(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送用コンベアの上流側容器列を、所定ピッチ間隔配列の下流側容器列として搬送させるピッチ調整装置であって、
前記搬送用コンベアの両側端部に対向して設けられ、前記搬送用コンベア上を移動する各容器を所定位置で停止或いは解放し、水平方向に間欠回転する一対のプロペラと、
制御信号により前記一対のプロペラをそれぞれのシャフトを介して独立に駆動する２台の駆動部と、
前記搬送用コンベア周辺に設けられた複数の容器位置センサからの信号を受信し、前記駆動部へ制御信号を送信する制御部と、が備えられ、
前記一対のプロペラのシャフトの中心軸を結ぶ線を停止位置線とし、前記停止位置線上に容器が進行すると、一方のプロペラがその容器の進行方向の側面部で進行を抑え、他方のプロペラがその容器と次の配列容器の間に入り込んで次の配列容器の進行を抑えると共に前記停止位置線上の容器を後方から挟み込み、各プロペラ羽根の中心線と停止位置線となす角度が等しく且つ反対方向の角度（＋θ、−θ）である状態とし、前記停止位置線上の容器と、進行方向に移動している先行容器とのピッチ間隔が、所定ピッチ長Ｐになると、前記停止位置線上の容器の進行方向前部を抑えている一方のプロペラを回転させ、前記停止位置線上の容器を解放して進行させ、他方のプロペラを２θだけ回転させ、次の容器を前記停止位置線上に移動させて停止させ、前記一方のプロペラが回転して前記停止位置線上の容器を後方から挟み込み、各プロペラ羽根の中心線と停止位置線とのなす角度が等しく且つ反対方向の角度（−θ、＋θ）である状態とすることを特徴とする容器配列ピッチ調整装置。
【請求項２】
前記一対のプロペラは、それぞれ等間隔の複数枚の羽根からなり、前記搬送用コンベア面上におけるそれらプロペラの羽根の回転方向は、前記搬送用コンベアの進行方向に合わせて、一対のプロペラは互いに反対方向へ前記駆動部により間欠回転されることを特徴とする請求項１に記載の容器配列ピッチ調整装置。
【請求項３】
前記等間隔の複数枚の羽根は軸対称の２枚の羽根であることを特徴とする請求項２に記載の容器配列ピッチ調整装置。
【請求項４】
前記各プロペラ羽根の中心線と前記停止位置線とのなす角度（＋θ、−θ）は、容器列の容器の形状と、前記搬送用コンベアの両側端のプロペラ回転軸のシャフト間隔Ｄとにより定まり、使用する予定の容器の形状とそれに対応した角度（＋θ、−θ）との関係データを前記制御部のメモリーに予め記録しておくことを特徴とする請求項１に記載の容器配列ピッチ調整装置。
【請求項５】
前記搬送用コンベアの両側端部に前記一対のプロペラの各駆動部を固定する駆動部固定台を設け、前記各駆動部は、二次元方向にシャフト位置が調整可能で、それぞれの固定台に取り付けるに際して前記搬送用コンベアに対し直交方向又は平行方向にずらして固定できることを特徴とする請求項１に記載の容器配列ピッチ調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送用コンベアの上流側容器列を所定ピッチ間隔配列の下流側容器列として搬送させる容器列間隔のピッチ調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、らせん状に溝を掘った「スクリュー」を容器搬送用コンベア等と並行に設置して、そのスクリューを回転させ、一方上流から移動する容器の列を一個毎にスクリューのらせん溝に入るようにして搬送させることにより、上流側の押せ押せ状態或いは間隔が狭くランダムに配列した容器或いは物品を、所定のピッチ間隔の配列で下流側に送り出し、下流側の次の工程の機械などへ供給する構成があった。特許文献１はスクリューを用いた容器供給装置に係る発明である。
【０００３】
しかしながら、ピッチ調整を行う容器列の容器の種類、例えば容器の円筒形状の外周径の変更或いは容器の断面形状が変わる毎にその形状に対応した溝のスクリューを製作する必要がある。また、同じ容器であっても配列のピッチが変わればその都度スクリューを製作する必要がある。このため、多品種の容器を扱う場合、スクリュー交換部品を多数制作、保管しなければならない問題があった。
【０００４】
以上のように、容器種類変更の度にスクリューを交換する作業は調整工程もあり稼働率を下げる要因となっていた。さらに、下流側での工程を行う後続機の取入れヘッド数、処理能力が異なる場合、容器列の供給ピッチを変更する必要がある。その場合もその関係する部品の製作、型替作業が必要となっていた。
【０００５】
この方式では、スクリューの回転につれて容器はコンベア上を水平移動するので、容器表面を摺ることとなり、傷付きが発生することがあった。
【０００６】
また、従来、水平方向に回転する円盤の外周に沿って、掘り込み溝を設けた「コントロールホイール」をコンベア横に設置した構成の発明が開示されていた。
【０００７】
しかしながら、前述の「スクリュー」構成の場合と同様に、容器或いは物品が変わる毎にそれに対応した「コントロールホイール」を製作する必要があった。
【０００８】
兼用型のコントロールホイールとしたい場合は、角度の変更は困難なので、容器が大きくなったときは隣同士の間隔を広げる必要があるのでホイールの爪の長さを伸ばすこととなる。
【０００９】
その場合、円盤中心から、爪先端までの距離が長くなるため、その分コントロールホイール全体をずらして軸中心を移動させる必要があり、そのための調整作業が必要となり且つ複雑な構成となっていた。このため、「スクリュー」あるいは「コントロールホイール」のいずれの場合も構成としては問題点が多くあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２１２９４９号公報（第２、３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
部品交換等の型替作業がなく容器の傷付きを最小限に抑え、しかも容器の形状の変化にソフトウエアにより対応できる自由度の高いピッチ調整装置を提供することを目的とする。
【００１２】
このため、従来の「スクリュー」、「コントロールホイール」などの構成に替えて、「一対のプロペラ」をそれぞれ独立に駆動する２台の駆動部を制御して回転させて、上流側容器列を所定のピッチ間隔の容器配列に変えて下流側へ送り出す方式の装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による容器配列ピッチ調整装置は、搬送用コンベアの上流側容器列を、所定ピッチ間隔配列の下流側容器列として搬送させるピッチ調整装置であって、前記搬送用コンベアの両側端部に対向して設けられ、前記搬送用コンベア上を移動する各容器を所定位置で停止或いは解放し、水平方向に間欠回転する一対のプロペラと、制御信号により前記一対のプロペラをそれぞれのシャフトを介して独立に駆動する２台の駆動部と、前記搬送用コンベア周辺に設けられた複数の容器位置センサからの信号を受信し、前記駆動部へ制御信号を送信する制御部と、が備えられ、前記一対のプロペラのシャフトの中心軸を結ぶ線を停止位置線とし、前記停止位置線上に容器が進行すると、一方のプロペラがその容器の進行方向の側面部で進行を抑え、他方のプロペラがその容器と次の配列容器の間に入り込んで次の配列容器の進行を抑えると共に前記停止位置線上の容器を後方から挟み込み、各プロペラ羽根の中心線と停止位置線となす角度が等しく且つ反対方向の角度（＋θ、−θ）である状態とし、前記停止位置線上の容器と、進行方向に移動している先行容器とのピッチ間隔が、所定ピッチ長Ｐになると、前記停止位置線上の容器の進行方向前部を抑えている一方のプロペラを回転させ、前記停止位置線上の容器を解放して進行させ、他方のプロペラを２θだけ回転させ、次の容器を前記停止位置線上に移動させて停止させ、前記一方のプロペラが回転して前記停止位置線上の容器を後方から挟み込み、各プロペラ羽根の中心線と停止位置線とのなす角度が等しく且つ反対方向の角度（−θ、＋θ）である状態とすることを特徴とする。
【００１４】
前記一対のプロペラは、それぞれ等間隔の複数枚の羽根からなり、前記搬送用コンベア面上におけるそれらプロペラの羽根の回転方向は、前記搬送用コンベアの進行方向に合わせて、一対のプロペラは互いに反対方向へ前記駆動部により間欠回転されることを特徴とする。
【００１５】
前記等間隔の複数枚の羽根は軸対称の２枚の羽根であることを特徴とする。
【００１６】
前記各プロペラ羽根の中心線と前記停止位置線とのなす角度（＋θ、−θ）は、容器列の容器の形状と、前記搬送用コンベアの両側端のプロペラ回転軸のシャフト間隔Ｄとにより定まり、使用する予定の容器の形状とそれに対応した角度（＋θ、−θ）との関係データを前記制御部のメモリーに予め記録しておくことを特徴とする。
【００１７】
前記搬送用コンベアの両側端部に前記一対のプロペラの各駆動部を固定する駆動部固定台を設け、前記各駆動部は、二次元方向にシャフト位置が調整可能で、それぞれの固定台に取り付けるに際して前記搬送用コンベアに対し直交方向又は平行方向にずらして固定できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の容器配列ピッチ調整装置は以下に示す効果を奏する。
【００２１】
（１）上流側容器列の容器間隔がないか或いは押せ押せ状態になっている場合、一対のプロペラの回転を制御して独立に行わせることにより容易に所定ピッチ間隔で下流側へ送り出すことができる。
【００２２】
（２）その一対のプロペラのそれぞれの回転方向は容器を搬送するコンベアの進行方向に合わせているため（回転方向は互いに逆向きである）、従来のように容器表面に傷をつける恐れがない。
【００２３】
（３）容器列の形状（例えば径のサイズ、楕円などの形状）が変わっても、制御部からプロペラの駆動部へ送る制御データの設定変更のみで対応することができる。すなわち制御部のメモリーに容器を一対のプロペラで挟むときの各プロペラと容器停止位置線との角度θを予め記憶させておき、そのデータの設定変更のみでさまざまな容器にソフトウエアにより対応できる。機械的な型替作業は不要となり、稼働率の低下を抑えることができる。
【００２４】
（４）ピッチ変更の場合も同様にソフトウエアにより対応できる。ピッチ長Ｐも予め制御部のメモリーに記憶させておき、その制御データの設定変更のみで下流側の容器配列のピッチ間隔Ｐを変えることができるので、機械的な型替作業は不要となる。
【００２５】
（３）と（４）とを予めデータ設定しておけばボタン操作等のみで処理でき、物理的な交換作業が不要であり、稼働率を殆ど低下させない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一対のプロペラを用いた容器配列ピッチ調整装置を示す斜視図である。
【図２】各種容器サイズ・形状に対応する容器配列ピッチ調整装置の平面図である。
【図３】容器配列ピッチ調整装置の詳細を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は前面図である。
【図４】容器配列ピッチ調整装置の詳細を示す側面図である。
【図５】容器配列ピッチ調整装置の詳細を示す図である。
【図６】複数の羽根の構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の容器配列ピッチ調整装置の実施例について、以下、図に基いて説明する。
【００２８】
図１は、ピッチ調整装置１０の一対のプロペラ１１の動作原理を示す。１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、・・・は容器列を示し、２０は搬送用コンベア機構、２１はそのコンベアの上面側ベルトを示す。その上面側２１へは上流側から容器列１ａ〜１ｅ・・・が搬送されている状態を示す。
【００２９】
上流側の容器列は図に示すように容器間隔が無い状態で移動する。
【００３０】
図１の一対のプロペラ１１は、搬送用コンベア機構２０の両側端に立設し、それぞれ独立に間欠的逆回転する１１ａ、１１ｂのプロペラからなる。それらプロペラ１１ａ、１１ｂはそれぞれの回転軸であるシャフト１２ａ、１２ｂを介して回転駆動させる２台の駆動部１９ａ、１９ｂに接続している。実施例ではプロペラ１１は軸対象の二枚の羽根としたが図６に図示した３又は４枚羽根でもよい。
【００３１】
搬送用コンベア機構２０の下流側には前記一対のプロペラ１１によって所定ピッチ間隔Ｐの容器配列を維持して移動搬送させるための下流側容器列搬送機構４０がある。
【００３２】
その下流側容器列搬送機構４０は上面側２１の上部にあり容器或いは物品を両側から挟むように両側にそれぞれ一対の回転ベルト４０ａ、４０ｂから少なくとも構成される。
【００３３】
搬送用コンベアと同じ移動速度で回転ベルト４０ａ、４０ｂを回転させていると共に、その間に入る容器列を一対のプロペラ１１で所定のピッチ間隔Ｐとした容器配列が維持されるようにその回転ベルト４０ａ、４０ｂの間に挟まれて移動する。
【００３４】
尚、上流側には、図１では図示していないが、容器列がコンベア中心部を移動するように、その両側にガイドレール部３０がある（図３、図５（ａ）参照）
【００３５】
図５（ａ）に示すようにガイドレール部３０は、両側に２対の丸棒３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄからなる。一対の３０ａ、３０ｂはプロペラ上側に、他の一対の３０ｃ、３０ｄはプロペラの下側にあり、そのプロペラ１１ａ、１１ｂはガイドレール３０の間を水平方向に回転して、容器の停止・解放を行う。
【００３６】
尚、ガイドレール部３０の各対の間の容器が通る間隔幅は、容器の外周の大きさ、形状によって定める。図５（ａ）の３１、３２は各ガイドレールの進行方向に垂直な方向のレール位置を調整するガイドレール位置調整部を示す。
尚、プロペラシャフト位置調整部については後述する。
【００３７】
また、図３のガイドレール部３０の場合は一対のプロペラ１１の下側に一対のみ丸棒３０ａ、３０ｂがある場合を示す。
【００３８】
次に、図１に戻りこの一対のプロペラ１１の動作原理を説明する。
【００３９】
図１は間隔無し或いは少ない間隔のランダムピッチに配列した容器列１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ・・・・が搬送用コンベア機構２０のコンベア上面側２１に載って上流側から搬送されてくる場合を示す。
【００４０】
図１（ａ）は、容器列の先頭容器１ａが下流側所定ピッチ容器列搬送機構４０の一対の回転ベルト４０ａ、４０ｂの間に挟まれ、その機構４０の入り口から下流側に送り込まれる状態を示す。
【００４１】
この状態で後続の容器列１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ・・・は、プロペラ１１ａによって移動を停止させられている。尚、プロペラ１１ｂは容器列の１ｂと１ｃの間に入り、１ｃ及びそれに続く容器を停止させている。
ここで詳しくは、プロペラ１１ａ，１１ｂの各軸中心を結ぶコンベア上面の容器停止線よりも上流側にあり、容器の通過を検出する容器位置センサ２３を備える。制御部５０はその検出信号を受け先行する容器が前記停止位置線にあると判定したときは容器１ｂを停止させる。（容器停止プログラム手段）
【００４２】
以上の図１（ａ）の状態で容器１ａは下流側に移動し、容器１ａと１ｂとの中心軸間隔が所定の距離（ピッチＰ）となると、搬送用コンベア機構２０上部或いは容器列搬送機構４０側部に設けられた容器位置センサ２４から制御部５０の位置センサ入力端子５０ｂへ信号が送られ、制御部５０のＣＰＵはこの信号を受けて駆動部１９ａに信号を送り、まず容器列の先端になる容器１ｂを抑えているプロペラ１１ａを回転させる（反時計方向）。（第１の容器解放プログラム手段）
又は、以下に示す第２の容器解放プログラム手段でもよい。即ち、容器がコンベア上に搭載され移動させるそのコンベア駆動部モータなどの回転角度を所定時間毎の変換器に入力し、制御部５０は変換出力値を受けて容器１ａが所定の距離（ピッチＰ）先行したか判定するようにしてもよい。回転角度の検出には市販されているロータリーエンコーダなどが利用できる。
【００４３】
図１（ｂ）にその状態を示す。図１（ｂ）はプロペラ１１ａが回転し、よって容器１ｂが解放されて搬送機構４０へ向かって移動する状態を示す。
【００４４】
プロペラ１１ａが１８０度弱回転している間はプロペラ１１ｂは容器１ｃ、１ｄ、１ｅ・・・以後の容器列を停止させている。つまり、プロペラ１１ｂは回転しない。
【００４５】
ここで容器列の容器１１ｂが停止していた搬送用コンベア機構２０の上面側２１上における位置が一対のプロペラ１１ａ、１１ｂのシャフト１２ａ、１２ｂの中心線を通る垂直面と交わる停止直線上にあるようにする。
【００４６】
すなわち、制御部５０は停止位置直線上の容器はプロペラ１１ａ、１１ｂの回転停止位相角度がそれぞれ＋θ、−θとなるように調整しておく。
【００４７】
その停止位相角度（＋θ、−θ）は、シャフト１２ａ、１２ｂの間隔Ｄ、容器１の外周直径、プロペラ１１ａ、１１ｂの羽根の形状などで定まる値である。
【００４８】
前述したプロペラ１１ａの１８０度弱の回転は、正確には（１８０−２θ）度である。
【００４９】
一方、図１（ｂ）のプロペラ１１ｂは、プロペラ１１ａと反対方向（時計回り）に回転し、プロペラ１１ａと２θ度だけ位相角が遅れるようにして、容器列の先頭容器の前後が挟まれる形状となる。
【００５０】
図１（ｂ）の最終状態ではプロペラ１１ａが容器１ｃと１ｄの間に入ると同時にプロペラ１１ｂが２θ度だけ回転し、容器１ｃは前記停止位置直線上に移動して停まる。
【００５１】
上記の状態を図１（ｃ）に示す。図１（ａ）と比較すると、プロペラ１１ａ、１１ｂが入れ替わった状態となっている。
【００５２】
ここで、容器１ｂは容器１ａに所定のピッチＰ長を保って上流側へ移動する。その容器１ｂが移動し、今停止している容器１ｃとの間隔が所定のピッチ間隔Ｐとなれば、容器１ｃは開放される。
【００５３】
制御部５０のＣＰＵは容器位置センサ２４からの信号を位置センサ入力端子５０ｂからその信号を受け、又は変換器などの信号を受け、プロペラ１１ｂの駆動部１９ｂへ信号を送り、プロペラ１１ｂを時計方向へ（１８０−２θ）度回転させると共に、プロペラ１１ａの駆動部１９ａへ信号を送り２θ度回転させる。
【００５４】
図１（ｄ）は上記途中の状態を示し、プロペラ１１ｂは９０度回転しその間にプロペラ１１ａは２θ度回転している状態を示す。
【００５５】
図１（ｄ）の動作の最終状態は図１（ａ）の状態に戻る。
【００５６】
すなわち（ａ）−＞（ｂ）−＞（ｃ）−＞（ｄ）−＞（ａ）−＞（ｂ）・・・を繰り返す。
【００５７】
その一対のプロペラ１１の駆動部１９ａ、１９ｂは例えばサーボモータ等を使用し、制御部５０から駆動部１９ａ、１９ｂへの制御信号により容易に一対のプロペラ１１を図１のように動作させることができる。
【００５８】
図３には図１の詳細が示してある。
【００５９】
前述したように、前記停止位相角（＋θ、−θ）の角度は少なくとも容器の外周の大小により、その停止位相角（＋θ、−θ）の角度を変えなければならない。
【００６０】
シャフト間隔Ｄ及びプロペラ１１ａ、１１ｂの羽根の形状が一定であっても、容器の外周が変われば、それに対応した停止位相角（＋θ、−θ）の角度を制御部５０のメモリーに予め記憶させ、図２に示すように容器列１、２、３のそれぞれに対応した停止位相角（＋θ、−θ）で容器を停止させる。
【００６１】
図２（イ）は円筒状容器１、図２（ロ）は円筒状容器２（容器１に比較して直径が大きい場合）、図２（ハ）は楕円状容器３の場合を示す。その都度θの値が変わることが明らかである。
【００６２】
図３は、停止位相角（＋θ、−θ）と、シャフト１２ａ、１２ｂ、間隔Ｄと、プロペラ１１ａ、１１ｂの羽根形状との関係を示す。（＋θ、−θ）の角度は図３に示す作図によってその値は容易に求められる。
【００６３】
尚、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は前面図を示す。さらに図３（ａ）のＬ−Ｌ断面を図４に示す。ここで、１２ａ、１２ｂはシャフト、１３はベアリング軸受け、１４はベアリングケース，１９ａ、１９ｂは駆動部、１８ａ、１８ｂは制御端子、１５はその駆動部に一対のプロペラの各シャフト１２ａ、１２ｂに着脱自在に結合するカップリングである。
【００６４】
１６はブラケットであり、これらブラケット１６の間に搬送用コンベア機構２０があり、その上面側の上を容器列が移動している。
【００６５】
図３（ｂ）の前面図はその容器列の搬送状態を示したものである。
【００６６】
図３（ａ）のＬ−Ｌ線は容器停止位置線であり、また、この図は容器１ｂが一対のプロペラで進行方向の前後を挟んだ状態を示す。図中の＋θ、−θはプロペラの羽根の中心対象線Ｍ−Ｍと、容器停止位置線Ｌ−Ｌとのなす角度である。
【００６７】
図４には容器を図示していない。また、図中のＤの値はシャフト１２ａ、１２ｂの間隔長を示す。
図５（ａ）には、そのシャフト位置調整部について一実施例を図示してある。ここで、１９ｍ，１９ｎはシャフト駆動部１９ａ，１９ｂを搭載して機械的に固定する固定台を示す。その固定台１９ｍ，１９ｎに対して駆動部１９ａ，１９ｂをスライドして固定する。よって図５（ｂ）に示すようにシャフト１２ａ，１２ｂの位置を容器進行に直交する方向にずらしてその間隔長Ｄを調整できる。さらに、図５（ｃ）に示すように容器進行方向にいずれかのシャフト位置をずらして容器停止位置線の間隔を０からＸ長に調整できる。以上の二次元方向シャフト調整機構により容器物品の形状、大きさに容易に、短い作業時間で対応できる。
尚、固定台１９ｍ，１９ｎと駆動部１９ａ，１９ｂの間に市販されている二次元方向に微調整できるマイクロメータを設けてもよい。
【００６８】
尚、制御部５０はＣＰＵ、メモリー部、前記センサ等のＩ／Ｆを含む入力端子部、前記２台の駆動部への出力端子部、表示部、それらを連結する内部バスから少なくとも構成され、そのＣＰＵは少なくとも前記容器停止プログラム手段、容器解放プログラム手段を備えている。
【符号の説明】
【００６９】
１、２、３    容器
１ａ、１ｂ、１ｃ・・・    容器列（容器）
１０    ピッチ調整装置
１１    一対のプロペラ
１１ａ、１１ｂ  プロペラ
１２ａ、１２ｂ  シャフト
１３    ベアリング軸受け
１４    ベアリングケース
１５    カップリング
１６    ブラケット
１８ａ、１８ｂ  制御端子
１９ａ、１９ｂ  駆動部
１９ｍ、１９ｎ  駆動部固定台
２０，２１    搬送用コンベア機構、その上面側
２２    コンベア側面側フレーム
２３    停止線上流側容器位置センサ
２４    停止線下流側容器位置センサ
３０    ガイドレール部
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ    丸棒
３１，３２    ガイドレール位置調整部
４０    下流側容器列搬送機構
４０ａ，４０ｂ  回転ベルト
５０    制御部
５０ａ  制御信号端子
５０ｂ、５０ｃ  位置センサ入力端子
１００    基板
Ｐ    ピッチ間隔
θ    停止位置角度
Ｄ    対シャフト位置間隔
Ｘ    コンベア並行方向のシャフト位置のずれ  
【図１】
0005481674.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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