(57)【要約】【課題】複数列のシュートのうちの一部のシュートにおいて物品の不足が生じた場合に、各列のシュートにおける物品の数のバランスを維持し、後の工程において物品の歯抜けが生じることのない物品供給システムを提供する。【解決手段】供給ヘッドは例えば５行×６列の行列状に配置された複数の保持部を有する。物品貯留部１３は例えば６列のシュート１４を有する。供給ヘッドは、保持部の各列がそれぞれシュート１４に対向する第１移載姿勢と、保持部の各行のうちのいずれか１行がいずれかのシュート１４に対向する第２移載姿勢とに切替え可能である。物品集中移載モードでは、供給ヘッドが保持する物品Ｐのうちの所定の行の物品Ｐを第２移載姿勢によって、不足状態が生じているシュート１４に供給し、残りの物品Ｐを第１移載姿勢によって各シュート１４に供給する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍ行ｎ列の行列状に配置された複数の保持部を有する物品移載手段と、
物品を整列状態で保持するｎ列の物品整列部を有する物品貯留手段とを備え、
前記物品移載手段は、前記保持部の各列がそれぞれ前記物品整列部の各列に対向する第１移載姿勢と、
前記保持部の各行のうちのいずれか１行が前記複数の物品整列部のうちのいずれか１列に対向する第２移載姿勢とに切替え可能であり、
前記物品移載手段が保持するｍ行ｎ列の物品の全てを前記第１移載姿勢によって前記物品貯留手段に供給する通常移載モードと、
前記物品移載手段が保持するｍ行ｎ列の物品のうちの所定の行の物品を前記第２移載姿勢によって前記複数の物品整列部のうちの所定の物品整列部に供給する集中移載モードとを有する
ことを特徴とする物品供給システム。
【請求項２】
前記集中移載モードにより所定の行の物品を前記物品整列部のうちの所定の物品整列部に供給した後、前記物品移載手段を９０°回転させて残りの物品を前記各物品整列部の各列に供給することを特徴とする請求項１に記載の物品供給システム。
【請求項３】
ｎ行ｎ列の行列状に配置された複数の保持部を有する物品移載手段と、
物品を整列状態で保持するｎ列の物品整列部を有する物品貯留手段とを備え、
前記物品移載手段は、前記保持部の各列または各行がそれぞれ前記物品整列部の各列に対向する第１移載姿勢と、
前記保持部の各列または各行のうちのいずれか１列または１行が前記複数の物品整列部のうちのいずれか１列に対向する第２移載姿勢とに切替え可能であり、
前記物品移載手段が保持するｎ行ｎ列の物品の全てを前記第１移載姿勢によって前記物品貯留手段に供給する通常移載モードと、
前記物品移載手段が保持するｎ行ｎ列の物品のうちの所定の列または行の物品を前記第２移載姿勢によって前記複数の物品整列部のうちの所定の物品整列部に供給する集中移載モードとを有する
ことを特徴とする物品供給システム。
【請求項４】
前記集中移載モードにより所定の列または行の物品を前記物品整列部のうちの所定の物品整列部に供給した後、前記物品移載手段を９０°回転させて残りの物品を前記各物品整列部の各列に供給することを特徴とする請求項３に記載の物品供給システム。
【請求項５】
前記物品貯留手段は、各物品整列部が保持する物品の不足を検出する検出手段を有し、前記物品移載手段は、物品の不足が検出された前記物品整列部に対し、前記集中移載モードによって物品を供給することを特徴とする請求項１ないし４に記載の物品供給システム。
【請求項６】
前記物品移載手段によって保持される物品を前記行列状に配置して収容する物品収容部材と、前記物品収容部材を搬送する搬送手段とをさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の物品供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、行列状に配置されてコンベヤにより搬送されてきた物品を複数列のシュートに供給する物品供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、行列状に配置されてトレイに収容されコンベヤにより搬送されてきた物品を、箱詰め装置に供給する物品供給システムが知られている（特許文献１、２）。これらの物品供給システムが取り扱う物品は円錐形状を有し、特許文献１のシステムでは、円錐の頂点を下方に向けた起立状態でトレイに収容されて搬送され、集積部において、箱詰めのために横臥姿勢に変更される。このシステムにおいて、抜き取り検査や上流側機器の異常等によってトレイ上の物品に歯抜けが生じることがあり、この場合箱詰め後に手作業で物品を補充することが必要になる。そこで特許文献２に開示されるようにシュートを設けて物品を貯留し、歯抜けを防止することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６０８４８４５号公報
【特許文献２】特開平７−６１４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２のようにシュートを設けたとしても、各シュートに蓄積された物品数のばらつきが大きくなった場合には、箱詰め工程における歯抜けを回避することができず、箱詰め後に、作業員が手作業により物品を箱内の歯抜けの箇所に補充することが必要になる。
【０００５】
本発明は、複数列のシュートのうちの一部のシュートにおいて物品の不足が生じた場合に、各列のシュートにおける物品の数のバランスを維持し、後の工程において物品の歯抜けが生じることのない物品供給システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る第１の物品供給システムは、ｍ行ｎ列の行列状に配置された複数の保持部を有する物品移載手段と、物品を整列状態で保持するｎ列の物品整列部を有する物品貯留手段とを備え、物品移載手段は、保持部の各列がそれぞれ物品整列部の各列に対向する第１移載姿勢と、保持部の各行のうちのいずれか１行が複数の物品整列部のうちのいずれか１列に対向する第２移載姿勢とに切替え可能であり、物品移載手段が保持するｍ行ｎ列の物品の全てを第１移載姿勢によって物品貯留手段に供給する通常移載モードと、物品移載手段が保持するｍ行ｎ列の物品のうちの所定の行の物品を第２移載姿勢によって複数の物品整列部のうちの所定の物品整列部に供給する集中移載モードとを有することを特徴としている。
【０００７】
好ましくは、集中移載モードにより所定の行の物品を物品整列部のうちの所定の物品整列部に供給した後、物品移載手段を９０°回転させて残りの物品を各物品整列部の各列に供給する。
【０００８】
本発明に係る第２の物品供給システムは、ｎ行ｎ列の行列状に配置された複数の保持部を有する物品移載手段と、物品を整列状態で保持するｎ列の物品整列部を有する物品貯留手段とを備え、物品移載手段は、保持部の各列または各行がそれぞれ物品整列部の各列に対向する第１移載姿勢と、保持部の各列または各行のうちのいずれか１列または１行が複数の物品整列部のうちのいずれか１列に対向する第２移載姿勢とに切替え可能であり、物品移載手段が保持するｎ行ｎ列の物品の全てを第１移載姿勢によって物品貯留手段に供給する通常移載モードと、物品移載手段が保持するｎ行ｎ列の物品のうちの所定の列または行の物品を第２移載姿勢によって複数の物品整列部のうちの所定の物品整列部に供給する集中移載モードとを有することを特徴としている。
【０００９】
好ましくは、集中移載モードにより所定の列または行の物品を物品整列部のうちの所定の物品整列部に供給した後、物品移載手段を９０°回転させて残りの物品を各物品整列部の各列に供給する。
【００１０】
また好ましくは、物品貯留手段は、各物品整列部が保持する物品の不足を検出する検出手段を有し、物品移載手段は、物品の不足が検出された物品整列部に対し、集中移載モードによって物品を供給する。物品供給システムは、物品移載手段によって保持される物品を行列状に配置して収容する物品収容部材と、物品収容部材を搬送する搬送手段とをさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数列のシュートのうちの一部のシュートにおいて物品の不足が生じた場合に、各列のシュートにおける物品の数のバランスを維持し、後の工程において物品の歯抜けが生じることのない物品供給システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を適用した物品供給システムの概略的な構成を示す平面図である。
【図２】トレイに収容された物品をシュートに供給し、集積部において姿勢を変更して、箱詰めする作用を示す図である。
【図３】一部のシュートに物品の不足が発生した例を示す図である。
【図４】物品が不足しているシュートに物品を補充する作用を説明するための図である。
【図５】供給ヘッドにより物品をシュートに補充する状態を示し、図３の矢印Ｙ方向に沿ってシュートを見た図である。
【図６】物品が不足しているシュートに物品を補充した後の状態を示す図である。
【図７】図６の状態の後、供給ヘッドにより残りの物品を各シュートに供給した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は本発明の一実施形態を適用した物品供給システムの概略的な構成を示している。本実施形態において取り扱われる物品Ｐは円錐形状を有し、円錐の頂点を下方に向けた起立状態（図２参照）で、５行×６列の行列状に配置されてトレイ（物品収容部材）１０に収容され、トレイ搬送コンベヤ（物品搬送手段）１２により搬送される。図１において搬送方向は下方向であり、この明細書では、搬送方向に沿う方向（図１の上下方向）を列と定義し、搬送方向に直交する方向（図１の左右方向）を行と定義する。なお図１−７において、トレイ１０の１列目（図１の左端）に保持されていた物品Ｐには符号Ａを付している。同様に、トレイ１０の２列目に保持されていた物品Ｐには符号Ｂ、３列目の物品Ｐには符号Ｃ、４列目の物品Ｐには符号Ｄ、５列目の物品Ｐには符号Ｅ、６列目の物品Ｐには符号Ｆを付している。
【００１４】
トレイ１０には物品Ｐの最大径よりも小さい径を有する支持孔１１が形成され、物品Ｐは支持孔１１に挿入された状態でトレイ１０に保持される。トレイ１０はトレイ搬送コンベヤ１２によって搬送され、トレイ搬送コンベヤ１２の側方には物品貯留部（物品貯留手段）１３が配設される。物品貯留部１３は６列のシュート（物品整列部）１４を有し、シュート１４はトレイ搬送コンベヤ１２に直交する方向に延びる。このため、物品Ｐがトレイ１０から物品貯留部１３へ受け渡されるとき、行列状の物品Ｐは水平面内で回転され、物品貯留部１３では円錐の頂点を下方に向けて保持される。
【００１５】
シュート１４の下流端の近傍には集積部１５が設けられる。集積部１５には、各シュート１４に保持された先頭の２行の物品Ｐが頂点を下方に向けた状態で移載される。後述するように、集積部１５では物品Ｐの姿勢が横臥状態に変更され、箱詰めヘッド２３（図２参照）によって、箱Ｘの中に充填される。
【００１６】
図１と図２を参照して、物品Ｐを、トレイ１０からシュート１４を介して集積部へ移し、横臥姿勢に変更して箱詰めする作用を説明する。トレイ１０において、トレイ搬送コンベヤ１２の搬送方向に延びる各列の支持孔１１にはそれぞれ、通常５つの物品Ｐが収容される。各列の物品Ｐは、トレイ搬送コンベヤ１２の上方に設けられた供給ヘッド（物品移載手段）２０によって、対応するシュート１４に供給される。供給ヘッド２０は、５行×６列の行列状に配置された３０個の保持部２１を物品Ｐの上面に吸着させて持ち上げ、鉛直軸周り（図１において時計方向）に９０°回転して、全ての物品Ｐをシュート１４へ供給する。
【００１７】
各シュート１４は、物品Ｐの最大径よりも狭い間隔で平行に配置された一対のスクリューコンベヤであり、軸心周りに回転することによって物品Ｐを下流端（図２において左端部）まで移送する。シュート１４の下流端の上方には移載ヘッド２２が設けられ、移載ヘッド２２は各シュート１４の先頭に位置する２個の物品Ｐを取上げて集積部１５に移載する。したがって集積部１５には２行×６列の物品Ｐが配置され、公知の機構によって、円錐の頂点を下方に向けた起立状態から、頂点を水平方向に向けた横臥姿勢に変更される。
【００１８】
横臥姿勢に定められた各行の物品Ｐは、円錐の頂点が他方の行の物品Ｐの基部（円錐の底部）に近接するように配置され、箱詰めされたときに各物品Ｐの間に形成される隙間ができるだけ小さくなるようになっている。横臥状態の２行×６列の物品Ｐは、集積部１５の上方に設けられた箱詰めヘッド２３により、集積部１５から一括して取上げられ、箱Ｘに収容される。
【００１９】
トレイ搬送コンベヤ１２上のトレイ１０には、常に５行×６列の全ての物品Ｐが収容されているとは限らず、トレイ搬送コンベヤ１２よりも上流側の検査工程における検査結果等に応じて、いずれかの物品Ｐが除去されている可能性がある。したがって６列のシュート１４に保持された物品Ｐの数にはばらつきが発生し、一部のシュート１４における物品Ｐの数が過小になることがある。例えば図３に示すように２列目の物品Ｐがシュート１４に存在しないと、集積部１５において２列目（符号Ｂが付された箇所）に歯抜けが生じる。このような事態の発生を未然に防ぐための構成を次に説明する。
【００２０】
図３に示すように、各シュート１４の所定の位置には、シュート１４が保持する物品Ｐの不足を検出するセンサ（検出手段）２４が設けられる。センサ２４は例えば、発光素子と受光素子から成る光学センサであり、物品Ｐが存在しないとき、供給ヘッド２０を制御する制御ユニット（図示せず）に異常信号を送信する。異常信号に応じて供給ヘッド２０は、後述するように、物品Ｐが不足しているシュート１４に物品Ｐを補充する。なお図３ではセンサ２４は１カ所のみに示されているが、全てのシュート１４に設けられる。またセンサ２４が設置される場所は移載ヘッド２２の処理能力等に応じて決められ、例えばシュート１４の下流端から３番目の物品Ｐに相当する位置である。
【００２１】
図４−７を参照して、物品Ｐが不足しているシュート１４に物品Ｐを補充する作用を説明する。
図２を参照して説明したように、物品の不足が発生していないとき、供給ヘッド２０はトレイ１０から物品Ｐを取上げた後、鉛直軸周りに９０°回転する。これにより供給ヘッド２０は、保持部２１の各列が各シュート１４に対向する第１移載姿勢に定められる。そして供給ヘッド２０がそのまま下降して、各物品Ｐが対応するシュート１４に係合し、全ての物品Ｐが保持部２１から解放されてシュート１４へ移載される。このように物品の不足が発生していないときは、通常移載モードが実行され、供給ヘッド２０が保持する５行×６列の物品Ｐの全てが、第１移載姿勢によってシュート１４に供給される。
【００２２】
これに対して、例えば２列目の物品Ｐが不足している場合（図３参照）、図４に示すように、供給ヘッド２０は鉛直軸周りに回転せず、保持部２１の各行のうちのいずれか１行が２列目のシュート１４に対向する第２移載姿勢に定められる。本実施形態では、供給ヘッド２０はシュート１４に直交する方向に水平移動して、１行目の保持部２１が２列目のシュート１４に対向する。そして供給ヘッド２０は、図５に示すように、１行目の保持部２１が下方になるように傾けられる。これにより、保持部２１の吸着盤が撓んで各物品Ｐは鉛直状態に近づき、１行目の物品Ｐはスムーズに２列目のシュート１４に受け渡され、図６に示すように、全てのシュート１４に１列分の物品Ｐが保持される状態になる。
【００２３】
次いで供給ヘッド２０は傾斜状態から元の垂直状態に戻され、鉛直軸周りに９０°回転して第１移載姿勢に復帰する。その後供給ヘッド２０は下降し、残りの物品Ｐをシュート１４に供給する。これにより、図７に示すように、第２移載姿勢の供給ヘッド２０によって物品Ｐが補充された物品群Ｓ１の上流側に、４行×６列の物品群Ｓ２が保持される状態になる。このように物品Ｐの不足が検出されたときは集中移載モードが実行され、供給ヘッド２０が保持する５行×６列の物品Ｐのうちの１行目の物品Ｐが、第２移載姿勢によって不足状態のシュート１４に供給される。そして供給ヘッド２０が保持する残りの物品Ｐが、第１移載姿勢によってシュート１４に供給される。
【００２４】
以上のように本実施形態において、供給ヘッド２０は、保持部２１の各列がそれぞれシュート１４に対向する第１移載姿勢と、保持部２１の各行のうちのいずれか１行が複数のシュート１４のうちのいずれか１列に対向する第２移載姿勢とに切替え可能である。そして、各シュート１４において物品の不足が発生していないときは、通常移載モードが実行され、供給ヘッド２０は第１移載姿勢に定められて全ての物品Ｐをシュート１４に供給する。これに対して物品の不足が発生しているとき、集中移載モードが実行され、供給ヘッド２０は第２移載姿勢に定められて、１行目の物品Ｐを不足状態のシュート１４に供給し、これにより物品Ｐの不足状態が解消する。
【００２５】
したがって本実施形態によれば、複数列のシュート１４のいずれかにおいて物品の不足が生じた場合に、そのシュート１４に物品Ｐを補充して各シュート１４における物品Ｐの数のバランスを維持することができる。したがって、後の工程において物品Ｐの歯抜けが生じることが確実に防止される。
【００２６】
本実施形態では、供給ヘッド２０は集中移載モードにおいて、１行目の保持部２１が下方になるように傾斜して、１行目の物品Ｐをシュート１４に供給しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、供給ヘッド２０の各保持部１１が独立に昇降できるように構成し、所定の行の保持部１１が下降してシュート１４に物品Ｐを供給することも可能である。
【００２７】
またトレイ１０が保持する物品Ｐの行列の数も任意であり、供給ヘッド２０がｍ行ｎ列の行列状に配置された保持部２１を有する構成であってもよい。この場合、供給ヘッド２０はｍ行ｎ列の物品Ｐのうちの所定の行の物品Ｐを第２移載姿勢によって、不足状態が生じているシュート１４に供給する。
【００２８】
さらに、集中移載モードにおいて、供給ヘッド２０は第２移載姿勢で所定のシュート１４に物品Ｐを供給した後、第１移載姿勢で残りの物品Ｐを全シュート１４に供給しているが、これらの供給動作の順序を逆にしてもよい。例えば２列目の物品Ｐが不足している場合（図３参照）、供給ヘッド２０は第１移載姿勢に定められた状態で、１行目の５つの物品Ｐを残しつつ、他の４行の物品Ｐを全シュート１４に供給し、その後、第２移載姿勢に定められて、１行目の５つの物品Ｐを２列目のシュート１４に供給してもよい。
【００２９】
ここまでの説明はトレイ１０における物品Ｐの行数と列数が異なる場合であったが、他の実施形態として、次に説明するように行数と列数が同じ場合、すなわち供給ヘッド２０がｎ行ｎ列の行列状に配置された保持部２１を有し、物品貯留部１３がｎ列のシュート１４を有する場合にも本発明は適用できる。
【００３０】
ｎ行ｎ列の場合、供給ヘッド２０の行数がシュート１４の列数に一致しているので、供給ヘッド２０が保持する物品の全てをシュート１４に供給する通常移載モードにおいて、供給ヘッド２０を鉛直軸周りに９０°回転させても、回転させなくてもよい。したがって通常移載モードを実行するための第１移載姿勢として２つのパターンが可能である。第１のパターンは、供給ヘッド２０を回転させて保持部２１の各列がそれぞれシュート１４に対向する状態で全ての物品をシュート１４に供給するもので、第２のパターンは、供給ヘッド２０を回転させずに保持部２１の各行がそれぞれシュート１４に対向する状態で全ての物品をシュート１４に供給するものである。
【００３１】
一方、不足状態のシュート１４に対して物品Ｐを補充する集中移載モードを実行するための第２移載姿勢としても２つのパターンが可能である。第１のパターンは、供給ヘッド２０を回転させずに保持部２１のいずれか１行が不足状態のシュート１４に対向する状態で、その１行の物品をシュート１４に供給するものである。この後、供給ヘッド２０は９０°回転して第１移載姿勢に定められ、残りの物品が各シュート１４に供給される。第２のパターンは、供給ヘッド２０を回転させて保持部２１のいずれか１列が不足状態のシュート１４に対向する状態で、その１列の物品をシュート１４に供給するものである。この後、供給ヘッド２０はそのままの状態（第１移載姿勢）で、残りの物品を各シュート１４に供給する。
【符号の説明】
【００３２】
１３  物品貯留部（物品貯留手段）
１４  シュート（物品整列部）
２０  供給ヘッド（物品移載手段）
２１  保持部
Ｐ    物品
【図１】
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【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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【図７】
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