがって、本実施の形態に係る落下補助装置50によれば、鶏卵Eを緩徐に落下させることができる。
図18(A)と図18(B)とは、挟持する卵の大きさが異なる。すなわち、図18(A)では小さい鶏卵E1を、図18(B)では大きい鶏卵E2を、滑台52と挟持組立体54とが挟持する。支持部材70が滑台52から離れる方向に移動することにより、挟持部材56も滑台から離れるが、加力部材62が矢印bの方向に挟持部材56を回転させる向きに力を与えることにより、卵の大小に関係なく落下するまで、鶏卵Eは略同一の力で挟持される。これにより、卵の大小に関係なく鶏卵Eを緩徐に落下させることができる。
また、図18(A)と図18(B)を参照するに、鶏卵E1よりも鶏卵E2の方が、支持部材70が滑台52から離れた位置まで、挟持部材56と滑台52とに挟持されている。すなわち、本実施の形態に係る落下補助装置50によれば、大きい卵ほど挟持から解放されるタイミングが遅く、大きい卵ほど落下の衝撃が緩和される。落下の衝撃は卵の重量が大きいほど大きくなるため、落下補助装置50によれば、衝撃が大きくなる大きい卵ほど落下の衝撃を緩和することができる。
本実施の形態において、鶏卵Eを落下させる対象物として説明した。しかし、落下補助装置において、落下させる対象は、鶏卵Eに限らず、工業製品、農産物等の他の対象物であってもよい。
以上のように、本発明の実施の形態に係る落下補助装置50は、対象物を滑落させ、次工程に受け渡す少なくとも1つの滑台と、前記滑台を滑落する対象物を前記滑台と協働して、挟持する少なくとも1つの挟持組立体とを備え、前記挟持組立体は、滑台と協働して対象物を挟持する挟持部材と、前記挟持部材が対象物を挟持するように、前記挟持部材を前記滑台に向けて回転可能に支持し、前記挟持部材が対象物を挟持した状態から、前記滑台から離れる方向に移動する支持部材と、前記滑台に向けて回転する力を前記挟持部材に与える加力部材とを備える。
前記加力部材は、重量体であってもよい。
この落下補助装置によれば、加力部材である重量体の取り付けが容易である。また、重量体を変更すれば対象物が滑落する速度を容易に調整することができる。
前記重量体は、前記挟持部材の回転軸を含む仮想的な鉛直面に対して前記挟持部材の重心と反対側に重心を有していてもよい。
この落下補助装置によれば、重量体の重心が、挟持部材の回転軸を含む仮想的な鉛直面に対して挟持部材の重心と反対側におかれる。これにより、挟持部材を回転させる力は、重量体の重心が前記鉛直面より離れるほど大きくなる。したがって、重量体の重さを変更することなく、重量体の位置を変更することにより、挟持部材の回転力を調整することができる。
前記滑台は、対象物を受ける上部と、受けた対象物を滑落させる滑落部と、滑落した対象物を移す下部とを有し、前記支持部材は、前記滑落部に沿って移動する第1の軌道と、前記下部に対応する位置で前記滑台から離れる方向に移動する第2の軌道とを含む移動軌道を描くように移動してもよい。
この落下補助装置によれば、対象物が滑台に受けられ滑落する当初から、対象物に挟持部材が作用し、滑落する速度を挟持部材(支持部材)が移動する速度に規制できる。したがって、対象物を、さらに緩徐に落下させることができる。
前記落下補助装置は、前記滑台に沿って延びるガイドを備え、前記挟持組立体は、前記支持部材に結合され、前記挟持部材が前記滑台から離れる方向に回転することを防止するストッパを備えていてもよい。
ストッパにより、挟持部材が滑落する対象物に押されて、対象物を開放してしまうことを防止することができる。
前記加力部材は弾性体であってもよい。挟持部材が対象物を挟持する力が弾性体により与えられれば、対象物を受けた当初は弱い力で対象物を受け、徐々に力が強まっていく。これにより、適切に対象物を挟持することができる。
本実施の形態に係る落下補助装置は、複数の前記挟持組立体と、前記挟持組立体の前記移動軌道を形成する無限軌道体とを備え、前記落下補助装置は、複数の前記挟持組立体を備え、各支持部は、前記無限軌道体に結合され、各ストッパは、前記ガイドに案内される。
この落下補助装置によれば、無限軌道体が複数の挟持組立体の移動軌道を形成するため、落下する複数の卵を順次、補助することができる。
本実施の形態に係る充填システムS1は、前記した落下補助装置を備える、前記対象物を卵とし、卵の長軸を滑台の延在方向に沿った状態で、卵を滑台に移す。本実施の形態に係る充填システムS1によれば、簡易な構造で緩徐に対象物を充填できる。
本実施の形態に係る充填方法は、対象物を滑落させ、次工程に受け渡す滑台と、前記滑台を滑落する対象物を前記滑台と協働して挟持する挟持部材とを備え、前記挟持部材が対象物を下方から挟持するように、前記滑台に向けて回転する力を前記挟持部材に与える加力部材とを備える、落下補助装置において、前記滑台と挟持部材とにより対象物を挟持すること、前記挟持部材を前記滑台から離れる方向に移動させることを含む。
本実施の形態に係る充填方法によれば、滑台を滑落する対象物が、滑台の傾斜面と協働して下方から対象物を支持するように挟持する挟持部材により、滑落する速度が規制される。挟持部材は、支持部材に回転可能に支持されており、加力部材により滑台に向けて回転する力を与えられることにより対象物を挟持する。対象物を挟持した状態から、支持部材が滑台から離れる方向に移動することにより、挟持部材も滑台から離れる方向に移動し、対象物が開放される。このとき、加力部材は挟持部材に回転する力を与え続けるため、挟持部材は滑台から離れながら、徐々に対処物を開放する。したがって、落下補助装置は、簡易な構造で、対象物を緩徐に落下させることができる。
本実施の形態に係る他の落下補助装置によれば、対象物を滑落させ、次工程に受け渡す滑台と、前記滑台と協働して卵を受ける挟持部材であって前記滑台の滑面と協働して逆ハの字の側面を形成する挟持面を有する挟持部材と、前記挟持面が前記滑台に近づく方向に前記挟持部材を回転可能に支持し、前記滑台から離れる方向に移動する支持部材と、前記挟持部材に、前記回転方向に加点する力を与える加力部材とを備える。
本実施の形態に係る他の落下補助装置によれば、滑面と挟持面とが逆ハの字の側面を形成するため、滑台を滑落する対象物を確実に挟持し、支持部材に支持された挟持部材は、滑台から離れるときに、加力部材により滑台に近づく方向に回転する力を受ける。これにより、挟持部材は滑台から離れながら、徐々に対処物を開放する。したがって、落下補助装置は、簡易な構造で、対象物を緩徐に落下させることができる。
[搬送装置]
本発明の実施の形態に係る搬送装置80は、鶏卵Eを充填するための収容容器(トレイ)Tを搬送する。搬送装置80は、トレイ供給装置90から収容容器を受け、搬送路82に沿って、充填システムS1の落下補助装置50の下方まで収容容器Tを搬送する。
トレイ供給装置90は、搬送装置80の一端に設けられており(図1参照)、従来よく知られるように、重ねられた収容容器Tを一枚ずつトレイ搬送装置80の搬送路の一端に落下させて収容容器Tを供給する。トレイ供給装置90は、搬送装置80に同期しており、搬送装置80の動作に応じて収容容器を適宜供給する。
搬送路82は、図19に示すように、第1の直線領域82Aと、第1の直線領域82Aに続く湾曲領域82Bと、第一の直線領域と反対側に湾曲領域82Bから続く第2の直線領域82Cとを搬送面に含む。すなわち、搬送路82は、角部の丸まったL字状の搬送経路を形成する。湾曲領域は、所定の曲率で湾曲されている。第1の直線領域82Aは、その上方にトレイ供給装置90が設けられており、第2の直線領域は、その上方に落下補助装置50が設けられている。
搬送路82は、第1の直線領域82Aから湾曲領域82Bを介して第2の直線領域82Cに渡って設けられた第1の伝動部材84と、第2の直線領域82Cのみに設けられた第2の伝動部材86とを備える。搬送路82は、第1の直線領域82Aの湾曲領域側を第1の直線領域の終端とし、その反対側を第1の直線領域82Aの始端とする。また、搬送路は、第2の直線領域82Cの湾曲領域側を第2の直線領域82Cの始端とし、その反対側を第1の直線領域82Aの終端とする
第1及び第2の伝動部材84,86は、収容容器Tが係合するドグ88,89を所定の間隔で取り付けられたチェーンであり、第1の伝動部材84は、第1の直線領域の始端及び第2の直線領域の終端に設けられたスプロケット(図示しない)を介して第3の無限軌道体として形成されている。また、第2の伝動部材86は、第2の直線領域82Cの始端部及び第2の直線領域82Cの終端部に設けられたスプロケットを介して第4の無限軌道体として形成されている。
第1の伝動部材84は、湾曲領域82Bにおいて内側となる一方の側に設けられている。第1の伝動部材84は、湾曲領域の所定の曲率で湾曲可能に構成されている、いわゆるカーブチェーンと、カーブチェーンに取り付けられたドグ88とを備える。しかし、第1の伝動部材は、湾曲領域82Bにおいて所定の曲率で収容容器Tを搬送できれば、他の構造であってもよい。例えば、搬送路をレールとして形成し、レールの上をドグが滑動することにより、ドグに係合された収容容器が搬送される、リニアガイドのような構造であってもよい。
また、第2の伝動部材86は、湾曲不能の一般的なチェーンと、チェーンに取り付けられたドグ89とを備える。第2の伝動部材86は、第1の伝動部材84に対する搬送路82の反対側に、第2の直線領域82Cにおける第1の伝動部材84の直線部分と平行に配置されている。
第1及び第2の伝動部材84,86は、搬送される収容容器Tに係合するドグ88,89が固定的に取り付けられ、収容容器Tに係合することで収容容器Tを搬送する。各ドグは、収容容器Tを搬送するピッチに適合して所定の間隔で設けられる。各ドグは、山形状に形成されており、収容容器Tの山上部に嵌め込まれることにより、収容容器Tに係合する。ドグは、収容容器Tの山部に適合する形状を有する。
第1及び第2の伝動部材84,86に取り付けられたドグ88,89は、収容容器Tに係合し、第1及び第2の伝動部材84,86が周回運動することにより、ドグ88,89が移動し、これに係合した収容容器Tが搬送される。ここで、伝動部材が収容容器に係合するとは、収容容器に伝動部材が引っ掛かり、伝動部材の動作により収容容器が移動する状態をいう。
本実施の形態において、第1の伝動部材84では、隣り合う2つのドグ88により1つの収容容器Tが係合し、第2の伝動部材86では、1つのドグ89が1つの収容容器Tに係合する。これにより、第1の直線領域82A及び湾曲領域82Bでは、第1の伝動部材84の2つのドグ89に収容容器Tが係合して搬送される。これに対して第2の直線領域82Cでは、3つのドグ88,89により1つの収容容器Tが係合して搬送される。平面上を移動する収容容器は、伝動部材に2点以上で係合すれば、平面上の姿勢を安定させて搬送される。
本実施の形態に係る搬送装置80は、第1の直線領域82Aから湾曲領域82Bにかけて収容容器Tの搬送方向の内側を第1の伝達部材84に係合させて第1の伝動部材により収容容器Tを搬送する。次いで、搬送装置80は、第2の直線領域82Cに達した収容容器Tの外側となる他方の側を第2の伝動部材86に係合させて、第1及び第2の伝動部材84,86により搬送する。
収容容器Tは、第1の直線領域82Aにおいてトレイ供給装置90から収容容器Tを受け、湾曲領域82Bを経て第2の直線領域82Cに搬送される。搬送路82の第2の直線領域82Bの上方には充填システムS1の落下補助装置50が設けられており、鶏卵Eが落下する位置、すなわち落下補助装置50の6つの滑台52の下部に対応する位置に搬送方向の最前行が配置されるように搬送装置80により所定の位置まで搬送される。
収容容器Tの最前行の6つの収容座が落下補助装置50の6つの滑台52の下方に位置した状態で、落下補助装置50は鶏卵Eを緩徐に落下させる。すなわち、落下補助装置50及び方向整列装置10は、搬送装置80と同期している。落下補助装置50から落下した6つ鶏卵Eは、収容容器Tの最前行の6つの収容座Tzに充填される。
収容容器Tの最前行に鶏卵Eが充填されると、搬送装置80は、タクト搬送により収容座の1行分、収容容器Tを搬送する。これにより、収容容器Tの次行の6つの収容座Tzが落下補助装置の6つの滑台52の下方に位置する。この状態で、落下補助装置50は、鶏卵Eを緩徐に落下させる。さらに、引き続いて、搬送装置80は、タクト搬送により収容座Tzの1行分だけ、収容容器Tを搬送し、落下補助装置50は、鶏卵Eを緩徐に落下させる。
これを収容容器Tの1つ分、すなわち、収容座Tzの5行分繰り返し、収容容器Tの収容座Tzの全ての行に鶏卵Eが充填された状態で、次の収容容器(第2の収容容器)Tの最前行の収容座Tzが落下補助装置50の6つの滑台52の下部に対応する位置に搬送装置80によりタクト搬送される。そして、第2の収容容器Tにおいて、収容座Tzの一列ごとのタクト搬送が5回繰り返され、再び収容容器の1つ分のタクト搬送が行われ、次の収容容器(第3の収容容器)Tの最前行の収容座Tzが落下補助装置50の6つの滑台52の下部に対応する位置に搬送装置80によりタクト搬送される。これを繰り返すことにより、多数の収容容器Tへ鶏卵Eが順次充填される。
本実施の形態において、第2の直線領域86で収容容器Tが鶏卵Eを充填されるため、湾曲領域82Bまでは、収容容器Tを搬送する負荷が小さく、第2の直線領域82Cで負荷が増加する。しかし、第2の直線領域82Cから第1及び第2の伝動部材84,86により収容容器Tを搬送するため、負荷が増加しても収容容器Tを安定して搬送することができる。特に、第1及び第2の伝動部材84,86が、それぞれ、収容容器Tの搬送方向に対する側方の一端及び他端に係合しているため、収容容器Tを両側から均等な力で安定して搬送できる。
搬送装置80は第3の駆動源(図示しない)を備え、第3の駆動源が無限軌道体である第1及び第2の伝動部材84,86を周回運動させる。すなわち、第1及び第2の伝動部材84,86は、同期して周回運動する。しかし、各伝動部材に対応する駆動源をそれぞれ設け、各伝動部材を単独で周回運動させるようにしてもよい。
本実施の形態において、第1及び第2の伝動部材84,86の2本の伝動部材により収容容器を搬送しているが、1本の伝動部材のみによって収容容器を搬送Tしてもよい。また、本実施の形態において、第1の伝動部材は、搬送経路の内側に配置されているが、搬送経路の外側から内側のいずれに配置されてもよい。しかし、第1の伝動部材を内側に配置する程、収容容器の搬送ピッチを短くすることができる。搬送経路の中央に第1の伝動部材を配置するよりも内側に配置することで、各収容容器間の間隔をおかずに収容容器を搬送することができる。
図20を用いて、第1の伝動部材を内側に配置する程、収容容器の搬送ピッチを短くすることができることを説明する。図20(A)及び図20(B)の第1の伝動部材84は、それぞれ、同一曲率、同一長さである。図20(A)では、収容容器Tの中央にドグ88が係合して収容容器を搬送する場合を示す。これに対して、図20(B)では、収容容器Tの内側にドグ88が係合して収容容器を搬送する場合を示す。
収容容器Tの内側に第1の伝動手段84のドグ88を係合させるほど、収容容器Tの回転半径が大きくなることにより、収容容器Tの内側前方の端部の回転する軌道も大きくなる。これにより、複数の収容容器が連続して搬送されるときであっても、収容容器の内側前方の端部の回転する軌道が大きいため、前方の収容容器の内側後方の端部と、後方の収容容器の内側前方の端部が接触することが防止される。
また、収容容器Tは、2つのドグ88に係合して搬送されるため、湾曲領域82Bにおいても、平面上の姿勢が安定し、平面上で自転することなく、搬送路を辿って搬送される。
本実施の形態において、第1の伝動部材は、第1の直線領域から湾曲領域を経て第2の直線領域に渡って設けられている。しかし、第1の伝動部材は、少なくとも湾曲領域に設けられていればよい。例えば、第1及び第2の直線領域において、伝動部材を用いないベルトコンベアにより搬送路を形成し、各直線領域と湾曲領域とを異なる伝動手段で搬送してもよい。また、本実施の形態において、伝動部材は、ドグを設けられたチェーンであるが、収容容器に係合して収容容器を搬送できれば、他の構造であってもよい。
本実施の形態に係る充填システムS1は、平面L字状の搬送装置80により収容容器を搬送することにより、システムを省スペースで製作できる。また、第1の伝動手段に係合して収容容器が搬送路を搬送されるため、収容容器が搬送路で滑るがなく、鶏卵の搬送との同期を容易にとることができる。
[充填システムの動作]
充填システムS1は、分配装置2から多数の鶏卵Eを順次受ける。分配装置2は、充填システムS1の方向整列装置10に対応して6列に鶏卵Eを分配し、方向整列装置10の各搬送部12に鶏卵Eを供給する。鶏卵Eは、分配装置に2より、長軸を左右方向に沿わせた状態で方向整列装置10に受け渡される。本実施の形態において、分配装置、充填システムS1は、鶏卵Eを6列で搬送するが、例えば、12列で搬送してもよい。
方向整列装置10は、各搬送ラインの搬送方向に並ぶ一対のローラ20が鶏卵Eを受け、左右方向に6列で並ぶ一対のローラ20が鶏卵Eを受けた状態でローラ1つ分だけ第1の無限軌道体19を回転する。すなわち、方向整列装置10は、鶏卵Eが左右方向に6つ並ぶと、ローラ1つ分だけ進むように、鶏卵Eをタクト搬送する。しかし、方向整列装置10を連続動作にしてもよい。例えば、分配装置が各列に確実に鶏卵Eを供給できれば、方向整列装置10を連続搬送にしても鶏卵Eを収容容器Tの全ての収容座に充填することができる。
方向整列装置10は、タクト搬送により順次、左右方向に6列に並んだ状態で鶏卵Eを搬送する。タクト搬送中にローラ20は自転するため、各鶏卵Eは、ローラ20の自転により鋭端側に寄せられ、ローラ20の円板状部材28に鋭端を乗り上げ多状態で搬送される。搬送部12の搬送経路を長くすることで、鶏卵Eの鋭端を確実に、ローラ20の一方に近寄せ、ローラ20の円板状部材に乗り上げさせることができる。
各鶏卵Eは、各搬送ライン18の終端付近に到達すると押上部材30により、図8に示すように、鋭端側が下方に向く状態に姿勢を傾けられる。姿勢を傾けられた鶏卵Eは、姿勢を傾けられたまま案内構造34の一方の案内板40に鋭端側を当接させた状態で落下する。これにより、案内構造34と押上部材30は、鋭端が下方に向く状態で鶏卵Eを落下補助装置50に受け渡す。押上部材30は、第1の無限軌道体19及びローラのタクト移動にしたがって、タクト動作で回転する。
本実施の形態において、方向整列装置から落下補助装置を介して収容容器に対象物である鶏卵を充填しているが、落下補助装置を介さず、他の手段により方向整列装置から収容容器に対象物を充填してもよい。例えば、方向整列装置からカップのような受け部で対象物を受け、吸着機構を備える受け渡し装置により、受け部で受けられた対象物を吸着し、収容容器に受け渡してもよい。そのような受け渡し装置として、例えば、特許第5036912号公報に記載の充填部がある。
落下補助装置50は、方向整列装置10の搬送部12から鋭端を下方に向けた状態で落下する鶏卵Eを滑台52の上部で受ける。これに伴って、落下補助装置50の一の挟持組立体54が滑台52の上部と協働して鶏卵Eを挟持する。鶏卵Eは、挟持組立体54と滑台52により下方から支持されるように挟持される。また、落下補助装置50の挟持組立体54は、方向整列装置10の搬送ライン18のタクト搬送に同期して周回運動する。
鶏卵Eを受けるとき、挟持組立体54の支持部材58は、第4の折返し部の終端(第1の直線部の基端)に差し掛かっており、支持部材58の支持体70の貫通口72と結合部73とが異なる半径で周回運動することにより、挟持組立体54は、第8の軌道から第1の軌道に移る際に加速する。したがって、挟持組立体54は、第4の折返部55hに対応する位置で加速しながら鶏卵Eの落下を受ける。これにより、鶏卵Eへの衝撃を抑えることができる。
挟持組立体54の挟持部材56は、滑台52の滑落部において、鶏卵Eを挟持する姿勢を維持したまま、滑台52と平行に移動する。これにより、挟持部材56と滑台とに挟持された鶏卵Eは、挟持組立体54の移動に伴って滑台52を滑落する。このとき、挟持組立体54の支持部材58は、第1の直線部を一定の速度で移動する。また、挟持組立体54のストッパは、ガイド76に係合しており、挟持組立体54は、ガイド76に案内されて移動する。
挟持組立体54の挟持部材56は、滑台52の下部において、滑台から離れる向きに移動する。これにより、挟持されていた鶏卵Eは、収容容器Tに向けて落下を始める。しかし、挟持部材56は、加力部材62により滑台に向けて回転する力を受けているため、滑台52から離れながらも加力部材62による回転力により鶏卵Eに接し続け、鶏卵Eを徐々に開放する。これにより、鶏卵Eは緩徐に収容容器Tに落下する。
また、鶏卵Eが収容容器Tに落下するとき、挟持組立体54の支持部材58は、第1の折返し部55bに差し掛かっており、支持部材58の支持体70の貫通口72と結合部73とが異なる半径で周回運動することにより、挟持組立体54は減速する。これにより、鶏卵Eの開放が緩やかに行われ、鶏卵Eはさらに緩徐に落下する。
鶏卵Eを解放した挟持組立体54は、第1の折返部55bから第2の直線部へ移動し、さらに、第2の無限軌道体55の周回運動に沿って、搬送機構から落下する鶏卵Eを受ける位置へ再び移動する。このとき、挟持組立体54は、第2の無限軌道体55に対して回転可能に結合されているため、略同一の姿勢で周回運動する。
鶏卵Eが方向整列装置10及び落下補助装置50を経て移動するのに並行して、収容容器Tが搬送装置80により搬送される。搬送装置80は、トレイ供給装置90から収容容器Tを受け、落下補助装置50が鶏卵Eを落下させる位置まで収容容器Tを搬送する。トレイ供給装置90は、搬送装置80に同期しており、ドグ88が所定の位置に来た際に、収容容器Tを落下させる。これにより、収容容器Tの山状部にドグ88が嵌まる。
収容容器Tは、鶏卵Eが落下する位置、すなわち落下補助装置50の6つの滑台52の下部に対応する位置に搬送方向の最前行が配置されるように搬送装置80により所定の位置に搬送される。収容容器Tはドグ88に係合して搬送されるため、搬送経路で滑ることなく、確実に所定の位置に置かれる。
収容容器Tの最前行の6つの収容座Tzが落下補助装置50の6つの滑台の下方に位置した状態で、落下補助装置50は、鶏卵Eを緩徐に落下させる。すなわち、落下補助装置50及び方向整列装置10は、搬送装置80の動きと同期している。落下補助装置50から落下した6つ鶏卵Eは、収容容器Tの最前行の6つの収容座Tzに充填される。
収容容器Tの最前行に鶏卵Eが充填されると、搬送装置80は、タクト搬送により収容座の1列分、収容容器Tを搬送する。これにより、収容容器Tの次行の6つの収容座が落下補助装置50の6つの滑台52の下方に位置する。この状態で、落下補助装置50は、鶏卵Eを緩徐に落下させる。さらに、引き続いて、搬送装置80は、タクト搬送により収容座Tzの1列分、収容容器Tを搬送し、その状態で落下補助装置50は、鶏卵Eを緩徐に落下させる。
これを収容容器の1つ分、すなわち、収容座の5行分繰り返し、収容容器Tの収容座Tzの全てに鶏卵Eが充填された状態で、次の収容容器Tの最前行の収容座Tzが落下補助装置50の6つの滑台52の下部に対応する位置に搬送装置80によりタクト搬送される。そして、次の収容容器Tの収容座Tzの全てに鶏卵Eが充填されるまで、収容座の一行ごとのタクト搬送が繰り返され、その後、再び収容容器の1つ分のタクト搬送が行われる。これらのタクト搬送が多数の鶏卵Eを処理するまで繰り返される。
搬送装置80の搬送路は、充填システムS1の次の工程に続いており、鶏卵Eを充填された収容容器Tが次の工程に搬送される。
ところで、種々の物品(対象物)を収容する収容容器には、段ボール箱、トレイ等のように様々なものがある。これら収容容器を搬送には、コンベアチェーンのような伝動手段に収容容器を係合させ、伝動手段の動作により対象物を搬送する搬送装置が用いられることがある。例えば、鶏卵のような農畜産物を充填(収容)するトレイを搬送する搬送装置として、特開2008−114894号公報に記載されたトレーコンベアがある。
このようなトレーコンベア(搬送装置)は、一般に、伝導手段である一対のチェーンにドグが取り付けられ、一対のチェーンの間に置かれた収容容器の両側に両伝動手段のドグを係合させて、収容容器を搬送する。すなわち、搬送装置は、駆動源により伝動手段を動作させ、伝動手段に収容容器を係合させて収容容器を搬送する。これらの収容容器は、搬送効率の観点から相互の搬送ピッチをできるだけ縮めた状態で搬送される。
収容容器の搬送経路は、その用途、目的、使用場所等に応じて、搬送方向を変更し、折れ曲がった搬送経路、すなわち搬送方向変更された搬送経路が必要となることがある。そのような搬送方向の変更は、収容容器を係合させて搬送する場合では一般に、複数の直線上の搬送路を有する搬送装置を、それぞれの搬送方向を回転させて配置し、一の搬送装置から他の搬送装置に収容容器を受け渡すことにより行われる。すなわち、チェーンコンベアにおける搬送経路の変更(カーブ)は、直線上の複数の搬送装置の組合せによりなされる。
しかし、そのように搬送経路を形成すると、搬送装置間での収容容器の受け渡しが複雑になり、また複数の搬送装置が必要となるため、搬送経路を製作するコストが高価になり、メンテナンスも困難になる。
本発明の実施の形態に係る搬送装置は、所定の曲率で湾曲された湾曲領域を含む搬送路を備え、前記搬送路を辿って収容容器を搬送する。前記搬送路は、前記収容容器に係合して前記収容容器を搬送する第1の伝動手段を備え、前記第1の伝動手段は、前記搬送路を辿って前記収容容器を搬送すべく前記所定の曲率で湾曲可能である。
本発明の実施の形態に係る搬送装置によれば、第1の伝動手段が収容容器に係合することにより、安定して収容容器を搬送でき、かつ第1の伝動手段が湾曲可能であるため、収容容器の搬送路に湾曲領域を形成することができる。したがって、単一の伝動手段により湾曲領域を形成できるため、搬送経路の変更を容易にできる。
また、前記第1の伝動手段は、前記収容容器が前記湾曲領域を搬送されるときに内側となる前記収容容器の一方の側に係合してもよい。その様にすれば、収容容器の回転半径が大きくなるため、収容容器を連続して搬送する場合に、湾曲領域において、隣り合う収容容器が接触することを防止し、隣り合う収容容器のピッチを小さくすることができる。
さらに、前記搬送路は、前記湾曲領域の片側に連続する少なくとも1つ直線領域を含み、前記収容容器が前記湾曲領域を搬送されるときに外側となる前記収容容器の他方側に係合し、前記収容容器を移動させる第2の伝動手段を前記直線領域に備えていてもよい。湾曲領域に続く直線領域において、第1及び第2の伝動手段が収容容器を搬送するため、収容容器の負荷が直線領域において増加しても、安定して収容容器を搬送することができる。
前記第1及び第2伝動手段は、それぞれ、前記収容容器の一端及び他端に係合してもよく、前記収容容器は矩形の平面形状を有していてもよい。
前記収容容器は鶏卵を収容するトレイであり、前記第1の伝動手段は、少なくとも2点で前記トレイに係合してもよい。この搬送装置によれば、鶏卵を充填する鶏卵の充填システムに用いることができる。
本発明の実施の形態に係る充填システムは、前記した搬送装置を備えていてもよい。この充填システムによれば、簡易な搬送装置により収容容器を搬送できるため、収容物に充填される対処物の充填と搬送装置の同期を容易にとることができる。
本発明の実施の形態に係る搬送方法によれば、所定の曲率で湾曲された湾曲領域を有する搬送路を辿るように収容容器を搬送すべく、前記収容容器に係合して前記収容容器を搬送し、前記所定の曲率で湾曲可能の伝動手段を備える搬送装置において、搬送路に収容容器を配置し、収容容器を伝動手段に係合させること、伝動手段を動作させ収容容器を搬送することを含む。
この搬送方法によれば、伝動手段が収容容器に係合することにより、安定して収容容器を搬送でき、伝動手段が湾曲可能であるため、収容容器の搬送路に湾曲領域を形成することができる。単一の伝動手段により湾曲領域を形成できるため、搬送経路の変更を容易にできる。
本実施の形態において、鶏卵Eの充填システムS1について説明してきた。しかし、方向整列装置10は、鶏卵E以外の他の卵の方向整列に用いることができ、落下補助装置は、鶏卵E以外の他の対象物の落下を補助に用いることができ、搬送装置80は、トレイ以外の他の収容容器、例えば卵パックに用いることができる。また、搬送装置は、収容容器として立方体のボックスを搬送してもよい。
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。