(57)【要約】【課題】同一方向に向けて折り曲げられたシール部分３を両側に有する物品２を起立させる際に、シール部分３の向きを逆方向に向ける。【解決手段】物品２を両側から把持するグリップ部材２８、３０と、両側のグリップ部材２８、３０を接近、離隔させる開閉機構と、グリップ部材２８、３０が取り付けられた回動アーム１０と、グリップ部材２８、３０を回動アーム１０に対して相対回転させる回転機構とを備えている。両グリップ部材２８、３０を接近させて物品２を把持し、回動アーム１０を９０度回転させる。この回動アーム１０が回動する間に、回転機構がグリップ部材２８、３０を回動方向と逆方向に１８０度回転させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を両側から把持して反転させる物品反転装置において、
物品に両側から当接する一対のグリップ部材と、これら両グリップ部材を接近離隔させる開閉機構と、各グリップ部材を回転自在に支持して把持した物品を移載する回動アームと、前記グリップ部材を、回動アームの回動方向と逆方向に回転させる回転機構とを備え、
回動アームが物品を移載する際に、グリップ部材を回転させて、物品を把持した状態から回動アームの回動方向と逆方向に９０度回転させて反転させることを特徴とする物品反転装置。
【請求項２】
前記物品は両側に突出する突出片を有し、かつ、これら両突出片が同方向に傾斜しており、前記グリップ部材は、両突出片の基部寄りに当接した後、先端側に当接して物品を把持することを特徴とする請求項１に記載の物品反転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、物品を両側から把持して反転させる物品反転装置に係り、特に、平らに寝かした状態で搬送されてきた物品を、９０度反転させて起立した状態にする物品反転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、包装機等で包装した物品を複数個まとめて箱詰めをする場合には、包装機から平らに寝かした状態で排出された物品を、搬送コンベヤによって連続的に搬送し、下流側に設けた反転装置によってこれら水平状態の物品を９０度反転させて起立した状態にした後、複数個ずつ集積して同時に箱詰めをするようにしている。
【０００３】
このように、水平な状態で搬送されてきた物品を９０度反転させる装置は従来から知られている（特開平３−２６４４２３号公報）。この公報に記載された装置は、「コンベアの下流側にその搬送方向と同方向へ回転する回転ホイールを設け、この回転ホイールの外周面にコンベアから搬入された物品の前端部が係合する切欠きを複数設け、物品を搬入状態から９０度反転させ、この反転状態のまま反係合方向へ押し出して搬出する」ようになっている。
【０００４】
前記物品が通常の箱状物品の場合には、前記公報に記載された装置のように、搬送されてきた物品をそのまま前方側へ９０度回転させることによって起立させた状態にしても問題はないが、反転させる物品が、図４（ａ）に示すように、両端部に熱圧着された突起部（シール部分）３を有する物品２（通常このような包装をピロー包装と呼ぶ）の場合には、このシール部分３の向きによって問題が生じる場合がある。
【０００５】
一般に、ピロー包装機でピロー包装された物品２は、両側のシール部分３が先端部３ａを上方に向けて折り曲げられた状態で排出される。このような状態の物品２をそのまま搬送コンベヤの進行方向前方側に向けて９０度回転させると、両側に設けられたシール部分３の先端３ａ側が進行方向の前方側を向いた状態になってしまう。物品２の両側に設けたシール部分３の先端３ａが前方を向いている状態で搬送すると、搬送コンベヤの上方両側に配置されているガイド部材に、このシール部分３が引っ掛かって逆折れしてしまうという問題が発生する。
【０００６】
また、物品２の前記シール部分３は、図４（ａ）に示すように上方に向けて折り曲げられた状態でピロー包装機から供給されてくる。しかも、上方へ折り曲げられたシール部分３の開き具合はまちまちなので、グリップ部材によって物品を把持して反転させる構成の場合には、グリップ部材によって両側から挟み込む際に、シール部分を逆折れさせてしまうおそれがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、水平状態で搬送されてきた物品を９０度回転させて起立させる際に、逆方向に１８０度回転させることにより、従来の装置によって反転させた場合と逆側の面を前方に向けることができる物品反転装置を提供することを目的とするものである。しかも、物品を両側から把持する際に、前記シール部分を逆折れさせてしまうおそれのない物品反転装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る物品反転装置は、物品を両側から把持して反転させるものであって、物品に両側から当接する一対のグリップ部材と、これら両グリップ部材を接近離隔させる開閉機構と、各グリップ部材を回転自在に支持して把持した物品を移載する回動アームと、前記グリップ部材を、回動アームの回動方向と逆方向に回転させる回転機構とを備えており、回動アームが物品を移載する際に、グリップ部材を回転させて、物品を把持した状態から回動アームの回動方向と逆方向に９０度回転させて反転させるようにしたものである。
【０００９】
従来の物品反転装置では、物品を搬送方向と同方向に９０度回転させて起立させるので、物品を平らに寝かした状態で上を向いていた面が、進行方向前方を向いた状態で起立するが、この発明に係る物品反転装置では、物品を把持したグリップ部材を、グリップした位置から、回動アームの回動方向と逆方向に９０度回転させる、つまり、回動アームを９０度回転させて物品を移載する際に、この回動アームに対して１８０度逆方向に回転させるので、前記のように物品を平らに寝かした状態で上を向いていた面が、進行方向後方を向いた状態にして起立させることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明に係る物品反転装置は、前記物品が両側に突出する突出片を有し、かつ、これら両突出片が同方向に傾斜しており、前記グリップ部材は、両突出片の基部寄りに当接した後、先端側に当接して物品を把持することを特徴とするものである。
【００１１】
この発明に係る物品反転装置では、物品の両側に突出して傾斜している突出片の、先端側から遠い基部寄りに当接して押さえた後、先端側に当接することにより両側の突出片を押さえ込んで物品を把持するので、両突出片が逆折れするおそれがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る物品反転装置の側面図、図２はその正面図である。なお、この物品反転装置は、物品２を両側から把持して反転させるようになっており、物品２を把持し反転させるための各部材が左右対称に配置されているが、図２ではその片側だけを示している。なお、この実施の形態に係る物品反転装置で取り扱われる物品２は、図４（ａ）に示すように、両側に突出片（シール部分）３が設けられており、しかも、平らに寝かした状態で、これらシール部分３の先端部３ａが上方を向くように折り曲げられた状態で供給される。
【００１３】
供給されてきた物品２を把持する位置Ａの下方に、水平なスプラインシャフト４が回転可能に配置されている。このスプラインシャフト４は、第１モータ６の駆動により往復回転される。このスプラインシャフト４の外周には、回転作動部８が嵌合してスプライン係合しており、スプラインシャフト４と一体回転するとともに、スプラインシャフト４の軸方向（図２の左右方向）に移動可能になっている。
【００１４】
回転作動部８の側面（図２の左側側面）に回動アーム１０の一端１０ａが固定されている。この回動アーム１０は、前記スプラインシャフト４の回転に伴って回転作動部８とともに回動する。回動アーム１０の回動端（図２の上端）１０ｂには、ベアリング１２を介して水平な回転軸１４が挿通されている。この水平回転軸１４は、回動アーム１０の回動に伴って前記スプラインシャフト４を中心に回転（公転）するとともに、この回動アーム１０に対して回転（自転）できるようになっている。
【００１５】
前記スプラインシャフト４にスプライン係合している回転作動部８の外周に、図示しないベアリングを介して固定プーリ支持部材１６が相対回転可能に嵌合している。この固定プーリ支持部材１６は、後に説明するブラケット１８に固定されて回転を規制されるとともに、その内周側の回転作動部８の回転を許容するようになっている。さらに、この固定プーリ支持部材１６の外周に固定プーリ２０が取り付けられている。従って、この固定プーリ２０も前記ブラケット１８によって回転が規制されている。
【００１６】
前記回動アーム１０に回転自在に支持されている水平な回転軸１４の端部の、前記固定プーリ２０と同一の垂直面内に、小プーリ２２が取り付けられている。前記固定プーリ２０とこの小プーリ２２の外周に歯付きベルト２４が巻回されている。回動アーム１０が回動すると、小プーリ２２は前記スプラインシャフト４を中心に回転（公転）する。このとき固定プーリ２２は回転しないので、歯付きベルト２４は送られずに小プーリ２０が回転（自転）される。この小プーリ２０は水平回転軸１４に固定されており、回転軸１４と一体的に回転する。小プーリ２２と固定プーリ２０とのギア比は１：２に設定されており、回動アーム１０が９０度回転する間に、小プーリ２２および水平回転軸１４は、逆方向に１８０度回転する。
【００１７】
一端に小プーリ２２が固定された水平回転軸１４の他端部に、アーム部材２６の一端が固定されている。従って、このアーム部材２６は、回動アーム１０の回動に伴って回転軸１４が回転（公転）すると、回転軸１４とともにスプラインシャフト４を中心にして回転する。また、回転軸１４が回動アーム１０に対して回転（自転）すると、アーム部材２６も回転軸１４と一体的に回転する。
【００１８】
前述のように、回動アーム１０が９０度回転すると、その先端１０ｂに支持されている回転軸１４と、この回転軸１４の両端に固定されている小プーリ２２およびアーム部材２６が、スプラインシャフト４を中心に回転（公転）するとともに、これら回転軸１４，小プーリ２２およびアーム部材２６が、回動アーム１０の回動方向（図１の矢印Ｂ参照）と逆方向（図１の矢印Ｃ参照）に１８０度回転する。
【００１９】
前記アーム部材２６には、上下２つのグリップ部材２８、３０が設けられている。これら上下のグリップ部材２８、３０は、それぞれアーム部材２６を貫通して固定された筒状ガイド２８ａ、３０ａと、筒状ガイド２８ａ、３０ａ内を摺動自在に貫通するロッド２８ｂ、３０ｂと、ロッド２８ｂ、３０ｂの先端に固定された押さえ部材２８ｃ、３０ｃとを備えており、筒状ガイド２８ａ、３０ａと押さえ部材２８ｃ、３０ｃとの間に弾装されたスプリング２８ｄ、３０ｄによって、常時物品把持位置Ａの方向に向けて付勢されている。前記両ロッド２８ｂ、３０ｂの押さえ部材２８ｃ、３０ｃと逆側の端部には、抜け止め用のストッパリング２８ｅ、３０ｅが取り付けられている。また、この実施の形態では、上方のグリップ部材２８のスプリング２８ｄは、下方のグリップ部材３０のスプリング３０ｄよりも強いばね力を有している。
【００２０】
下方グリップ部材３０の押さえ部材３０ｃは、物品把持位置Ａに載置される物品２の底部付近に位置しており、幅の狭い押さえ面３０ｃａを有している。一方、上方グリップ部材２８の押さえ部材２８ｃは、前記下方グリップ部材３０の押さえ部材３０ｃよりも上方に位置し、物品２に当接していない状態では、押さえ面２８ｃａが下方グリップ部材３０の押さえ面３０ｃａよりも物品２から離れた位置に後退している。この上方グリップ部材２８の押さえ面２８ｃａは、前記下方グリップ部材３０の押さえ面３０ｃａよりも広い面積を有しており、前記物品２の側面を広い範囲で押さえることができる。
【００２１】
前記スプラインシャフト４の下方に、このスプラインシャフト４と平行してねじ軸３２が回転自在に配置されている。このねじ軸３２には、ナット部材３４が螺合されており、ねじ軸３２の回転によってナット部材３４がねじ軸３２に沿って進退動する。このナット部材３４には、前記固定プーリ支持部材１６に連結されたブラケット１８が固定されており、前記固定プーリ支持部材１６および固定プーリ２０の回転を規制するとともに、これら固定プーリ支持部材２６および固定プーリ２０をスプラインシャフト４の軸方向に移動させる。
【００２２】
このナット部材３４は、ねじ軸３２と平行して配置されたガイド部材３６に案内されて進退動するスライド部材３８に連結されており、第２モータ４０の駆動によりねじ軸３２が回転すると、ナット部材３４およびブラケット１８が、スライド部材３８を介してガイド部材３６に案内されつつ、ねじ軸３２に沿って進退動する。
【００２３】
前記スプラインシャフト４にスプライン係合した回転作動部８の外周に、固定プーリ支持部材１６が相対回転可能に嵌合され、前記ブラケット１８に連結されている。前記のように第２モータ４０の駆動によりねじ軸３２が回転し、ナット部材３４およびブラケット１８が軸方向に移動すると、前記固定プーリ支持部材１６、固定プーリ２０、小プーリ２２、回転作動部８、回動アーム１０、回転軸１４、アーム部材２６およびアーム部材２６に取り付けられた上下のグリップ部材２８、３０等が、スプラインシャフト４に沿って一体的に移動する。なお、図２に示すグリップ部材２８、３０およびグリップ部材２８、３０を支持する各部分の構成は、物品把持位置Ａを挟んで対称な位置に一対設けられており、互いに接近離隔するようになっている。従って、ナット部材３４を進退動させるねじ軸３２には、両側のナット部材３４が逆方向に移動するように逆ねじが形成されている。
【００２４】
物品載置台４２上に前記物品把持位置Ａが設けられており、ピロー包装機（図示せず）によってピロー包装された物品２が、図示しない搬送コンベヤによって搬送されてこの物品載置台４２に供給される。この物品載置台４２の上方には、供給された物品２を前記物品把持位置Ａに押し込むプッシャ４４が設けられている。
【００２５】
また、回動アーム１０が下方へ向けて回動した位置の下方には、前記グリップ部材２８、３０から受け取った物品２を複数個集積して、下流側のケーサ等に送る間欠走行コンベヤ４６が設けられており、回動アーム１０が物品載置台４２の物品把持位置Ａからこの間欠走行コンベヤ４６へ物品を移載する。この間欠走行コンベヤ４６のコンベヤベルト４６ａには、一定の間隔で複数の係止部材４６ｂが設けられており、間欠走行コンベヤ４６の停止中に、前記グリップ部材２８、３０から受け取った物品２をこの係止部材４６ｂに係合させて複数個集積し、その後、このコンベヤ４６が走行して物品２を下流側へ搬出する。さらに、このコンベヤ４６上には、搬送される物品２の両側を案内する搬送ガイド４６ｃが設けられている。
【００２６】
この実施の形態では、両側のグリップ部材２８、３０が物品把持位置Ａの物品２を把持する時点では、回動アーム１０が、回転方向（矢印Ｂ）と逆側に僅かに傾いた位置にあり（図１参照）、回動アーム１０が回動を開始すると、グリップ部材２８、３０に把持されている物品２が僅かに上方に持ち上げられた後移動するようになっている。従って、搬送中に物品２が物品載置台４２に干渉するおそれがない。
【００２７】
前記実施の形態に係る物品反転装置の作動について説明する。先ず、運転開始時には、第２モータ４０の駆動により両側のグリップ部材２８、３０を、物品把持位置Ａから離れた位置に後退させておく（図３（ａ）参照）。この状態で、図示しないピロー包装機で包装された物品２がこの物品反転装置の載置台４２上に供給されてくる。載置台４２上に供給された物品２は、プッシャ４４によって物品把持位置Ａに押し込まれて停止する。
【００２８】
次に、第２モータ４０によってねじ軸３２を回転させると、このねじ軸３２に螺合された両側のナット部材３４（一方は図示せず）が互いに接近する方向に移動する。このナット部材３４が移動する際には、ナット部材３４に固定されたスライド部材３８がガイド部材３６によって案内される。
【００２９】
前記ナット部材３４に固定されたブラケット１８に、固定プーリ支持部材１６が連結されており、この固定プーリ支持部材１６に固定された固定プーリ２０と、固定プーリ支持部材１６内に相対回転可能に嵌合している回転作動部８、この回転作動部８に固定された回動アーム１０、回転軸１４、小プーリ２２、アーム部材２６および両グリップ部材２８、３０等が、スプラインシャフト４に沿って一体的に移動する。
【００３０】
グリップ部材２８、３０が物品把持位置Ａに置かれている物品２に向かって接近すると、最初に、下方グリップ部材３０に設けられた押さえ部材３０ｃの先端の押さえ面３０ｃａが、物品２の両側に設けられているシール部分３の基部３ｂ側、すなわち、先端部３ａから遠い部分に当接する。両側からグリップ部材２８、３０の押さえ部材２８ｃ、３０ｃが物品２のシール部分３に当接することにより、これら両側のシール部分３を押さえる（図３（ｂ）参照）。
【００３１】
さらにグリップ部材２８、３０が物品２の方向に移動しようとすると、すでに物品２に当接している下方グリップ部材３０の押さえ部材３０ｃはそれ以上移動できないので、ロッド３０ｂおよび押さえ部材３０ｃがスプリング３０ｄを撓めて押し込まれる。続いて、上方グリップ部材２８の押さえ部材２８ｃが物品２の側面に当接する。この押さえ部材２８ｃの押さえ面２８ｃａは前記下方グリップ部材３０の押さえ部材３０ｃよりも上方に位置しており、物品２のシール部分３の、下方グリップ部材３０の押さえ部材３０ｃが押さえている位置よりも上方の広い範囲に当接し押圧する（図３（ｃ）参照）。このように下方グリップ部材３０の押さえ部材３０ｃにより、先ず、シール部分３の基部３ｂ側を押さえた後、上方グリップ部材２８の押さえ部材２８ｃによって、シール部分３の先端部３ａ側を押さえるようにしたので、両側のグリップ部材２８、３０によって物品２を把持する際にシール部分３が逆折れしてしまうことがない。
【００３２】
前記のように両側のグリップ部材２８、３０（片側は図示せず）を接近させて物品２を把持した後、第１モータ６を駆動してスプラインシャフト４を回転させる。スプラインシャフト４が回転すると、このシャフト４にスプライン係合している回転作動部８および回転作動部８に固定されている回動アーム１０が回動する。回動アーム１０の回動端１０ｂには、、ベアリング１２を介して水平な回転軸１４が回転自在に支持されており、この回転軸１４の両側に固定された少プーリ２２およびアーム部材２６も、回動アーム１０とともにスプラインシャフト４を中心に回転（公転）する（図１の矢印Ｂ参照）。
【００３３】
固定プーリ２０は、前記ブラケット１８に連結されて回転を規制されているので、小プーリ２２がスプラインシャフト４を中心に公転すると、歯付きベルト２４は送られずに小プーリ２２が公転方向と逆方向に回転（自転）する（図１の矢印Ｃ参照）。この実施の形態では、小プーリ２２と固定プーリ２０とのギア比は１：２に設定されており、小プーリ２２が回動アーム１０とともに９０度公転すると、小プーリ２２は回転軸１４とともに回動アーム１０に対し逆方向に１８０度自転する。つまり、グリップ部材２８、３０およびこのグリップ部材２８、３０に把持されている物品２は、グリップ部材２８、３０が物品把持位置Ａで物品２を把持した状態から逆方向に９０度回転することになる。
【００３４】
小プーリ２２と回転軸１４とが回動アーム１０に対して、この回動アーム１０の回動方向Ｂと逆方向Ｃに回転すると、回転軸１４に固定されているアーム部材２６およびグリップ部材２８、３０も、同様に回動アーム１０に対して逆方向に１８０度回転する（図１に破線で示すアーム部材２６およびグリップ部材２８、３０参照）。図４（ａ）に示すように、物品２の両側のシール部分３が上方へ向かって折り曲げられた状態で搬送されてきた場合に、この物品２を両側から把持して進行方向と同方向に９０度回転させると、シール部分３の先端３ａ側が進行方向の前方側を向いてしまうが、前述のように回動アーム１０の回動方向（矢印Ｂ方向）と逆方向（矢印Ｃ方向）に１８０度回転させることにより、シール部分３の先端部３ａを後方に向けるようにして物品２を起立させることができる。このように起立した物品２は、間欠走行コンベヤ４６上で複数個ずつ集積された後（図４（ｂ）参照）次の工程に送られる。
【００３５】
なお、前記実施の形態では、固定プーリ２０と小プーリ２２の外面に歯付きベルト２４を巻き回し、回動アーム１０の回動によって小プーリ２２を回転させることにより、グリップ部材２８、３０を回動アーム１０の回動方向Ｂと逆方向Ｃに回転させるようにしたが、グリップ部材を回転させる回転機構は、前記構成に限定されるものではなく、例えば、多数の回動アームの先端に、物品を逆転させるモータをそれぞれ設け、回動アームの回動により連続的に物品を反転させるとともに、個々のモータでグリップ部材を回転させることにより物品を逆方向に回転させるようにすることもできる。また、前記実施の形態では、回動アーム１０の回動に伴ってグリップ部材２８、３０を逆回転させる構成にしたが、必ずしも回動アームの回動中にグリップ部材を逆回転させる必要はなく、回動アーム１０が回動する前、あるいは回動した後にグリップ部材を逆回転させるようにしても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、物品を両側から把持して反転させる物品反転装置において、物品に両側から当接する一対のグリップ部材と、これら両グリップ部材を接近離隔させる開閉機構と、各グリップ部材を回転自在に支持して把持した物品を移載する回動アームと、前記グリップ部材を、回動アームの回動方向と逆方向に回転させる回転機構とを備え、回動アームが物品を移載する際に、グリップ部材を回転させて、物品を把持した状態から回動アームの回動方向と逆方向に９０度回転させて反転させるようにしたので、従来の物品反転装置で物品を起立させた場合に前方を向く面を、逆に後方に向けて物品を起立させることができる。
【００３７】
また、請求項２に記載の発明は、物品が両側に突出する突出片を有し、かつ、これら両突出片が同方向に傾斜しており、前記グリップ部材は、両突出片の基部寄りに当接した後、先端側に当接して物品を把持するようにしたので、物品の両側に設けられている突出片をグリップ部材で押さえ込む際に、逆折れすることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る物品反転装置の側面図である。
【図２】前記物品反転装置の一部を省略して示す正面図である。
【図３】図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、グリップ部材によって物品を把持する際のグリップ部材の作動を順次示す説明図である。
【図４】図（ａ）は前記物品反転装置によって反転される物品の反転前の状態を示す斜視図、図（ｂ）は物品を反転させた後に集積した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
２　　物品
３　　突出片（シール部分）
３ａ　突出片の先端
３ｂ　突出片の基部
１０　　回動アーム
１４　　回転機構（回転軸）
２０　　回転機構（固定プーリ）
２２　　回転機構（小プーリ）
２４　　回転機構（歯付きベルト）
２８　　グリップ部材
３０　　グリップ部材
３２　　開閉機構（ねじ軸）
３４　　開閉機構（ナット部材）
４０　　開閉機構（第２モータ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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