(57)【要約】【課題】  物品の上下を自動的且つ確実に反転させることができる、反転搬送装置を提供する。【解決手段】  直列に配設された第一及び第二のコンベア３，４と、該コンベアの駆動機構５と、物品２が前記第一及び第二のコンベア３，４に跨って位置する所定の反転位置Ｐに到達したことを検知するセンサ６と、前記所定の反転位置Ｐで停止した前記物品２を挟持する挟持機構７と、該挟持機構７で挟持されたままの状態で前記物品２の上下を反転させる反転機構８と、前記物品２の反転動作の障害とならないように前記第一及び第二のコンベア３，４の互いに隣接する端部３ａ，４ａを下方へと逃がすコンベア傾動機構９と、前記センサ６からの信号を受けて前記コンベア駆動機構５を制御し、且つ、前記挟持機構７、前記反転機構８及び前記コンベア傾動機構９を自動制御する制御装置１０を備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に配設された第一及び第二のコンベアと、該コンベアの駆動機構と、物品が前記第一及び第二のコンベアに跨って位置する所定の反転位置に到達したことを検知するセンサと、前記所定の反転位置で停止した前記物品を挟持する挟持機構と、該挟持機構で挟持されたままの状態で前記物品の上下を反転させる反転機構と、前記物品の反転動作の障害とならないように前記第一及び第二のコンベアの互いに隣接する端部を下方へと逃がすコンベア傾動機構と、前記センサからの信号を受けて前記コンベア駆動機構を制御し、且つ、前記挟持機構、前記反転機構及び前記コンベア傾動機構を自動制御する制御装置と、を備えている、反転搬送装置。
【請求項２】
前記第一及び第二のコンベアは、それぞれ、互いに平行に配設された一対のコンベア部材を備え、前記挟持機構に含まれる一対の挟持部材が、平面視で前記一対のコンベア部材間に配置されている、請求項１に記載の反転搬送装置。
【請求項３】
前記所定の反転位置に到達した前記物品を受け止めてその慣性移動を阻止する退避移動可能なストッパを備えている、請求項１又は２に記載の反転搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品の搬送過程でその物品の上下を反転させる、反転搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、カップ麺を所定の個数ずつ箱詰めする自動箱詰め工程では、カップ麺の全体形状が下窄みのテーパー状であることから、カップ麺を包装する箱を上下逆さまの状態でコンベア上に供給し、且つ、カップ麺を上下逆さまの安定させた状態で箱詰めするのが好ましい。その場合、箱詰めを終えた時点では、コンベア上において箱及びその内部のカップ麺が上下逆さまになっている。このため、箱詰め完了後に、前記箱を自動的に上下反転させる工程が必要となる。
【０００３】
ところで、搬送途中において、自動的且つ確実に物品を反転させることができる物品反転装置として、下記特許文献１に記載のものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−１７１８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記の如き従来の提案とは異なる方法で物品の上下を自動的且つ確実に反転させることができる、反転搬送装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明に係る反転搬送装置は、直列に配設された第一及び第二のコンベアと、該コンベアの駆動機構と、物品が前記第一及び第二のコンベアに跨って位置する所定の反転位置に到達したことを検知するセンサと、前記所定の反転位置で停止した前記物品を挟持する挟持機構と、該挟持機構で挟持されたままの状態で前記物品の上下を反転させる反転機構と、前記物品の反転動作の障害とならないように前記第一及び第二のコンベアの互いに隣接する端部を下方へと逃がすコンベア傾動機構と、前記センサからの信号を受けて前記コンベア駆動機構を制御し、且つ、前記挟持機構、前記反転機構及び前記コンベア傾動機構を自動制御する制御装置と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。
【０００６】
本発明によれば、物品は、前記第一のコンベアから前記第二のコンベアへの搬送過程で一旦停止させてその上下を反転させられる。動作の制御は、前記制御装置によって行われる。まず、前記物品が前記所定の反転位置に到達すると、前記センサからの信号により、前記制御装置が前記コンベア駆動機構を停止させる。これにより、前記物品の搬送が停止され、前記物品は前記所定の反転位置に停止する。次に、前記制御装置は、前記挟持機構を作動させて前記物品を挟持させ、且つ、前記反転機構を作動させる。これにより、前記挟持機構で挟持されたままの状態で、前記物品の上下が反転する。前記反転機構の作動に先立って又は同期して、前記制御装置は、前記コンベア傾動機構を作動させて、前記物品の反転の障害とならないように前記第一及び第二のコンベアの互いに隣接する端部を下方へと逃がす。
【０００７】
前記物品の反転が完了したら、前記制御装置は、前記コンベア傾動機構を逆作動させて前記第一及び第二のコンベアを元の状態に復帰させる。そして、前記制御装置は、前記挟持機構を逆作動させて、前記物品を前記第一及び第二のコンベア上に解放する。次に、前記制御装置は、前記コンベア駆動機構を作動させて、前記第一及び第二のコンベアを物品送り方向へと回転駆動する。
【０００８】
本発明によれば、以上のようにして、物品の上下を自動的且つ確実に反転させることができる。
【０００９】
好適な実施の一形態として、前記第一及び第二のコンベアは、それぞれ、互いに平行に配設された一対のコンベア部材を備え、前記挟持機構に含まれる一対の挟持部材が、平面視で前記一対のコンベア部材間に配置されているものとすることもできる（請求項２）。
【００１０】
好適な実施の一形態として、前記所定の反転位置に到達した前記物品を受け止めてその慣性移動を阻止する退避移動可能なストッパを備えたものとすることもできる（請求項３）。このようにすれば、前記物品を前記所定の反転位置に正確に停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の一形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る反転搬送装置の正面図、図２は、図１の反転搬送装置の平面図、図３は、図１の反転搬送装置における挟持機構及び反転機構の斜視図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態に係る反転搬送装置１は、物品２の搬送方向に沿って直列に配設された第一及び第二のコンベア３，４と、該コンベア３，４の駆動機構５と、前記物品２が前記第一及び第二のコンベア３，４に跨って位置する所定の反転位置Ｐに到達したことを検知するセンサ６と、前記所定の反転位置Ｐで停止した前記物品２を挟持する挟持機構７と、該挟持機構７で挟持されたままの状態で前記物品２の上下を反転させる反転機構８と、前記物品２の反転動作の障害とならないように前記第一及び第二のコンベア３，４の互いに隣接する端部３ａ，４ａを下方へと逃がすコンベア傾動機構９と、前記センサ６からの信号を受けて前記コンベア駆動機構５を制御し、且つ、前記挟持機構７、前記反転機構８及び前記コンベア傾動機構９を自動制御する制御装置１０と、を備えている。
【００１４】
前記物品２の具体的内容は問わないが、その形状は、前記挟持機構７で挟持でき、且つ、反転前でも反転後でも前記第一及び第二のコンベア３，４上に載置できる形状であることを要する。したがって、典型的には、直方体の外形を有する物品が該当する。
【００１５】
前記第一及び第二のコンベア３，４は、物品２の搬送方向、すなわち、図１で見て左右方向に延びるように、直列に且つ水平に配設されている。図１の例では、前記物品２は、前記第一のコンベア３から前記第二のコンベア４へと右方へ搬送される。前記第一及び第二のコンベア３，４の互いに隣接する内端部３ａ，４ａは、それら相互間で前記物品２を円滑且つ確実に受け渡すことができるように、物品搬送に支障のない程度の隙間をあけて同一高さに位置している。前記第一及び前記第二のコンベア３，４は、前記内端部３ａ，４ａが下方へと移動できるように、前記第一及び前記第二のコンベア３，４の外端部３ｂ，４ｂの各支軸３ｃ，４ｃによって上下揺動自在に支持されている。
【００１６】
前記第一のコンベア３の物品搬送方向の手前側には、該第一のコンベア３上へと前記物品２を供給する入口側コンベア１１が配設されている。同様に、前記第二のコンベア４の物品搬送方向の下手側には、該第二のコンベア４から物品２を受け取る出口側コンベア１２が配設されている。
【００１７】
前記第一及び第二のコンベア３，４の前記駆動機構５は、電動の搬送モータ１３と、該搬送モータ１３の回転を前記各コンベア３，４へと伝達する伝動系１４と、を備えている。該伝動系１４の詳細は、次の通りである。
【００１８】
図２に示すように、前記搬送モータ１３の出力軸１３ａには、駆動スプロケット１５が固着されている。該駆動スプロケット１５に巻き掛けられたチェーン１６は、中間軸１７に固着された中間スプロケット１８を駆動する。前記中間軸１７上には、互いに同一の第一の出力スプロケット１９及び第二の出力スプロケット２０が固着されている。前記第一の出力スプロケット１９に巻き掛けられたチェーン２１は、前記第一のコンベア３の従動スプロケット２２を駆動する。同様に、前記第二の出力スプロケット２０に巻き掛けられたチェーン２３は、前記第二のコンベア４の従動スプロケット２４を駆動する。以上のようにして、単一の前記搬送モータ５によって、前記第一及び第二のコンベア３，４が同方向へと等速度で回転駆動される。
【００１９】
なお、本実施の形態では、前記入口側コンベア１１も前記搬送モータ５で回転駆動される。すなわち、前記中間軸１７上に第三の出力スプロケット２５が固着され、該第三の出力スプロケット２５は、図１に示すように、調速スプロケット２６及びチェーン２７等の伝動手段を介して、前記入口側コンベア１１を駆動する。一方、前記出口側コンベア１２は、それ専用の搬送モータ２８で回転駆動される。
【００２０】
前記センサ６は、前記物品２が前記第一及び第二のコンベア３，４に跨って位置する所定の反転位置Ｐに到達したことを検知する。前記センサ６としては、限定はされないが、光センサ等の非接触式のものを用いるのが好ましい。例えば、前記第二のコンベア４による前記物品２の搬送路に対してその搬送方向と直角な方向に向けて光センサを設置する。前記センサ６の検知信号は前記制御装置１０に入力され、該制御装置１０により、前記搬送モータ１３が停止される。これにより、前記物品２が前記所定の反転位置Ｐに停止する。
【００２１】
ところで、前記センサ６及び前記制御装置１０の作用で前記第一及び第二のコンベア３，４が急停止した場合、前記物品２は前記所定の反転位置Ｐより前方へと慣性で移動してしまうことも考えられる。そこで、この慣性移動を防止するため、図１に示すように、前記第二のコンベア４の上方には、ストッパ機構２９が配設されている。
【００２２】
該ストッパ機構２９は、前記所定の反転位置Ｐに到達した前記物品２を受け止めてその慣性移動を阻止するストッパ３０と、該ストッパ３０を移動させるストッパ移動アクチュエータ３１と、を備えている。該ストッパ移動アクチュエータ３１は、前記第二のコンベア４の再作動時に前記物品２の搬送移動の邪魔にならないように、前記ストッパ３０を上方へ退避移動させる。図示例では、前記ストッパ移動アクチュエータ３１として、電動式又は油圧式の直線動アクチュエータを斜め下向きに配置し、ロッド３２の伸縮によりその先端部に固着された前記ストッパ３０が移動できるようにしてある。また、前記ストッパ３０は、ロットの変更等で物品の大きさが変更される場合にも対応できるように、物品の搬送方向に沿って位置変更可能とされている。図示例では、物品搬送方向に沿ってガイドロッド３３を配設し、該ガイドロッド３３に沿って前記ストッパ移動アクチュエータ３１が移動できるようにしてある。
【００２３】
前記挟持機構７は、図３に示すように、互いに平行に配設された上下一対の挟持板３４，３４と、該各挟持板３４を平行状態のままで接近離間方向へと同時に駆動する挟持板アクチュエータ３５と、該各挟持板アクチュエータ３５を支持する四角形の挟持フレーム３６と、を備えている。前記各挟持板アクチュエータ３５としては、電動式又は油圧式の直線動アクチュエータを使用することができる。本実施の形態では、図２にも示すように、前記第一及び第二のコンベア３，４のそれぞれが、互いに平行に配設された一対の狭幅コンベア部材３７，３７を備え、一対の挟持部材としての前記挟持板３４，３４が、平面視で前記一対の狭幅コンベア部材３７，３７間に配置されている。そして、前記各挟持板アクチュエータ３５が同時に同ストロークだけ作動することにより、前記所定の反転位置Ｐで停止した前記物品２について、前記一対の挟持板３４，３４による挟持及び解放が行われる。
【００２４】
なお、前記上下一対の挟持板３４，３４に代えて左右一対の挟持板を備え、前記物品２をその搬送方向に対して左右横方向から挟持するようにしてもよい。
【００２５】
前記反転機構８は、図３に示すように、前記挟持フレーム３６を上下反転可能に支持する反転支持部３８と、該反転支持部３８の反転軸３９を１８０度回転させる反転駆動部４０と、を備えている。前記反転支持部３８は、前記反転軸３９と、該反転軸３９を回転自在に支持する軸受４１とを備える。前記反転軸３９は、前記挟持フレーム３６の左右一対の縦枠部４２，４２の上下長さ方向の中央部から左右外方へ突出している。一方、前記反転駆動部４０は、前記反転軸３９に固着された反転従動スプロケット４３と、該反転従動スプロケット４３に巻き掛けられたチェーン４４を回転駆動する反転駆動スプロケット４５と、該反転駆動スプロケット４５の回転軸４６に固着された反転アーム４７と、該反転アーム４７の両外端部を互いに上下逆方向に同時に駆動する一対の反転アクチュエータ４８，４８と、を備える。前記反転軸３９の反転角度が正確に１８０度となるように、前記反転駆動スプロケット４５と前記反転従動スプロケット４３のギア比に加えて、前記反転アーム４７の回転角度を適切に設定する。
【００２６】
なお、前記反転アクチュエータ４８としては、図示例の如き電動式又は油圧式の直線動アクチュエータに代えて、前記反転軸３９を直接的に１８０度回転させるサーボモータを採用することもできる。
【００２７】
前記コンベア傾動機構９は、図１に示すように、前記第一及び第二のコンベア３，４のそれぞれを傾動させる傾動アクチュエータ４９を備えている。図示例では、各傾動アクチュエータ４９として電動式又は油圧式の直線動アクチュエータを採用している。該各傾動アクチュエータ４９は、前記各コンベア３，４の下方に斜めに配設されている。前記各傾動アクチュエータ４９が収縮作動することで、前記各コンベア３，４は、前記反転機構８の作動に先立って又は同期して、前記各コンベア支軸３ｃ，４ｃを中心として下方へ揺動する。これにより、前記物品２の反転動作時に、該物品２や前記挟持フレーム３６等が前記各コンベア３，４に接触することが防止される。前記物品２の上下反転の完了後には、前記各傾動アクチュエータ４９が伸長作動して、前記各コンベア３，４が元の水平な状態に復帰する。
【００２８】
前記制御装置１０は、マイクロコンピュータ等を含んでいて、前記センサ６からの信号を受けて前記コンベア駆動機構５を制御し、且つ、前記ストッパ機構２９、前記挟持機構７、前記反転機構８及び前記コンベア傾動機構９を予め設定されたプログラムに従って自動制御する。
【００２９】
具体的には、前記物品２は、所定間隔をおいて前記入口側コンベア１１上を搬送され、一つづつ前記第一のコンベア３上へと供給される。前記物品２が前記所定の反転位置Ｐに到達すると、前記センサ６からの信号により、前記制御装置１０が前記搬送モータ１３を停止させる。これにより、前記物品２の搬送が停止され、前記物品２は前記所定の反転位置Ｐに停止する。前記ストッパ３０が前記物品２の前面を受け止めるので、該物品２の慣性移動も起こらない。前記ストッパ３０は、前記物品２の慣性移動を阻止した後に、前記ストッパ移動アクチュエータ３１の作動で斜め上方へと退避移動する。前記搬送モータ１３の停止により、前記第一及び第二のコンベア３，４とともに前記入口側コンベア１１も停止するので、前記第一のコンベア３上に次の物品が搬送されて来ることはない。
【００３０】
次に、前記制御装置１０は、前記各挟持板アクチュエータ３５を伸長作動させて前記一対の挟持板３４，３４で前記物品２を挟持させ、且つ、前記各反転アクチュエータ４８を作動させる。これにより、前記一対の挟持板３４，３４で挟持されたままの状態で前記物品２の上下が反転する。前記各反転アクチュエータ４８の作動に先立って又は同期して、前記制御装置１０は、前記各傾動アクチュエータ９を収縮作動させて、前記物品２の反転の障害とならないように前記第一及び第二のコンベア３，４の内端部３ａ，４ａを下方へと逃がす。
【００３１】
前記物品２の反転が完了したら、前記制御装置１０は、前記各傾動アクチュエータ９を伸長作動させて前記第一及び第二のコンベア３，４を元の水平な状態に復帰させる。そして、前記制御装置１０は、前記各挟持板アクチュエータ３５を収縮作動させて、前記物品２を前記第一及び第二のコンベア３，４上に解放する。次に、前記制御装置１０は、前記搬送モータ５を作動させて、前記第一及び第二のコンベア３，４を物品送り方向へと回転駆動する。これにより、前記物品２は、前記第二のコンベア４上を搬送されて、前記出口側コンベア１２上へと送り出される。同時に、次の物品２が前記入口側コンベア２から前記第一のコンベア３上へと供給され、以後、同じ動作が繰り返される。
【００３２】
以上のようにして、物品の搬送過程において、該物品の上下を自動的且つ確実に反転させることができる。
【００３３】
本実施の形態によれば、前記物品２の反転動作時に前記第一及び前記第二のコンベア３，４が下方へ退避するので、前記物品２を円滑に反転させることができる。また、前記第一及び第二のコンベア３，４の内端部３ａ，４ａ側が下方へ揺動して逃げるので、前記第一及び第二のコンベア３，４を逃がすために要するスペースも少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る反転搬送装置の正面図である。
【図２】図１の反転搬送装置の平面図である。
【図３】図１の反転搬送装置における挟持機構及び反転機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
２    物品
３    第一のコンベア
３ａ  第一のコンベアの内端部
４    第二のコンベア
４ａ  第二のコンベアの内端部
５    コンベア駆動機構
６    センサ
７    挟持機構
８    反転機構
９    コンベア傾動機構
１０  制御装置
３０  ストッパ
３４，３４  一対の挟持部材（挟持板）
３７，３７  一対のコンベア部材
Ｐ    所定の反転位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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