(57)【要約】      （修正有）【課題】段積み数設定の自由度が大きく、物品を傷めることの少ない物品段積み装置を提供する。【解決手段】物品段積み装置１は、第１群のバケット１１ａを第１駆動系統１２ａで、第２群のバケット１１ｂを第２駆動系統１２ｂで、独立して駆動可能な授受コンベア１０を備える。物品搭載装置がバケット１１ａ、１１ｂに物品２を１個ずつ搭載する。第１群と第２群のいずれかのバケットに物品搭載装置が物品２を搭載している間、物品搭載済みの他群のバケットから移載装置４０が物品２をピックアップし、段積み用コンベア５０の第１群のバケット５１ａまたは第２群のバケット５１ｂに積み上げる。制御装置は、物品搭載装置による物品２の搭載と、移載装置４０による物品２のピックアップが円滑に進行するように第１駆動系統１２ａと第２駆動系統１２ｂを制御する。【選択図】図１
2008120541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成を備える物品段積み装置：
（ａ）第１群のバケットを連結した第１駆動系統と、第２群のバケットを連結した第２駆動系統を備え、前記第１駆動系統と第２駆動系統を独立して駆動可能な授受コンベア
（ｂ）前記授受コンベアの上流域に配置され、その地点に到着した前記第１群のバケットまたは第２群のバケットに対し、１個のバケットにつき物品を１個ずつ搭載する物品搭載装置
（ｃ）少なくとも一部が前記授受コンベアの下流域に近接配置された段積み用コンベア
（ｄ）物品搭載状態で前記授受コンベアの下流域に到着した前記第１群または第２群のバケットから物品をピックアップし、所定の積み数を前記段積み用コンベアのバケットに積み上げる移載装置
（ｅ）前記第１群のバケットまたは第２群のバケットの一方を、前記物品搭載装置から物品搭載を受けるのに適した動作モードで駆動すると同時に、異なる群のバケットを、前記移載装置が物品をピックアップしやすいように駆動する、前記授受コンベアの制御装置。
【請求項２】
前記物品搭載装置が、前記授受コンベアの上流域における前記第１群のバケットまたは第２群のバケットの動きに同期する物品供給コンベアを含むことを特徴とする請求項１に記載の物品段積み装置。
【請求項３】
前記段積み用コンベアは、第１群のバケットを連結した第１駆動系統と、第２群のバケットを連結した第２駆動系統を備え、前記第１駆動系統と第２駆動系統を独立して駆動するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の物品段積み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品段積み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場から物品を出荷するにあたり、物品を段積み状態で紙箱に入れるという包装形態がしばしば採用される。物品が薄い焼菓子のようなものである場合にそのような事例が多い。一方で特許文献１には、広く一般に物品の集合と搬送に用いられる装置が開示されている。
【特許文献１】特許第２６５１５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
段積み数は物品によって変わる。段積み装置は多くの段積み数に適合できるものであることが望ましい。また、物品が欠けやすい焼菓子のようなものである場合、欠けを生じて商品価値を損なうことのないように段積みが行われる必要がある。
【０００４】
本発明は上記のような要請に応えるべくなされたものであり、段積み数設定の自由度が大きく、また物品を傷めることの少ない物品段積み装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明に係る物品段積み装置は次の構成を備える。すなわち第１群のバケットを連結した第１駆動系統と、第２群のバケットを連結した第２駆動系統を備え、前記第１駆動系統と第２駆動系統を独立して駆動可能な授受コンベアと、前記授受コンベアの上流域に配置され、その地点に到着した前記第１群のバケットまたは第２群のバケットに物品を１個ずつ搭載する物品搭載装置と、少なくとも一部が前記授受コンベアの下流域に近接配置された段積み用コンベアと、物品搭載状態で前記授受コンベアの下流域に到着した前記第１群または第２群のバケットから物品をピックアップし、所定の積み数を前記段積み用コンベアのバケットに積み上げる移載装置と、前記第１群のバケットまたは第２群のバケットの一方を、前記物品搭載装置から物品搭載を受けるのに適した動作モードで駆動すると同時に、異なる群のバケットを、前記移載装置が物品をピックアップしやすいように駆動する、前記授受コンベアの制御装置である。
【０００６】
この構成によると、物品搭載装置で物品を搭載される地点では、授受コンベアの第１群のバケットまたは第２群のバケットは、物品搭載を受けるのに適した動作モードで駆動されるから、その地点での物品の破損を防ぐことができる。他方、物品搭載を受けている群と異なる群のバケットは、移載装置が物品をピックアップしやすいように駆動されるから、ピックアップ地点での物品の破損を防ぐことができる。そして、何個のバケットに物品を搭載してピックアップさせるかにより段積み数を設定できるから、段積み数設定の自由度が大きく、段取り替えも容易である。
【０００７】
（２）また本発明は、上記構成の物品段積み装置において、前記物品搭載装置が、前記授受コンベアの上流域における前記第１群のバケットまたは第２群のバケットの動きに同期する物品供給コンベアを含むことを特徴としている。
【０００８】
この構成によると、物品供給コンベアとバケットが同期して動いている状態で、すなわちコンベア進行方向の速度に差がない状態で物品の搭載が行われるから、物品がバケットにぶつかって破損するという事態を回避しやすい。
【０００９】
（３）また本発明は、上記構成の物品段積み装置において、前記段積み用コンベアは、第１群のバケットを連結した第１駆動系統と、第２群のバケットを連結した第２駆動系統を備え、前記第１駆動系統と第２駆動系統を独立して駆動するものであることを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、例えば第２群のバケットに物品を段積みしているとき、先に段積み作業を終えた第１群のバケットはそれと無関係に下流の工程に移動させることが可能になり、作業の能率が大いに向上する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、授受コンベアのバケットは、物品搭載装置で物品を搭載される地点ではその地点での物品の破損を防ぐように動き、移載装置により物品をピックアップされる地点ではその地点での物品の破損を防ぐように動くから、破損しやすい物品を安全に段積みすることができる。そして何個のバケットに物品を搭載してピックアップさせるかにより段積み数を設定できるから、段積み数設定の自由度が大きく、段取り替えも容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施形態を図１−３に基づき説明する。図１は物品段積み装置の概略構成図、図２は物品供給コンベアから授受コンベアのバケットに物品を搭載する仕組みを説明する部分平面図、図３は制御ブロック図である。
【００１３】
物品段積み装置１は次の構成要素を含む。すなわち授受コンベア１０、授受コンベア１０に物品２を搭載する物品搭載装置２０（図２参照）、物品搭載装置２０に物品２を供給する物品供給コンベア３０（図２参照）、授受コンベア１０から物品２をピックアップする移載装置４０、及び移載装置４０によって物品２を積み上げられる段積み用コンベア５０である。
【００１４】
授受コンベア１０は、軌道上のバケットをチェーンで移動させるタイプのものである。バケットには第１群のバケットと第２群のバケットがあり、第１群のバケットは第１駆動系統に連結され、第２群のバケットは第２駆動系統に連結されて、互いに独立に移動する。その基本的な仕組みは特許文献３に記載された「物品の集合搬送装置」と同じである。図１、２において、ハッチング無しのバケットが第１群のバケット１１ａであり、ハッチング有りのバケットが第２群のバケット１１ｂである。また図１では、ハッチング無しの無端チェーンで第１駆動系統１２ａを象徴させ、ハッチング有りの無端チェーンで第２駆動系統１２ｂを象徴させている。
【００１５】
第１群のバケット１１ａには９個一組のグループが複数存在し、それらが所定間隔で第１駆動系統１２ａに連結されている。第２群のバケット１１ｂにも９個一組のグループが複数存在し、それらが所定間隔で第２駆動系統１２ｂに連結されている。バケット１１ａ、１１ｂは物品２を無理なく受け入れ、段積みできる寸法を備える。なお、バケット１１ａ、１１ｂを９個一組としたのは、物品２を３段積みしたコラムを３本、計９個の物品２を紙箱に入れるのが包装仕様であるというのがその理由である。物品２を５段積みしたコラムを４本、計２０個の物品２を紙箱に入れるという包装仕様であれば、バケット１１ａあるいは１１ｂを２０個ずつ連ねて１グループとすることになる。ただし包装仕様の物品個数よりバケットの数の方が多くても問題はない。その場合は単に使用されないバケットが発生するだけである。
【００１６】
物品供給コンベア３０は、授受コンベア１０の上流域に、授受コンベア１０と平行に配置されている。物品供給コンベア３０は平ベルトにより構成され、一方の縁はバケット１１ａ、１１ｂに近接する。そのベルト面はバケット１１ａ、１１ｂの底面と同じか、あるいは僅かに高い高さに設定されている。物品供給コンベア３０は、バケット１１ａ、１１ｂの９個一組のグループ内における個々のバケットの配列ピッチと同じピッチで物品２を載置して走行する。
【００１７】
物品供給コンベア３０の傍らには、授受コンベア１０の反対側となる側に物品搭載装置２０が配置される。物品搭載装置２０は、授受コンベア１０及び物品供給コンベア３０に平行なレール２１と、レール２１の上を走行するスライダ２２と、スライダ２２に支持された物品押し出し用のエアシリンダ２３を備える。スライダ２２はエアシリンダやモータを動力源としてレール２１の上を往復動する。エアシリンダ２３はスライダ２２の進行方向と直角にロッド２４を延ばして物品２を押す。９個のエアシリンダ２３が並列に配置され、その配置ピッチはバケット１１ａ、１１ｂの９個一組のグループ内における個々のバケットの配列ピッチと同じである。
【００１８】
移載装置４０の主要な構成要素はロボット４１である。図１ではロボットアームの一部をもってロボット４１を象徴している。ロボット４１はエンドエフェクタとして真空吸着ヘッド４２を支持する。真空吸着ヘッド４２からは、物品２の段積みコラム数に合わせた３個の真空チャック４３が下向きに突出する。３個の真空チャック４３は授受コンベア１０の進行ラインに平行する形で一直線上に並ぶ。３個の真空チャック４３の配列ピッチは第１群のバケット１１ａあるいは第２群のバケット１１ｂで１グループを形成する９個のバケットの配列ピッチに等しい。ロボット４１には軽作業に適する産業用ロボット（例えば直角座標形式、水平多関節形式、パラレルリンク形式など）を用いる。
【００１９】
移載装置４０によって物品２を積み上げられる段積み用コンベア５０も、授受コンベア１０と同様、軌道上のバケットをチェーンで移動させるタイプのものである。バケットには第１群のバケットと第２群のバケットがあり、第１群のバケットは第１駆動系統に連結され、第２群のバケットは第２駆動系統に連結されて、互いに独立に移動する。その仕組みは授受コンベア１０と同じである。図１において、ハッチング無しのバケットが第１群のバケット５１ａであり、ハッチング有りのバケットが第２群のバケット５１ｂである。また図１では、ハッチング無しの無端チェーンで第１駆動系統５２ａを象徴させ、ハッチング有りの無端チェーンで第２駆動系統５２ｂを象徴させている。
【００２０】
第１群のバケット５１ａと第２群のバケット５１ｂは、バケット３個ずつで１グループとする。これは、３段積みのコラムを３本受け入れれば良いからである。しかしながら、１グループ当たりのバケット個数をもっと多くしておき、３本を超える数のコラムを収納する紙箱に対応できるようにしておいてもよい。
【００２１】
図３に示す制御装置６０が物品段積み装置１の動作を統括制御する。制御装置６０には授受コンベア１０、物品搭載装置２０、物品供給コンベア３０、移載装置４０、段積み用コンベア５０、及び運転指令を入力する操作部６１が接続される。この他制御装置６０には、物品２の存在や状態を確認する各種センサあるいは視覚認識システム、また制御装置６０による制御を必要とする各種構成要素が接続される。なお制御装置６０は、授受コンベア１０、物品搭載装置２０、物品供給コンベア３０、移載装置４０、段積み用コンベア５０などの要素ユニットが個々に制御部を備えている場合には、それらの個別制御部を包含する形で構成されるものである。
【００２２】
物品段積み装置１の動作は次の通りである。制御装置６０は、授受コンベア１０において、第１群のバケット１１ａと第２群のバケット１１ｂに異なる動きをさせる。今、第１群のバケット１１ａの中の１グループが移載装置４０に近接した位置にあり、第２群のバケット１１ｂの中の１グループが物品搭載装置２０に近接した位置にあるものとする。制御装置６０は第２駆動系統１２ｂにより第２群のバケット１１ｂを物品供給コンベア３０と同速度で連続移動させる。この時バケット１１ｂが物品供給コンベア３０上の物品２と１対１で横並びとなるようにする。物品搭載装置２０のスライダ２２も物品供給コンベア３０と同じ速度で追随走行させる。そして９個のエアシリンダ２３より一斉にロッド２４を突き出させる。これにより、９個の物品２が９個のバケット１１ｂに一挙に押し込まれ、搭載される。搭載完了後、エアシリンダ２３にロッド２４を引っ込めさせ、スライダ２２を追随走行開始前の位置に戻す。
【００２３】
物品供給コンベア３０からバケット１１ｂへの物品２の搭載は、物品供給コンベア３０とバケット１１ｂが同期して動いている状態で、すなわちコンベア進行方向の速度に差がない状態で行われるから、物品２がバケット１１ｂにぶつかって破損するという事態を回避しやすい。
【００２４】
第１駆動系統１２ａにおけるバケット１１ａのグループ同士の間隔と、第２駆動系統１２ｂにおけるバケット１１ｂのグループ同士の間隔は、物品搭載装置２０による物品２の搭載と、移載装置４０による物品２のピックアップが同時進行で円滑に行われように設定する。
【００２５】
移載装置４０は、物品２を１個ずつ搭載して近辺に到着した９個のバケット１１ａから物品２を３個ずつピックアップする。ピックアップはバケット１１ａの列のどちらかの端より行われる。ピックアップした３個の物品２は段積みコンベア５０のバケットに、図１の状態では第１群のバケット５１ａに、積み込まれる。９個の物品２がバケット５１ａに３段ずつに積み上がるまで、制御装置６０は移載装置４０がピックアップしやすいように第１駆動系統１２ａを駆動する。この場合の駆動は、バケット１１ａを低速で移動させるか、あるいは停止させる、ということになる。これにより、ピックアップ地点での物品２の破損を防ぐことができる。
【００２６】
段積みコンベア５０においても、第１群のバケット５１ａと第２群のバケット５１ｂは、物品積み込みの順序にあたっているときには、停止させるか、あるいは動きを遅くして、移載装置４０が積み込みを容易に行えるようにする。その間、物品２の積み込みを終えた他群のバケットを下流に移動させ、下流の装置に物品２を引き渡すことができる。
【００２７】
第１駆動系統５２ａにおけるバケット５１ａのグループ同士の間隔と、第２駆動系統５２ｂにおけるバケット５１ｂのグループ同士の間隔は、移載装置４０による物品２の積み込みと、下流の装置への物品２の引き渡しが同時進行で円滑に行われように設定する。
【００２８】
以上本発明の実施形態につき説明したが、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、物品を紙箱等に収納する前段階で用いられる段積み装置として広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】物品段積み装置の概略構成図
【図２】物品供給コンベアから授受コンベアのバケットに物品を搭載する仕組みを説明する部分平面図
【図３】制御ブロック図
【符号の説明】
【００３１】
１    物品段積み装置
１０  授受コンベア
１１ａ  第１群のバケット
１１ｂ  第２群のバケット
１２ａ  第１駆動系統
１２ｂ  第２駆動系統
２０  物品搭載装置
３０  物品供給コンベア
４０  移載装置
５０  物品段積みコンベア
５１ａ  第１群のバケット
５１ｂ  第２群のバケット
５２ａ  第１駆動系統
５２ｂ  第２駆動系統
６０  制御装置
【図１】
2008120541.tif 000003
【図２】
2008120541.tif 000004
【図３】
2008120541.tif 000005