JP7029055B2

JP7029055B2 - 物品積層装置

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Publication number: JP7029055B2
Application number: JP2018029975A
Authority: JP
Inventors: 和仁加藤; 達利寺岡
Original assignee: Toyota Motor Corp; Shibuya Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Shibuya Corp
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2038-02-22
Also published as: JP2019142685A

Description

本発明は物品積層装置に関し、より詳しくはシート状物品を所定の受渡し位置に積層して載置する物品積層装置に関する。

従来、物品積層装置として、シート状物品を吸着保持する平坦な吸着面を備えたピッカーと、水平に設定された回転軸を中心に回転するとともに、上記吸着面が外周を向くように上記ピッカーを保持する回転体と、上記ピッカーを揺動させる揺動手段と、上記回転体の下方に位置するとともに、上記ピッカーが上記シート状物品の吸着保持を解除する受け渡し位置において上記シート状物品を受け取るプレートとを備え、
上記揺動手段は、上記受け渡し位置よりも回転体の回転方向上流側の位置で、上記ピッカーの吸着面が回転体の回転方向前方を向くようにし、その状態から当該ピッカーの吸着面が上記受け渡し位置における回転体の中心から放射状に伸びる線を向くように、上記ピッカーを回転体の回転方向後方側に揺動させることにより、上記ピッカーが上記シート状物品を吸着保持して回転移送させつつ、上記受け渡し位置で上記プレートに積層しながら受け渡すようにしたものが知られている（特許文献１）。
上記物品積層装置においては、上記受け渡し位置の近傍でピッカーを上述のように揺動させているので、ピッカーの吸着面で吸着したシート状物品を予めプレートに近接させた状態に維持して該プレートに受け渡すことができ、したがって高速運転時でもシート状物品とプレートとの間の相対移動速度を小さく保って円滑にピッカーからプレート上にシート状物品を受け渡すことができる。

特開２０１７－１３７１７８号公報

上記物品積層装置においては、上記ピッカーの吸着面は、該ピッカーの揺動中心線を含む平面に対して垂直となるように、かつ吸着面の上記回転方向の中心がその平面上に位置するように形成されていた。つまりピッカーの吸着面における回転方向前端部と後端部とは、上記平面に対して等距離となるように設定されていた。したがってピッカーを揺動させた際には、吸着面がプレートの表面と平行となる上記受け渡し位置の手前の状態では吸着面の回転方向後端部がプレート側に突出して近接するようになり、また受け渡し位置を通過した後の状態では吸着面の回転方向前端部がプレート側に突出して近接するようになる。
上記シート状物品が大型となり、それに伴ってピッカーの吸着面を大きくすると、すなわちピッカーの吸着面における前端部と後端部とを上記平面から離れた位置とすると、ピッカーを揺動させた際の上記突出量が大きくなり、したがってピッカーの吸着面とプレートとの接触を防止するために両者の間隔を大きくする必要が生じるが、間隔を大きくするとシート状物品をプレート上に載置する際に位置ずれが生じ易くなる。
本発明はそのような事情に鑑み、吸着面の後端部を上記平面から離れた位置としても、該吸着面とプレートの表面との間隔を大きくする必要がない物品積層装置を提供するものである。

請求項１の発明は、シート状物品を吸着保持する平坦な吸着面を備えたピッカーと、水平に設定された回転軸を中心に回転するとともに、上記吸着面が外周を向くように上記ピッカーを保持する回転体と、上記ピッカーを揺動させる揺動手段と、上記回転体の下方に位置するとともに、上記ピッカーが上記シート状物品の吸着保持を解除する受け渡し位置において上記シート状物品を受け取るプレートとを備え、
上記揺動手段は、上記受け渡し位置よりも回転体の回転方向上流側の位置で、上記ピッカーの吸着面が回転体の回転方向前方を向くようにし、その状態から当該ピッカーの吸着面が上記受け渡し位置における回転体の中心から放射状に伸びる線を向くように、上記ピッカーを回転体の回転方向後方側に揺動させることにより、上記ピッカーが上記シート状物品を吸着保持して回転移送させつつ、上記受け渡し位置で上記プレートに受け渡す物品積層装置において、
上記ピッカーの吸着面を該ピッカーの揺動中心線を含む平面に対して垂直となるように形成し、該吸着面の上記回転方向の先端部を上記平面と同一位置または回転方向後方位置に設定するとともに、吸着された上記シート状物品の上記回転方向の後端部が、該吸着面の上記回転方向の後端部と一致もしくは回転方向後方側へ突出するように吸着し、
かつ上記揺動手段は、上記ピッカーが上記受け渡し位置で上記シート状物品を上記プレートに受け渡す際、上記ピッカーが吸着保持する上記シート状物品の回転方向後端部を上記積層プレートの載置面に最も近接させた状態で、当該シート状物品の回転方向後端部を支点とし、当該シート状物品の回転方向先端部が上記載置面に向けて回転するようにピッカーを揺動させて、当該シート状物品を上記載置面と平行にしてから、上記プレートに受け渡すことを特徴とするものである。

請求項１の構成によれば、上記ピッカーの吸着面の上記回転方向の先端部を上記平面と同一位置又は回転方向後方位置に設定し、かつ上記揺動手段は、上記ピッカーが上記受け渡し位置で上記シート状物品を上記プレートに受け渡す際に、上記ピッカーが吸着保持する上記シート状物品の回転方向後方部が支点となるように上記シート状物品を回転させて上記プレートに受け渡すようにしているので、吸着面が上記受け渡し位置を通過した後に該吸着面が回転しても、つまり吸着面とプレートとが平行となった後に該吸着面が回転しても、吸着面の回転方向前端部がプレート側に突出して近接することがないので、よりピッカーとプレートとの間隔を小さく維持することが可能となる。

本実施例にかかる物品積層装置２の構成図。図１の物品積層部５および排出部４を拡大して示す正面図。排出部４の平面図。物品積層部５についての断面図。揺動手段を説明する図。本実施例の受け渡し状態を説明する説明図。従来装置の受け渡し状態を説明する説明図。

以下図示実施例について説明すると、図１は繰り出されたウェブＳを切断してシート状物品としてのシート材１を得るとともに、当該シート材１を複数枚積層させる物品積層装置２を示している。
上記シート材１は短冊状を有しており、段ボール紙や模様が印刷されたラベルなど様々な用途に用いることができ、さらにシート材１の材質としては、紙や合成樹脂製のフィルムや金属など、様々な材質とすることができる。
上記物品積層装置２は、上記ウェブＳを切断して上記シート材１を作製する供給部３と、複数枚のシート材１を積層してこれを図示しない後工程に排出する排出部４と、供給部３と排出部４との間に設けられて、供給部３から受け取ったシート材１を排出部４へと積層させながら受け渡す物品積層部５とから構成されている。

まず上記供給部３について説明すると、ウェブＳを供給するフィードローラ１１と、上記ウェブＳを切断するカッター１２と、得られたシート材１を搬送するバキュームコンベヤ１３と、バキュームコンベヤ１３から供給されたシート材１を上記物品積層部５へと搬送する供給コンベヤ１４とから構成されている。
上記ウェブＳは図示しないがロール状に巻回されており、上記フィードローラ１１が所定の送り速度でウェブＳを供給すると、上記カッター１２が所定のタイミングでウェブＳを切断し、短冊状を有したシート材１が得られるようになっている。
上記バキュームコンベヤ１３は、回転ベルト１３ａの搬送面の裏側に負圧発生手段１３ｂを備えており、上記回転ベルト１３ａのベルトには無数の孔が穿設されている。
このような構成により、バキュームコンベヤ１３の搬送面には負圧発生手段１３ｂの負圧が供給され、上記カッター１２で切断されたシート材１を吸着保持した状態で搬送することが可能となっている。
また、バキュームコンベヤ１３の搬送速度はフィードローラ１１によるウェブＳの供給速度よりも高速に設定されており、切断されたシート材１がバキュームコンベヤ１３に乗り移ると、未だ切断されていないウェブＳの先端との間隔が広がるようになっている。

上記供給コンベヤ１４は平行に設けられた２本の回転ベルト１４ａを有しており、上記シート材１を水平に搬送するようになっている。
上記２本の回転ベルト１４ａの間に上記バキュームコンベヤ１３の下流側の一部が位置するようになっており、このためシート材１がバキュームコンベヤ１３の下流端に到達すると、その後供給コンベヤ１４に乗り移るようになっている。
また、上記２本の回転ベルト１４ａの間には、上記バキュームコンベヤ１３に対して下流側に隣接した位置に位置決め用回転ベルト１５が設けられている。
上記位置決め用回転ベルト１５の搬送面は上記２本の回転ベルト１４ａと同じ高さか、もしくは若干高い位置に設定され、かつ位置決め用回転ベルト１５の搬送速度は上記回転ベルト１４ａの搬送速度よりもさらに高速に設定されている。
さらに、上記２つの回転ベルト１４ａには所定の間隔で突起１４ｂが設けられており、シート材１が当接することにより位置決めを行うようになっている。
このような構成により、上記バキュームコンベヤ１３から供給コンベヤ１４にシート材１が乗り移ると、位置決め用回転ベルト１５はその速度差により回転ベルト１４ａの搬送面上で当該シート材１を前方に移動させ、当該シート材１を上記突起１４ｂの後方に当接させて位置決めするようになっている。

次に上記排出部４について説明すると、上記物品積層部５がシート材１を受け渡しながら複数枚のシート材１を積層させる積層手段２１と、積層されたシート材１を排出する排出コンベヤ２２とから構成されている。
図２、図３に示すように、積層手段２１はその上面にシート材１が載置される略Ｌ字型を有した２組の積層プレート２３と、各積層プレート２３を移動させる移動手段２４と、各積層プレート２３上に積層されたシート材１をクランプするクランプ手段２５とから構成されている。
上記排出コンベヤ２２は、平行に設けられた２つの回転ベルト２２ａを有しており、各積層プレート２３がその間に位置するように配置されている。
また排出コンベヤ２２に載置されたシート材１は、その両端が上記回転ベルト２２ａの外方に突出するようになっている。

図２に示すように、各積層プレート２３の上部には水平に形成された載置面２３ａが形成され、当該載置面２３ａの前後方向の幅は上記シート材１の幅よりも若干狭く設定されている。
上記移動手段２４は、積層プレート２３を前後に移動させるエアシリンダ２４ａと、当該エアシリンダ２４ａごと積層プレート２３を上下方向に移動させるサーボモータとギヤとを組み合わせた昇降手段２４ｂとから構成されている。
そして本実施例の積層手段２１は、上記２組の積層プレート２３を交互に用いることで、上記物品積層部５から連続してシート材１を受け取ることができるようになっている。
そのため、上記２つの積層プレート２３が移動する際に相互に干渉しないよう、図３に示すように、図示左方に位置する一方の積層プレート２３に連結されたエアシリンダ２４ａは、図示右方に位置する他方の積層プレート２３と図示上方に位置する回転ベルト２２ａとの隙間を通過するように設けられ、これと同様、上記他方の積層プレート２３に連結されたエアシリンダ２４ａも、上記一方の積層プレート２３と図示下方に位置する回転ベルト２２ａとの隙間を通過するように設けられている。

そして上記構成を有する移動手段２４は、各積層プレート２３を上下方向および排出コンベヤ２２の搬送方向に沿って前後方向に移動させることで、載置位置、排出位置、待機位置の各位置に移動させるようになっている。
上記載置位置は、上記物品積層部５の下方に位置し、かつ積層プレート２３の載置面２３ａが上記排出コンベヤ２２の搬送面よりも上方に位置するように設定されている。また載置位置では、後に詳述するように、上記物品積層部５が積層プレート２３にシート材１を載置する度に当該積層プレート２３をシート材１の厚さ分ずつ下降させるようになっている。
上記排出位置は、上記積層プレート２３の載置面２３ａが排出コンベヤ２２の搬送面に一致するよう設定され、これにより積層プレート２３に積層されたシート材１が排出コンベヤ２２上に載置されるようになっている。
そして上記待機位置は、上記載置位置や排出位置に位置する他方の積層プレート２３と干渉しないよう、当該他方の積層プレート２３よりも排出コンベヤ２２の搬送方向後方に設定されている。

上記各クランプ手段２５は、各積層プレート２３の後方側両側に設けたそれぞれ２つのシート材押圧部材２５ａと、各シート材押圧部材２５ａを回転かつ昇降させる駆動手段２５ｂとから構成されている。
各駆動手段２５ｂはそれぞれシート材押圧部材２５ａを回転かつ昇降させる駆動ロッド２５ｃ（図２）を備えており、各駆動ロッド２５ｃは通常は上昇端に位置され、各駆動手段２５ｂによって下降されると、図示しない螺旋状の溝によって直ちに９０度回転され、９０度回転された後は回転されることなく下降されるようになっている。
上記各シート材押圧部材２５ａは各駆動ロッド２５ｃの上端部に固定されており、各駆動ロッド２５ｃが上昇端に位置されている際には、積層プレート２３の上方から退避して積層プレート２３の長手方向に向いた状態に位置されている（図３の点線参照）。そして各駆動ロッド２５ｃが下降されると、直ちに回転されて積層プレート２３上に所定枚数積層載置されたシート材１の上方に突出し、引き続く駆動ロッド２５ｃの下降により積層されたシート材１を積層プレート２３とシート材押圧部材２５ａとでクランプすることができるようになっている。

上記排出コンベヤ２２は上記積層プレート２３が上記載置位置に位置している間は停止されており、所定枚数のシート材１を積層した積層プレート２３が移動手段２４によって排出位置に位置すると、所定枚数のシート材１が排出コンベヤ２２の搬送面に載置されるようになっている。
そしてこの状態で上記シート材押圧部材２５ａによるシート材１のクランプが解放されると、排出コンベヤ２２が間欠駆動されてシート材１を所定ピッチだけ前進させるようになっている。この所定ピッチは、シート材１の上述した回転体３２の回転方向の幅よりも大きく設定されていることは勿論である。

次に上記物品積層部５について説明すると、図１に示すように、該物品積層部５は、シート材１を吸着保持するピッカー３１と、上記ピッカー３１を等間隔に保持する回転体３２と、上記ピッカー３１を揺動させる揺動手段３３とを備えている。
図４に示すように、上記回転体３２は図示しないモータに連結されて水平方向に設けられた回転軸としての駆動軸３４と、当該駆動軸３４によって回転する２つの基部側皿状部材３５と先端側皿状部材３６とを備えている。
上記基部側皿状部材３５と先端側皿状部材３６との間隔は上記シート材１の幅よりも広く設定されており、供給コンベヤ１４の下流側の一部がその間に位置することにより、基部側皿状部材３５と先端側皿状部材３６との間にシート材１が供給されるようになっている。
上記先端側皿状部材３６には上記駆動軸３４と同軸上に円柱状の突出部３６ａが設けられており、当該突出部３６ａはベアリングを介して所要のフレームに固定されたリング状部材３７に回転可能に保持されている。また上記先端側皿状部材３６の端面とリング状部材３７の端面とは相互に摺接するようになっている。

上記ピッカー３１は上記シート材１を吸着保持する吸着部３８と、当該吸着部３８を保持する支柱３９と、上記基部側皿状部材３５および先端側皿状部材３６の間に設けられた支持軸４０とによって構成されている。
上記ピッカー３１の内部には負圧通路４２が形成されており、上記リング状部材３７に接続された負圧発生手段４１からの負圧が上記吸着部３８に供給されるようになっている。
上記吸着部３８の表面に形成された吸着面３８ａは平坦に形成され、上記供給部３より供給されたシート材１を変形させることなく保持することが可能となっており、また当該吸着面３８ａには上記負圧通路４２と連通する無数の吸着孔が穿設されており、吸着面３８ａの略全面で上記シート材１を吸着保持するようになっている。
また上記吸着部３８の幅は上記供給コンベヤ１４の２つの回転ベルト１４ａが配置されている間隔よりも狭く設定されており、これによりピッカー３１が２つの回転ベルト１４ａの間を通過し、上記吸着面３８ａが供給コンベヤ１４の搬送面の高さに位置するようになっている。
上記支柱３９は上記支持軸４０に固定され、また上記支持軸４０の図示左方端は上記基部側皿状部材３５を貫通し、図示右方端は上記先端側皿状部材３６に形成された有底の保持孔３６ｂに挿入されている。

上記負圧通路４２は、上記支柱３９を貫通して形成された通路３９ａと、上記支持軸４０の略中央部から図示右方へと貫通するように形成された通路４０ａと、上記先端側皿状部材３６に形成された上記保持孔３６ｂの底部を貫通する貫通孔３６ｃと、リング状部材３７の端面に形成された円弧状溝３７ａとによって構成されている。
上記リング状部材３７に形成された円弧状溝３７ａには上記負圧発生手段４１が接続され、また上記貫通孔３６ｃの移動軌跡に沿って設けられている。従って、上記先端側皿状部材３６が回転して上記貫通孔３６ｃが上記円弧状溝３７ａと連通した部分では、負圧発生手段４１の負圧が上記吸着部３８に供給され、貫通孔３６ｃが上記円弧状溝３７ａの形成されていない部分にさしかかると、吸着部３８の負圧が解消されてシート材１が解放されるようになっている。

上記揺動手段３３は各ピッカー３１に設けられており、上記ピッカー３１の支持軸４０の先端に設けられたギヤ４３と、このギヤ４３に噛合して基部側皿状部材３５に揺動可能に設けられたセグメントギヤ４４と、当該セグメントギヤ４４に設けられたカムフォロア４５と、カムフォロア４５を案内する溝カム４６ａが形成され、上記駆動軸３４を囲繞するように設けられたカム４６とから構成されている。
ピッカー３１は回転体３２の周囲に等間隔で６つ配置され、支持軸４０の端部は１つとばしで上記基部側皿状部材３５からの突出量が異なっており、隣接するギヤ４３とセグメントギヤ４４とが干渉しないように、上記基部側皿状部材３５からの高さ位置を異ならせている。
上記セグメントギヤ４４は略扇形の部材となっており、その基部側の揺動軸４４ａを軸に上記基部側皿状部材３５に揺動可能に設けられ、先端部が上記支持軸４０に設けられたギヤ４３に噛合して当該支持軸４０を回転させるようになっている。
また上記セグメントギヤ４４には揺動軸４４ａに対して偏倚した位置に上記カムフォロア４５が設けられており、上記カムフォロア４５が上記溝カム４６ａに沿って移動する過程でカムフォロア４５の位置が変化し、これによりセグメントギヤ４４が揺動し、それに噛合するギヤ４３が支持軸４０と一体的に回転することでピッカー３１を揺動させるようになっている。

本実施例では上記ピッカー３１が上記供給部３の供給コンベヤ１４からシート材１を受け取る受取り位置は、上記回転体３２の回転中心Ｏに対して真上に設定され、またピッカー３１が上記排出部４の積層手段２１へとシート材１を受け渡す受渡し位置は、上記回転体３２の回転中心Ｏに対して真下に設定されている。
ここで、上記負圧通路４２を構成する円弧状溝３７ａは、上記ピッカー３１が上記受取り位置から受渡し位置にかけて移動する間に、当該ピッカー３１に負圧が供給されるように形成されており、上記受渡し位置にピッカー３１が位置すると、上記吸着部３８の吸着面３８ａによる吸着保持が解除される。この際、吸着面３８ａは上記排出部４における上記積層手段２１の積層プレート２３の載置面２３ａと平行となっており、吸着面３８ａで吸着保持していたシート材１を載置面２３ａに載置するようになっている。

続いて、図２を用いてピッカー３１の受渡し位置における揺動動作について説明する。上記ピッカー３１は回転体３２の回転に伴って回転方向の上流側から順に添え字ａ～ｅの各位置に位置し、また説明のため、各位置のピッカー３１ａ～３１ｅのそれぞれに対応する回転体３２の中心Ｏから放射状に伸びる線Ｌ１～Ｌ５を記載している。
上記揺動手段３３は、上記線Ｌ１に対応するピッカー３１ａの位置する揺動開始位置から、上記線Ｌ３に対応する受渡し位置を超えて、上記線Ｌ５に対応するピッカー３１ｅの位置する揺動終了位置までの揺動区間で、上記ピッカー３１を揺動させるようになっている。
また図６の中央の図で示すように、各ピッカー３１の吸着面３８ａは、支持軸４０の軸線を通る（支持軸４０の揺動中心線を含む）平面Ｐに対して垂直となるように形成してあり、かつ、各ピッカー３１の吸着面３８ａにおける上記回転方向の長さＷ０が上記シート材１の同方向の長さＷ１よりも短くなるように設定するとともに、上記ピッカー３１がシート材１を吸着する際には、上記ピッカー３１の吸着面３８ａにおける回転方向中央部Ｃ３８がシート材１における回転方向中央部Ｃ１よりも回転方向後方側となるように位置をずらして設定してある。
そして図示実施例では、ピッカー３１の吸着面３８ａの後端部がシート材１の後端部１’に略一致するようにしてあり、また吸着面３８ａの前端部がシート材１の中央部Ｃ１よりも手前となる位置で、該シート材１を吸着保持することができるようにしてある。

まず図２で示すように、上記Ｌ１で示す揺動開始位置に位置するピッカー３１ａは、上記支持軸４０の軸線を通る平面Ｐが上記線Ｌ１上に位置しており、当該ピッカー３１ａの吸着面３８ａは上記線Ｌ１を向く（垂直となる）ようになっている。
そして線Ｌ１に対応する揺動開始位置のピッカー３１ａが回転体３２により移動すると、上記受渡し位置に対して回転方向上流側に位置する上記線Ｌ２に対応するピッカー３１ｂの位置に到達する。
ピッカー３１が線Ｌ１から線Ｌ２へと移動する間、上記揺動手段３３は上記カムフォロア４５を変位させてセグメントギヤ４４を揺動させ、当該ピッカー３１ｂの吸着面３８ａが回転体３２の回転方向前方を向くように揺動させる。
換言すると、上記揺動開始位置においてピッカー３１ａの支持軸４０の軸線を通る平面Ｐが上記線Ｌ１と一致していた状態から、当該平面Ｐが上記線Ｌ２に対して回転方向前方の下流側となるように揺動させる。

次に、線Ｌ２に対応する上記ピッカー３１ｂは、上記排出部４における上記積層プレート２３に設定された上記受渡し位置に位置する上記線Ｌ３に対応するピッカー３１ｃの位置に到達する。
ピッカー３１が線Ｌ２から線Ｌ３へと移動する間、上記揺動手段３３はこれまでとは逆方向にピッカー３１を揺動させ、ピッカー３１ｃの吸着面３８ａが上記回転体３２の中心Ｏから放射状に伸びる線Ｌ３を向くようになっている。
換言すると、線Ｌ２に対応する上記ピッカー３１ｂの支持軸４０の軸線を通る平面Ｐが上記線Ｌ２に対して回転方向前方の下流側を向くように揺動した状態から、線Ｌ２に対応する位置へと移動するまでの間に、ピッカー３１ｃの支持軸４０の軸線を通る平面Ｐが上記線Ｌ３と一致するよう、回転方向後方に向けて揺動させる。
上記吸着面３８ａは、上記線Ｌ２に対応する位置ですでに上記受渡し位置を向いているため、その後揺動手段３３がピッカー３１を揺動させることにより、当該吸着面３８ａは上記受渡し位置に徐々に接近しながら、積層プレート２３の載置面２３ａと平行となるように徐々にその傾斜角度が変更されるようになる。

次に上記受渡し位置で吸着面３８ａが線Ｌ３を向いたピッカー３１ｃは、当該受渡し位置よりも回転体３２の回転方向下流側に位置する上記線Ｌ４に対応するピッカー３１ｄの位置に到達する。
ピッカー３１が線Ｌ３～線Ｌ４に移動する間、上記揺動手段３３はこれまでと同様回転方向後方に向けてピッカー３１を揺動させ、吸着面３８ａが回転体３２の回転方向後方を向くように揺動させる。
換言すると、受渡し位置においてピッカー３１ｃの支持軸４０の軸線を通る平面Ｐが線Ｌ３と一致した状態から、当該平面Ｐが上記線Ｌ４に対して回転方向後方を向くように揺動させる。
これにより、受渡し位置において積層プレート２３の載置面２３ａと平行な状態であった吸着面３８ａは、当該載置面２３ａから徐々に傾斜しながら離脱するようになっている。

最後に、上記受渡し位置よりも回転体３２の回転方向下流側に位置した線Ｌ４に対応するピッカー３１ｄは、回転体３２によって移動して線Ｌ５に対応する上記揺動終了位置に到達する。
ピッカー３１が線Ｌ４～線Ｌ５に移動する間、上記揺動手段３３はこれまでと逆方向の回転方向前方に向けてピッカー３１を揺動させ、ピッカー３１ｃの吸着面３８ａが上記線Ｌ５を向くようにする。
換言すると、上記ピッカー３１の支持軸４０の軸線を通る平面Ｐが上記線Ｌ４に対して回転方向後方を向くように揺動した状態から、当該平面Ｐが上記線Ｌ５と一致するよう、回転方向前方に向けて揺動させる。
その後揺動手段３３は、上記ピッカー３１を上記吸着面３８ａが回転体３２の中心Ｏから放射状に伸びる線を向いた状態を維持して、当該ピッカー３１が再び線Ｌ１の位置に到達したら、再度揺動を開始させるようになっている。

図６は、上記ピッカー３１が上記受渡し位置に位置する直前から直後に至る状態を図２よりも詳細に示したもので、また図７は、比較として従来装置の同一箇所における作動を示したものである。
この従来装置では、ピッカー３１の吸着面３８ａの回転方向中央部Ｃ３８を支持軸４０の軸線を通る平面Ｐに一致させて、該平面Ｐに対して垂直となるように形成してある。この場合、吸着面３８ａにおける回転方向前端部と後端部とは、上記平面Ｐに対して等距離の位置に設けられる。また、ピッカー３１の吸着面３８ａにおける上記回転方向の長さＷ０と上記シート材１の同方向の長さＷ１は、本発明の実施例のものと同一となるようにしてある。
本発明装置においては、図６の右側の図で示すように、ピッカー３１は、吸着面３８ａの後端部すなわちシート材１の後端部１’を積層プレート２３の載置面２３ａに最も近接させた状態で、その位置のシート材１の後端部１’を支点として該シート材１を積層プレート２３の載置面２３ａと平行となるまで（図６の中央の図の状態となるまで）後方側に回転させるようになっている。シート材１が載置面２３ａと平行となった際の両者の間隔δを図６の中央の図に示してある。
他方、図７に示す従来装置においても、シート材１の後端部１’を積層プレート２３の載置面２３ａに最も近接させた状態で、その位置のシート材１の後端部１’を支点として該シート材１を積層プレート２３の載置面２３ａと平行となるまで後方側に回転させることが可能である。しかしながら、シート材１が載置面２３ａと平行となった際の両者の間隔δは、以下に述べるように本発明装置に比較して大きく設定せざるを得なかった。

すなわち、本発明装置によれば、図６の中央の図の状態から左側の図の状態となる際に、ピッカー３１の吸着面３８ａの回転方向前方に位置する先端部をシート材１の中央部Ｃ１よりも回転方向の後に位置させているので、ピッカー３１の吸着面３８ａが回転を継続しながら積層プレート２３上に載置されたシート材１から離隔する際に、上記間隔δを小さくしても、吸着面３８ａの先端部がシート材１に接触することがない。そして上記間隔δを小さくすれば、シート材１の吸着保持を解放した際に、該シート材１が載置面２３ａに対して位置ずれしてしまうことを可及的に防止することができる。
これに対し従来装置では、図６の左側の図の点線と図７の左側の図とで示すように、ピッカー３１の吸着面３８ａの先端部が上記平面Ｐよりも前方に突出していると、ピッカー３１の回転により吸着面３８ａの先端部がシート材１の表面側に突出する。
このため従来装置では、吸着面３８ａの先端部がシート材１の表面に接触することを防止するために上記間隔δを大きくする必要があり、間隔δを大きくすれば載置面２３ａに対するシート材１の位置ずれが大きくなる危険性がある。

次に、上記構成を有する物品積層装置２の全体的な動作を説明すると、まず供給部３では、上記フィードローラ１１がウェブＳを所定の送り速度で移動させると、上記カッター１２が所定の間隔で当該ウェブＳを切断して、所要の形状を有したシート材１が得られる。
シート材１は上記バキュームコンベヤ１３によって吸着保持された状態で搬送されるとともに、その下流端の位置で上記供給コンベヤ１４上に乗り移り、その後上記位置決め用回転ベルト１５によって供給コンベヤ１４に形成された突起１４ｂに後方から当接し、位置決めされる。
上記供給部３と物品積層部５とは同期して作動しており、上記シート材１が供給コンベヤ１４の下流端に位置すると同時に、上記物品積層部５のピッカー３１が上記受取り位置に位置するようになっており、供給コンベヤ１４に載置されたシート材１の裏面側から吸着部３８が吸着するようになっている。
このとき、上記ピッカー３１の吸着面３８ａは平坦となっていることから、吸着保持されたシート材１が変形しないようになっている。

受取り位置においてシート材１を吸着したピッカー３１は、シート材１を吸着保持した状態で回転体３２によって受渡し位置へ向けて回転搬送される。
上記ピッカー３１が上記受渡し位置の回転方向上流側であって図２の線Ｌ１に対応する揺動開始位置に到達すると、揺動手段３３は当該ピッカー３１を回転方向前方に向けて揺動を開始させ、線Ｌ２の位置において吸着面３８ａが積層プレート２３の積層部２３ａを向くようにする。
この線Ｌ２の位置からピッカー３１が線Ｌ３に対応する受渡し位置に移動するまでの間、揺動手段３３は上記ピッカー３１を、吸着面３８ａが回転体３２の中心Ｏから放射状に伸びる線Ｌ３を向くように揺動させる。
上記ピッカー３１が受渡し位置へ到達すると、吸着面３８ａに吸着保持されているシート材１は水平となり、積層プレート２３の載置面２３ａと平行となる。

一方、上記排出部４と物品積層部５とは同期して作動しており、上記積層手段２１における一方の積層プレート２３の載置面２３ａが上記移動手段２４によって載置位置に位置し、当該積層プレート２３の載置面２３ａが上記ピッカー３１の吸着面３８ａに吸着保持されたシート材１と平行で近接した高さに位置している。
そして上記ピッカー３１が受渡し位置に到達すると、上記負圧通路４２を介して負圧の供給が停止されるため、シート材１がピッカー３１から解放されて積層プレート２３に載置される。
上記シート材１を解放したピッカー３１は、受渡し位置を通過して線Ｌ４に対応する回転方向下流側の位置に到達するまでの間に、揺動手段３３によって吸着面３８ａが積層プレート２３の積層部２３ａを向くよう、回転方向後方に向けて揺動される。
その後さらに揺動手段３３は、ピッカー３１が線Ｌ５に対応する揺動終了位置に到達するまでの間に、吸着面３８ａが線Ｌ５を向くように回転方向前方に向けて揺動させる。

一方、積層プレート２３にシート材１が載置されると、上記移動手段２４が積層プレート２３をシート材１の略一枚分だけ下降させ、すでに載置されたシート材１の上面を上記載置位置とする。
その後、移動手段２４はシート材１が載置位置においてシート材１の上面に載置されるたびに積層プレート２３を下降させ、所定枚数のシート材１を積層させることができる。
この時、物品積層部５の回転体３２は連続的に回転しており、上記積層プレート２３には上記シート材１を速やかに上方から積層することが可能となっている。
また上記積層プレート２３は移動手段２４によって徐々に下降するため、シート材１の受け渡しと積層とを同時に行うことができる。

所定枚数のシート材１が積層プレート２３上に積層されると、受渡し位置に位置しているクランプ手段２５の駆動手段２５ｂが作動されて駆動ロッド２５ｃを降下させ、これによりシート材押圧部材２５ａが回転されて積層プレート２３上に載置された所定枚数のシート材１の上方に突出される。そして引き続く駆動ロッド２５ｃの降下によりシート材押圧部材２５ａが所定枚数積層されたシート材１を積層プレート２３との間でクランプするようになる。
この状態となると、移動手段２４が積層プレート２３を載置位置から排出位置へと移動させる。そして積層プレート２３が排出位置へ移動されると、上記駆動手段２５ｂの作動が停止されてシート材押圧部材２５ａが元の非作動位置に復帰され、これにより上記排出コンベヤ２２の搬送面にシート材１が載置される。
上記排出コンベヤ２２の搬送面にシート材１が載置されると、該排出コンベヤ２２が間欠駆動されて載置されたシート材を所定ピッチだけ前進させるようになる。
一方、一方の積層プレート２３が上記載置位置から排出位置へと移動する瞬間に、他方の積層プレート２３は移動手段２４によって待機位置から載置位置へと移動し、これにより当該他方の積層プレート２３において新たにシート材１の積層が行われることとなる。

なお、上記実施例ではピッカー３１の吸着面３８ａの後端部がシート材１の後端部１’に略一致するように設定してあるが、シート材１の後端部１’が吸着面３８ａの後端部よりも回転方向後方側に突出した状態で、吸着面３８ａでシート材１を吸着保持するようにしてもよい。この場合であっても、上記受け渡し位置では、吸着面３８ａの後端部より突出したシート材１の後端部１’が支点となるように該シート材を回転させるようにすればよい。
また、上記実施例では吸着部３８の吸着面３８ａを平坦に形成するとともに、該吸着面３８ａに負圧通路４２と連通する無数の吸着孔を穿設しているが、これに限定されるわけではない。図示しないが、吸着部３８として複数の、例えば４つの吸盤を上記吸着面３８ａの四隅となる位置に同一高さで配置し、かつ各吸盤に負圧と正圧とを供給してシート材１の吸着と解放とを行わせるようにしてもよい。
さらに、上記実施例における揺動手段３３は上記カム４５やカムフォロア４６を用いてピッカー３１を揺動させているが、上記ピッカー３１の支持軸４０をサーボモータ等によって揺動させるなど、その他の機構を採用することも可能である。

１シート材（シート状物品）２物品積層装置
３供給部４排出部
５物品積層部１４供給コンベヤ
２１積層手段２３積層プレート
２３ａ載置面２４移動手段
２５クランプ手段３１ピッカー
３２回転体３３揺動手段
３８吸着部３８ａ吸着面
４０支持軸Ｐ平面

Claims

シート状物品を吸着保持する平坦な吸着面を備えたピッカーと、水平に設定された回転軸を中心に回転するとともに、上記吸着面が外周を向くように上記ピッカーを保持する回転体と、上記ピッカーを揺動させる揺動手段と、上記回転体の下方に位置するとともに、上記ピッカーが上記シート状物品の吸着保持を解除する受け渡し位置において上記シート状物品を受け取るプレートとを備え、
上記揺動手段は、上記受け渡し位置よりも回転体の回転方向上流側の位置で、上記ピッカーの吸着面が回転体の回転方向前方を向くようにし、その状態から当該ピッカーの吸着面が上記受け渡し位置における回転体の中心から放射状に伸びる線を向くように、上記ピッカーを回転体の回転方向後方側に揺動させることにより、上記ピッカーが上記シート状物品を吸着保持して回転移送させつつ、上記受け渡し位置で上記プレートに受け渡す物品積層装置において、
上記ピッカーの吸着面を該ピッカーの揺動中心線を含む平面に対して垂直となるように形成し、該吸着面の上記回転方向の先端部を上記平面と同一位置または回転方向後方位置に設定するとともに、吸着された上記シート状物品の上記回転方向の後端部が、該吸着面の上記回転方向の後端部と一致もしくは回転方向後方側へ突出するように吸着し、
かつ上記揺動手段は、上記ピッカーが上記受け渡し位置で上記シート状物品を上記プレートに受け渡す際、上記ピッカーが吸着保持する上記シート状物品の回転方向後端部を上記積層プレートの載置面に最も近接させた状態で、当該シート状物品の回転方向後端部を支点とし、当該シート状物品の回転方向先端部が上記載置面に向けて回転するようにピッカーを揺動させて、当該シート状物品を上記載置面と平行にしてから、上記プレートに受け渡すことを特徴とする物品積層装置。