(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底が平坦な縦長のワークを、倒れた状態から起立させるワーク起立装置であって、
垂直面内を周回する無端チェーンと、
この無端チェーン上に等間隔に配設された複数の挟持機構であって、それぞれ、
前記無端チェーンに取り付けられた、水平な天面を持つ基台、
およびこの基台に対し、前記無端チェーンの幅方向に所定の間隔をもって、かつそれぞれが前記無端チェーンの周回方向に平行な軸の周りに回転自在に取り付けられ、対向面に前記無端チェーンの幅方向に延びる溝が形成された一対のバケットとで構成された挟持機構と、
前記無端チェーンが周回する所定の区間に設けられ、前記一対のバケットを前記軸の周りに回転させて倒れた状態から起立した状態にする一対の矯正手段とを備え、
前記無端チェーンの周回と共に、前記一対の矯正手段によって前記一対のバケットを倒れた状態から起立させることにより、前記一対のバケットの一方に、縦長の方向が溝の方向と一致する状態で載置されたワークを、前記一対のバケットの対向面間で挟んで前記基台上に起立させることを特徴とするワーク起立装置。
【請求項２】
前記基台の、前記無端チェーンの幅方向両側面それぞれから前記無端チェーンの周回方向に直角に複数本の摺動軸が突設されており、
前記両側面の一側面に突設された複数本の摺動軸には、前記一対のバケットのうち一方の第一のバケットを保持する第一の保持部材が摺動自在に取り付けられ、前記両側面の他側面に突設された複数本の摺動軸には、前記一対のバケットのうち他方の第二のバケットを保持する第二の保持部材が摺動自在に取り付けられており、
前記第一のバケットは、前記第一の保持部材に取り付けられた前記無端チェーンの周回方向に平行な軸に回転自在に保持され、前記第二のバケットは、前記第二の保持部材に取り付けられた前記無端チェーンの周回方向に平行な軸に回転自在に保持されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク起立装置。
【請求項３】
前記無端チェーンを挟んで一対のガイドレールが配設されており、この一対のガイドレールのそれぞれは、前記第一または第二の保持部材をガイドすることを特徴とする請求項２に記載のワーク起立装置。
【請求項４】
前記ワークは裏表が規定され、かつ上部に内容物を注入する口を有する扁平容器であり、この扁平容器を、請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク起立装置を用いて起立、整列させる扁平容器起立整列装置であって、
前記扁平容器を搬送する搬送コンベアと、
前記搬送コンベアで搬送される扁平容器を撮像するカメラと、
前記カメラの撮像データを画像処理する画像処理手段と、
前記扁平容器の位置信号を出力する第一のエンコーダと、
前記扁平容器を把持し、その把持した扁平容器を前記一対のバケット側に移送するロボットと、
前記第一のエンコーダの出力に基づき、前記ロボットの起動を指令する第一のコントローラと、
前記一対のバケットの位置信号を出力する第二のエンコーダと、
前記ロボットが把持した扁平容器を、前記画像処理手段で得られた扁平容器の姿勢データと、あらかじめ入力されている基準データとに基づいて定められる所定の載置姿勢で、かつ、前記第二のエンコーダの出力に基づいた所定のタイミングで前記一対のバケットの一方に載置するように前記ロボットに指令する第二のコントローラとで構成されていることを特徴とする扁平容器起立整列装置。
【請求項５】
前記第二のエンコーダに光センサを組み合わせたことを特徴とする請求項４に記載の扁平容器起立整列装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク起立装置およびワーク（扁平容器）起立整列装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワーク（容器）に内容物を注入する場合、あるいは、容器にラベルなどを貼り付けたり、表示を施したりする場合の自動工程では、その工程の前に、対象の容器を起立させたり、所定の方向に向けて整列させる必要のある場合がある。そのような容器の起立整列装置として様々なものが知られているが、下記の公知文献に開示されたものもその一つである。
【０００３】
この起立整列装置は先ず、前工程から第一搬送コンベアで搬送されてきた多数の容器を第二搬送コンベア上に移送し、その第二搬送コンベア上を移動する際に、係合部材によって起立整列操作を加えるものであって、その係合部材およびそれによる起立整列操作は以下のようなものである。
【０００４】
この係合部材は、水平面内で環状に周回するエンドレスの係合部材保持用搬送コンベアの外周面に、横断面がコの字形を成す三つの係合片を備えたものである。そのエンドレスの搬送コンベアの二つの直線部の一方が前記第二搬送コンベアの周回路に平行に近接しており、その第二搬送コンベアの上面を前記コの字形の係合部材が移動するようになっている。
【０００５】
そして、第二搬送コンベアには、そのコの字形の係合部材が第二搬送コンベア上を移動する際、平面視コの字の開口部を閉じる形で配設された係合棒を備えている。こうして、その係合棒の配設区間では、その係合棒と、その区間を移動するコの字形の係合部材とで、実質、方形の係合部材を構築している。
【０００６】
そして、ロボットにより、水平な姿勢で把持してきた第一搬送コンベア上の横転容器を、その方形の係合部材の中に自由落下させる。このとき、容器は係合部材に当接して水平な姿勢が直立姿勢に矯正されて方形の中で起立する。こうして、横転状態にあった容器が起立した形で、かつ、その表面、あるいは裏面も所定の向きに整えられて、第二搬送コンベアでもって後工程に移送される。
【特許文献１】特許第３２５５２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記公知文献に開示された容器の起立整列機構には、以下のような問題がある。すなわち、ロボットで水平に把持した容器を起立、整列させる時に、自由落下の状態でコの字形の係合部材、あるいは、そのコの字の開口部を横切る前記係合棒に衝突するので、容器に傷が付くおそれがあり、また、自由落下ゆえ、着地の際の起立姿勢が、例えば、容器周面の向きが定まらない、といった不安定な状態であったり、着地位置が所望の位置からずれるおそれもある。
【０００８】
特に、その着地位置が所望の位置より大きくずれた場合には、容器を囲んでいるコの字形の係合部材が、その周回途中、環状のコーナー部において、搬送コンベアで移動している容器に触れて、その裏表の向きを変えたり、さらには転倒させてしまうおそれもある。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、容器の起立整列の際、容器に傷が付くおそれがなく、また、その起立整列状態が安定したものになるような起立整列装置を提供することにある。
【００１０】
なお、本発明では、その対象とするワークは、主に容器（あるいは箱）であるが、容器にかかわらず、中身の詰まったものでもよい。ただし、その形状については、直方体、円柱、扁平した円柱、角柱など、容器に使われるような標準的な三次元形状をなすものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、底が平坦な縦長のワークを、倒れた状態から起立させるワーク起立装置であって、垂直面内を周回する無端チェーンと、この無端チェーン上に等間隔に配設された複数の挟持機構であって、それぞれ、前記無端チェーンに取り付けられた、水平な天面を持つ基台、
およびこの基台に対し、前記無端チェーンの幅方向に所定の間隔をもって、かつそれぞれが前記無端チェーンの周回方向に平行な軸の周りに回転自在に取り付けられ、対向面に前記無端チェーンの幅方向に延びる溝が形成された一対のバケットとで構成された挟持機構と、前記無端チェーンが周回する所定の区間に設けられ、前記一対のバケットを前記軸の周りに回転させて倒れた状態から起立した状態にする一対の矯正手段とを備え、前記無端チェーンの周回と共に、前記一対の矯正手段によって前記一対のバケットを倒れた状態から起立させることにより、前記一対のバケットの一方に、縦長の方向が溝の方向と一致する状態で載置されたワークを、前記一対のバケットの対向面間で挟んで前記基台上に起立させる構成を採用したのである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記基台の、前記無端チェーンの幅方向両側面それぞれから前記無端チェーンの周回方向に直角に複数本の摺動軸が突設されており、前記両側面の一側面に突設された複数本の摺動軸には、前記一対のバケットのうち一方の第一のバケットを保持する第一の保持部材が摺動自在に取り付けられ、前記両側面の他側面に突設された複数本の摺動軸には、前記一対のバケットのうち他方の第二のバケットを保持する第二の保持部材が摺動自在に取り付けられており、前記第一のバケットは、前記第一の保持部材に取り付けられた前記無端チェーンの周回方向に平行な軸に回転自在に保持され、前記第二のバケットは、前記第二の保持部材に取り付けられた前記無端チェーンの周回方向に平行な軸に回転自在に保持されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク起立装置の構成を採用したのである。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記無端チェーンを挟んで一対のガイドレールが配設されており、この一対のガイドレールのそれぞれは、前記第一または第二の保持部材をガイドすることを特徴とする請求項２に記載のワーク起立装置の構成を採用したのである。
【００１４】
そのようにすれば、起立させるワークの厚み方向の寸法が異なる場合にも対応することができる。
【００１５】
さらに、請求項４に記載の発明は、前記ワークは裏表が規定され、かつ上部に内容物を注入する口を有する扁平容器であり、この扁平容器を、請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク起立装置を用いて起立、整列させる扁平容器起立整列装置であって、前記扁平容器を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアで搬送される扁平容器を撮像するカメラと、前記カメラの撮像データを画像処理する画像処理手段と、前記扁平容器の位置信号を出力する第一のエンコーダと、前記扁平容器を把持し、その把持した扁平容器を前記一対のバケット側に移送するロボットと、前記第一のエンコーダの出力に基づき、前記ロボットの起動を指令する第一のコントローラと、前記一対のバケットの位置信号を出力する第二のエンコーダと、前記ロボットが把持した扁平容器を、前記画像処理手段で得られた扁平容器の姿勢データと、あらかじめ入力されている基準データとに基づいて定められる所定の載置姿勢で、かつ、前記第二のエンコーダの出力に基づいた所定のタイミングで前記一対のバケットの一方に載置するように前記ロボットに指令する第二のコントローラとで構成されていることを特徴とする扁平容器起立整列装置である。
【００１６】
そのようにすれば、バケット上への容器の載置がロボットによって正確に、スムーズに行われる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、前記第二のエンコーダに光センサを組み合わせたことを特徴とする請求項４に記載の扁平容器起立整列装置の構成を採用したのである。
【００１８】
そのようにすれば、その光センサによって、第二エンコーダの出力データの誤差を補正することができる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１または２に記載の発明によれば、前記のような構成を採用して、左右一対のバケット上に載置したワークを、その左右一対のバケットで挟む形で起立させるようにしたので、ワークに傷が付くおそれがなく、かつ、安定して起立、整列できる、という効果がある。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、厚みの異なる容器に対応できる、という効果がある。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、バケットに対する容器の載置がロボットにより自動化され、人手で行う場合のように、バケットへ載置する際の容器の置き方に誤りがなくなり、生産効率が向上する、という効果がある。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、ロボットによるバケットに対する容器の載置がより正確に行われる、という効果がある。
【００２３】
なお、本発明は、ワークを起立、整列し、搬送させるという機能のみならず、ワークを単に起立し、搬送させるという機能もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は本実施形態の装置の構成要素の配置関係を平面図で模式的に示したものである。また、図２は正面図、図３は右側面図である。
【００２５】
図１の下側に、第一搬送コンベア１０が、その周回路を左右方向に向けて設置されており、ここに前工程から、起立整列の対象となるワークが搬送されてくる。
【００２６】
本実施形態では、対象とするワークとして扁平容器を取り扱う。本実施形態で用いた扁平容器は、図４（ａ）において符号１００を付して示したようなものである。この扁平容器１００は、その断面が楕円形になっているが、本発明で対象とする扁平容器は非円形の横断面を有するものであればよく、その横断面の形状は長方形のものであってもよい。なお、以下では、図４（ａ）に符号１００を付した扁平容器を単に容器１００ともいう。
【００２７】
前記第一搬送コンベア１０は、図１および図２に示すように、左右一対の駆動軸１ａと従動軸１ｂとの間にベルト２が掛けまわされたエンドレスのベルト搬送コンベアで、ベルト２はその上面が図の左から右に周回するようになっている。すなわち、図の左側がこの第一搬送コンベア１０の上流側となる。第一搬送コンベア１０の周回路の途中には、ベルト２の表面に当接して、第一ロータリーエンコーダ３が取り付けられている。
【００２８】
第一搬送コンベア１０上には、容器１００は、その裏表、高さ方向、口１０７の向きが全くランダムな状態で搬送されてくる。以上のような第一搬送コンベア１０の図１の上側に隣接して、図の左右方向に、すなわち第一搬送コンベア１０に平行に配設された第二搬送コンベア２０がある。この第二搬送コンベア２０は、図１の右から左に向けて周回し、第一搬送コンベア１０の周回の向きとは反対になっている。第二搬送コンベア２０では、図１の右側が上流側である。
【００２９】
この第二搬送コンベア２０の上流側の図１の上側には、第二搬送コンベア２０に沿った所定位置にロボット３０が配設されている。このロボット３０は前記第一搬送コンベア１０上に載置された容器１００を第二搬送コンベア２０上の、後に詳述する容器の挟持機構に移送するためのものである。
【００３０】
このロボット３０には、図３に模式的に示すように、第一コントローラ３０１と第二コントローラ３０２が接続されている。第一コントローラ３０１は、前記第一ロータリーエンコーダ３の出力に基づき、ロボット３０に、第一搬送コンベア１０上を流れてくる容器１００を把持する際の起動指令を出力する。第二コントローラ３０２の作用は本装置の動作の説明の際に詳述する。
【００３１】
ロボット３０の操作端３１には容器１００を把持するための吸着パッド３２が装着されている。この吸着パッド３２の吸着作用をもたらすエアの吸着機構はロボット３０に内蔵されている。ロボット３０が容器１００を把持する際は、このエアの吸着機構を働かせ、把持を解除するときは、この吸着機構の作用を解除して行う。
【００３２】
図１〜図３に示すように、このロボット３０による容器１００の移送に関連して、前記第一搬送コンベア１０の周回路の途中、コンベアの上方にはＣＣＤカメラ４０が設置されている。このＣＣＤカメラ４０は第一搬送コンベア１０上を移動してゆく容器１００を前記第一ロータリーエンコーダ３からのパルス信号を受けて撮像するものであり、前記第一コントローラ３０１に付設された画像処理装置（図示省略）に接続されており、撮像データはこの画像処理装置で画像処理される。この画像処理により、第一搬送コンベア１０上の容器１００一つ一つに対し、それが裏表のどちらを表面に向けているか、また容器１００の高さ方向はどの方向にあるか、そして、その高さ方向において、容器１００の口１０７はどの向きに向いているか、といった容器の姿勢に関する情報を得ることができる。
【００３３】
容器１００の姿勢のデータは、前記第二コントローラ３０２に入力され、ロボット３０が、後述する第二搬送コンベア２０上の容器の挟持機構に所定の姿勢で容器１００を載置する際に、その所定の姿勢について、あらかじめ第二コントローラ３０２に入力されている基準データと比較して動作するために使用される。
【００３４】
次に、本装置の主たる構成の一つである第二搬送コンベア２０と容器の挟持機構について説明する。図５は前出の図１から第一搬送コンベア１０を取り除いた状態で第二搬送コンベア２０を正面に観た図である。また、図６は、その図５の第二搬送コンベア２０の平面図、図７は、図６の線ＶＩ−ＶＩによる矢視図である。
【００３５】
図５に示すように、この第二搬送コンベア２０は、その主体構成が、一対の駆動軸１１ａと従動軸１１ｂとの間にスプロケット１２を介して無端チェーン１３（以下、単にチェーン１３ともいう）が掛けまわされたものである。このチェーン１３はその駆動軸１１ａの一端に取り付けられたモータ１５で駆動される。
【００３６】
また、図６に示すように、駆動軸１１ａの、前記モータ１５が取り付けられた側の端部とは反対側の端部には第二ロータリーエンコーダ１６が取り付けられている。この第二ロータリーエンコーダ１６は、その出力信号が前記第二コントローラ３０２に入力され、ロボット３０が、チェーン１３上の、次に述べるバケットに容器１００を載置するタイミングを制御するものである。
【００３７】
さらに、図６に示すように、この第二搬送コンベア２０の上流側の所定位置に、前記チェーン１３を挟んで、左右一対の反射型の光センサ１７が配設されている。この光センサ１７の作用については後述する。なお、この光センサの外観の一部を、図７において二点鎖線で示している。
【００３８】
第二搬送コンベア２０のチェーン１３の上に容器の挟持機構５０が取り付けられている。挟持機構５０は、前記チェーン１３の上面に、チェーン１３の全長に亘って、等間隔で多数組配設されている。本実施形態では隣接する挟持機構５０間の間隔は略ゼロとしている。この単位の挟持機構５０を取り出したものを図８〜図１０に示す。図８は斜視図、図９は正面図、図１０は平面図である。
【００３９】
図８〜図１０に示すように、この挟持機構５０として、先ず、樹脂で形成された同一形状の直方体の基台５１が多数、チェーン１３の外周面に等間隔で取り付けられている。基台５１のチェーン１３に対する取り付けは、図１０に示すように、アタッチメント１４が付設されたチェーンリンクの、そのアタッチメント１４に固定されてなされている。チェーン１３は、図８に示すように、アタッチメント１４が付設されたチェーンリンクとアタッチメント１４が付設されていないチェーンリンクとが交互に連結されて構成されている。基台５１は、この交互に付設されたアタッチメント１４のそれぞれに取り付けられるが、図８では、図が煩雑になるのを防ぐため、両隣の基台５１は描いていない。基台５１の幅方向、すなわち、チェーン１３の幅方向の両側面に、図８に示すような形状の左右一対のバケット５５の保持部材５２が取り付けられている。
【００４０】
なお、本実施形態のアタッチメント１４は、図８に示すような形状であり、四個のビス穴が穿孔されており、図１０に示すように、これらのビス穴を介してビス止めすることで基台５１をアタッチメント１４に固定しているが、基台５１の天面が水平に維持されるものであれば、アタッチメント１４の形状やビス穴の数は、本実施形態のものに限定されるものではない。
【００４１】
前記保持部材５２も樹脂で形成されており、その下部が、前記基台５１の、チェーン１３の幅方向の両側面のそれぞれから突出した二本の摺動軸５３に取り付けられ、その摺動軸５３に沿って、基台５１の側面に対して進退自在に取り付けられている。この保持部材５２が、基台５１の側面に対して進退自在となっていることの意味については後述する。
【００４２】
なお、本実施形態の摺動軸５３は二本であるが、保持部材５２が、基台５１の側面に対して円滑に進退自在となるのであれば、三本、あるいは四本等、複数本であってもよい。材料コストの観点から、また、この摺動軸５３を含む挟持機構５０の組み立て効率の観点から、摺動軸５３は二本とするのが好ましい。
【００４３】
この保持部材５２の上部寄りには、チェーン１３の周回方向に平行に回転軸５４が配設されている。左右一対のバケット５５は、その下端寄りの部分がこの回転軸５４に取り付けられ、その回転軸５４の周りに回転自在となっている。
【００４４】
さらに、この左右一対のバケット５５と保持部材５２の間には、前記回転軸５４の途中にコイルバネ５６が装着されており、このコイルバネ５６によって、左右一対のバケット５５の上端同士は常に離反する向きに付勢されている。このことにより、図８（ａ）に示すように、左右一対のバケット５５は、通常は前記保持部材５２の表面上に水平に倒れた形態になっている。また、図８（ｂ）は左右一対のバケット５５が起立した状態を示している。
【００４５】
こうして、左右一対のバケット５５は、図８（ａ）に示す水平に倒れた状態と、図８（ｂ）に示す起立した状態とを採ることができ、倒れた状態の時に、その表面に容器１００の表面または裏面が当接して載置される。そして、その倒れた状態で、後述する矯正手段で左右一対のバケット５５が起立されることにより、容器１００は、左右一対のバケット５５の対向面で挟持されて、基台５１の天面上に起立する。その左右一対のバケット５５の容器１００の載置面は容器１００を安定して載置でき、また、起立時にも安定して挟持でき、かつ、横断面の厚みや形状の異なる容器にも対処できるよう、図８（ａ）に示すように、左右一対のバケット５５の幅中心が溝中心となったＶ溝５５ａ面となっている。なお、このような図８〜図１０に示した挟持機構５０は、図５や図６では、図が煩雑になるのを防ぐため、チェーン１３上の一部のものしか描いていない。例えば、図６においては、図の中央で容器１００を挟持しているもの以外は、全て、基台５１を代表にして描いているだけである。
【００４６】
なお、この基台５１について、本実施形態では直方体の形状のものを採用したが、立方体でもよく、また、これら立方体や直方体のような六面体に限らず、基台をチェーン１３に取り付けた際、そのチェーン１３に対する取り付け状態が安定し、かつ、水平な天面を持つような形状のものであればよい。
【００４７】
例えば、他の基台形状の例として、チェーン１３の周回方向に垂直な、断面形状が台形、逆台形などの角材のものも適用できる。この場合、台形角材の上底面と下底面がそれぞれ、チェーン１３への取り付け面と、容器１００が起立する天面となる。要するに、基台５１は、本実施形態のような直方体のものには限られない。
【００４８】
以上のような挟持機構５０が取り付けられた第二搬送コンベア２０として、本実施形態では、一台の搬送コンベアの無端チェーン１３上に、基台５１を介して、左右一対のバケット５５を多数組並べる構成を採ったが、二台の搬送コンベアを用い、その二台の搬送コンベアのそれぞれのチェーン上に、左右一対のバケット５５の一方を取り付け、前記挟持機構５０に相当する構成を組むこともできる。しかしながら、その場合、二台の搬送コンベアの無端チェーンの周回の同期を採るのは困難であり、その点からも、本実施形態のように、一台の搬送コンベアの無端チェーン１３を用いて、前記のような挟持機構５０を構築することが装置構成の点で優れている。
【００４９】
さて、前記挟持機構５０が取り付けられた第二搬送コンベア２０のチェーン１３の幅方向両側には、図６や図７に示すように、長手の角材の表面にガイド溝６１が形成された左右一対のガイドレール６０が配設されている。また、その左右一対のガイドレール６０の上流側と下流側のそれぞれに、ガイド溝６６が形成されたガイドレール６５が配設されている。
【００５０】
これら左右一対のガイドレール６０とガイドレール６５それぞれのガイド溝６１、６６に、図７に示すように、前記基台５１の両側に張り出した左右の保持部材５２の下部の嵌入部５２ａが嵌入するようになっている。左右の保持部材５２は、チェーン１３の周回中、それぞれの嵌入部５２ａが、これら左右一対のガイドレール６０とガイドレール６５それぞれのガイド溝６１、６６にガイドされて周回する。
【００５１】
ここで、ガイドレール６５のガイド溝６６（上流側と下流側）とガイドレール６０のガイド溝６１（上流側と下流側）のそれぞれは、図６に示すように、斜め壁面部６７、６２を有した形になっている。これらの斜め壁面部６７、６２の機能をガイド溝６６、６１の機能との関連において、以下に説明する。すなわち、第二搬送コンベア２０の上流側では、ガイド溝６６が、第二搬送コンベア２０の下面から上昇してきた前記挟持機構５５の左右一対の保持部材５２の対向間隔を斜め壁面部６７で最大限に押し広げて、以降のバケット５５起立の準備態勢に入る。そして、上流側のガイド溝６１は、上流側の斜め壁面部６２によって、前記挟持機構５５の左右一対の保持部材５２の対向間隔を、同じ６１の符号を付したガイド溝の中央寄りの区間、すなわち、後述の、バケット５５を起立させる矯正手段（ガイド棒７０）が設けられた区間に向けて、徐々に所定の幅に狭めてゆく溝である。
【００５２】
次に、第二搬送コンベア２０の下流側の斜め壁面部６７、６２についてであるが、先ず、下流側ガイド溝６１の斜め壁面部６２によって、左右一対の保持部材５２の嵌入部５２ａの、下流側ガイド溝６６の斜め壁面部６７への導入部として、下流側ガイド溝６１の幅は下流側に向けて広がるようになっている。
【００５３】
そして、下流側ガイド溝６６の斜め壁面部６７は、左右一対のバケット５５が第二搬送コンベア２０の下面をスムーズに周回してゆくように、左右一対のバケット５５の対向間距離を最大限に押し広げるためのものである。
【００５４】
なお、後述するように、左右一対のガイドレール６０は、自身の長さ方向に直交する方向に移動自在となっている。他方、左右一対のガイドレール６５は、上流側、下流側とも固定されている。本実施形態では、これら左右一対のガイドレール６０とガイドレール６５を樹脂で形成したが、これら左右一対のガイドレール６０とガイドレール６５は、本装置においては構造体としての機能もあるので、金属で形成してもよい。
【００５５】
さて、第二搬送コンベア２０の周回路の途中には、図５および図６に示すように、その周回路に沿う所定の区間に渡って、搬送コンベアの両側に左右一対のガイド棒７０が配設されている。この左右一対のガイド棒７０が、本発明におけるバケット５５を起立させる矯正手段である。この左右一対のガイド棒７０は、それが設けられた区間に前記挟持機構５０が進入してくると、その内側にあるバケット５５を起立させるべく、次のような曲線形状を描いている。
【００５６】
その曲線は、図５および図６に示すように、周回路の所定の位置を開始端として、その開始端の位置から下流側に向かって斜め上向きに徐々に立ち上がりつつ、かつ、第二搬送コンベア２０の周回路の幅方向内寄りに向いつつ、所定の高さに達したところで、その高さを保ちながら第二搬送コンベア２０の幅中心線に平行な直線上を所定の距離進み、その終端から、今度は、先ほどの立ち上がりの場合と同じ割合で斜め下向きに徐々に下がりつつ、かつ、第二搬送コンベア２０の周回路の幅方向外寄りに戻りつつ、その終端の高さは開始端と同じ高さになるような経路を描いている。以上のような左右一対のガイド棒７０と第二搬送コンベア２０上の挟持機構５０とで本実施形態の扁平容器の起立整列装置が構成される。本実施形態のワーク起立整列装置を第二搬送コンベアと呼ぶこともある。次に、この装置の動作を説明する。
【００５７】
先ず、この装置を稼動させると、図１〜図３において、第一、第二搬送コンベア１０、２０が両方とも周回する。前工程から第一搬送コンベア１０上に搬送されてくる容器１００は、裏表、高さ方向、口１０７の向きがランダムに第一搬送コンベア１０上を流れてゆく。
【００５８】
第一コントローラ３０１は、第一ロータリーエンコーダ３の出力信号を受けて、ＣＣＤカメラ４０に撮像指令を出す。ＣＣＤカメラ４０により撮像された撮像データは、第一コントローラ３０１に接続された前記画像処理装置で画像処理される。その際の画像処理データの内容は、容器１００の裏表、高さ方向、その高さ方向における口１０７の向き、という三つの姿勢に係るものである。
【００５９】
次に、前記第一ロータリーエンコーダ３からの信号により、第一コントローラ３０１がロボット３０に起動指令を出し、ロボット３０が容器１００を把持する。容器１００の把持は、前記操作端３１の吸着パッド３２で吸着して把持する。
【００６０】
次に、ロボット３０の操作端３１は、第二搬送コンベア２０側に移動し、第二搬送コンベア２０上の各左右一対のバケット５５の載置面上で、吸着パッド３２の吸着作用を解除して、容器１００を所定の姿勢で載置する。このとき、載置位置は、各左右一対のバケット５５のＶ溝５５ａ中心に設定されている。
【００６１】
なお、本発明でいう所定の載置姿勢とは、左右一対のバケット５５の一方にのみ容器１００を載置し、かつ、左右一対のバケット５５の一方の並びには容器１００の表を表面に向けて、他方の並びには、容器１００の裏を表面に向けて載置する。また、容器１００の口１０７の向きは、バケットが起立した際の、その高さ方向、上向きに一致させた姿勢である。このような容器１００の載置の仕方は、左右一対のバケット５５で一つの容器１００を挟んで起立させるためである。
【００６２】
今述べた通り、本実施形態および本発明において、容器１００は、左右一対のバケット５５の一方にのみ載置するのであるが、本実施形態および本発明を説明する便宜上、容器１００のこの載置の仕方を左右一対のバケット５５に容器１００を載置すると表現することもある。
【００６３】
ロボット３０が容器１００を左右一対のバケット５５上に載置する際、前記第二コントローラ３０２は、その所定の載置姿勢に関するデータを基準データとして保持しているので、その基準データと、第一搬送コンベア１０上で容器１００を把持した際の容器１００の姿勢のデータ、すなわち前記画像処理データとの差に基づいた動作信号をロボット３０に出力し、ロボット３０はその動作信号に基づいて、各左右一対のバケット５５上に、前記のような載置姿勢で容器１００を載置する。
【００６４】
ロボット３０が容器１００を左右一対のバケット５５上に載置する際は、バケット上の離れた位置で把持動作を解除するのではなく、すなわち、容器１００を自然落下させるのではなく、ロボット３０が容器１００を把持したまま、容器１００側の当接面がバケット側の載置面に当接した段階で把持動作を解除するようにしている。把持動作の解除は、前記した、把持機構たるエアの吸着機構の吸着作用を解除して行う。載置のタイミングは、前記第二ロータリーエンコーダ１６の出力に基づき、第二コントローラ３０２によって制御される。
【００６５】
ここで、先述した光センサ１７の作用について述べると、この左右一対の光センサ１７は、それらから発する光で、チェーン１３の周回方向に隣接する左右一対の挟持機構５０の基台５１間の隙間を検出する。その基台５１間の隙間の出力データが前記第二ロータリーエンコーダ１６の出力と組み合わされ、第二ロータリーエンコーダ１６の信号に含まれている各左右一対のバケット５５のＶ溝５５ａ中心の位置データの誤差を補正する。こうして、容器１００がより正確に左右一対のバケット５５のＶ溝５５ａ中心に載置される。
【００６６】
左右一対のバケット５５上に載置された容器１００は、その載置位置では、左右一対のバケット５５が倒れた状態であるので、容器１００も倒れた状態にあるが、挟持機構５０がチェーン１３の周回と共に前記ガイド棒７０が設けられた区間に進入してくると、左右一対のバケット５５は、そのガイド棒７０に押し上げられて徐々に起立してゆき、左右一対のバケット５５上に載置された容器１００も徐々に起立してゆくようになる。その様子を、左右一対のバケット５５の流れの方向から観たところの図１１の（ａ）〜（ｃ）に示す。図は左側の左右一対のバケット５５、保持部材５２、ガイドレール６０、ガイド棒７０およびその周辺部材のみを描いている。
【００６７】
容器１００は、左右一対のバケット５５が完全に起立する区間で、左右一対のバケット５５に挟まれて基台５１の天面上に完全に起立し、しばらくその状態で第二搬送コンベア２０上を進むので、その間に、起立姿勢も安定したものとなる。
【００６８】
その後、左右一対のバケット５５は、挟持機構５０がガイド棒７０の傾斜曲線が斜め下向き、かつ、外向きとなってゆく区間に入ると、前記保持部材５２との間に設けられたコイルバネ５６の付勢力によって倒れてゆくが、容器１００の方は、左右一対のバケット５５とは独立していて、そのような力を受けないので、起立したまま、下流側に進んでゆく。以上が、この起立整列装置の基本的な動作であるが、この装置は、対象ワークたる容器１００の種類が替わって、その厚みが変化した場合にも対応できる構成を有している。以下、その構成について説明する。
【００６９】
先ず、図６に示した本実施形態の前記左右一対のガイドレール６０、６５の内、中央の長手の左右一対のガイドレール６０のそれぞれは、自身の長さ方向に直交する方向に移動自在となっている。その構成は、先ず、図７に示すように、第二搬送コンベア２０のベース枠２１の上に、左右一対のガイドレール６０の長さ方向に直交するシャフト６８が配設されている。このシャフト６８には、二つの軸受６３が装着されており、この二つの軸受６８のそれぞれに、図の下側から接続板６９ａと、その上のベース部材６９ｂとを介して左右一対のガイドレール６０の片側が接続されている。
【００７０】
こうして、左右一対のガイドレール６０は、それぞれがこのシャフト６８に沿って、自身の長さ方向に直交する方向に移動自在で、その対向距離を変えることができ、かつ、それぞれが独立して移動自在となったものである。なお、前記接続板６９ａに取り付けられたクランプ６４は、このガイドレール６０の位置が決まった後にそれを固定しておくためのものである。
【００７１】
他方、この左右一対のガイドレール６０のガイド溝６１に嵌入して周回する保持部材５２は、先述したように、それが挟持機構５０の基台５１の側面に対し、摺動軸５３を介して進退自在となっている。従って、左右一対のガイドレール６０を幅方向に移動させると、左右一対の保持部材５２もその対向間隔を変化させることができる。すなわち、その左右一対の保持部材５２に取り付けられている左右一対のバケット５５も、その対向間隔を変化させることができる。こうして、左右一対のバケット５５の対向間隔を変化させることによって、厚みの異なる容器１００を挟持することができる。
【００７２】
また、容器１００の厚みが異なる場合だけでなく、図４（ｂ）に符号１０５を付して示すような、容器の口１０６の位置が容器１０５の厚み方向において非対称な位置にある形状の容器１０５を把持する場合にも適用できる。
【００７３】
このような非対称な容器１０５を起立、整列させ、その起立、整列工程の後工程で、容器１０５内に内容物を注入する場合、容器１０５の口１０６の空間位置は一定にしておく必要がある。それには、左右一対のガイドレール６０の移動量はそれぞれで異ならせる必要があり、それぞれは独立して移動できるようになっている必要があるが、本実施形態では、前記したように、左右一対のガイドレール６０のそれぞれが独立して移動できる構成となっている。
【００７４】
以上が本実施形態の扁平容器の起立整列装置の構成とその動作の説明であり、本実施形態では、起立、整列させる対象容器を、その横断面が楕円や長方形などの扁平容器としたが、本発明は、扁平ではない正方形の容器や、円のように裏表の整列を必要としない容器の、単なる起立装置にも適用可能である。
【００７５】
また、本実施形態では対象とするワークとして容器（扁平容器）を採り挙げたが、本発明のワーク起立整列装置は、例えば、そのワークとして、焼きおにぎりのような、容器以外の扁平形状物体を扱うこともでき、その自動生産ラインでの適用も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、ワーク起立整列装置として広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施形態の概略の装置構成を示す模式平面図である。
【図２】本実施形態の概略の装置構成を示す模式正面図である。
【図３】本実施形態の概略の装置構成を示す模式右側面図である。
【図４】（ａ）に本実施形態が対象とするワークの扁平容器の斜視図を示し、（ｂ）に本発明の適用が自在である横断面が非対称な容器を示したものである。
【図５】第二搬送コンベアの正面図である。
【図６】図５の平面図である。
【図７】図６の線ＶＩ−ＶＩによる矢視図である。
【図８】容器の挟持機構の単位ブロックの斜視図であり、（ａ）はバケットが倒れた状態を示し、（ｂ）はバケットが起立した状態を示している。
【図９】容器の挟持機構の平面図であり、（ａ）は左右一対のバケットがその対向間隔を広げた状態を示し、（ｂ）は左右一対のバケットが接近した状態を示している。
【図１０】容器の挟持機構の正面図であり、（ａ）は左右一対のバケットが倒れた状態を示し、（ｂ）は左右一対のバケットが起立した状態を示している。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）に、バケットが上流側から下流側に流れてゆくにつれて矯正手段（ガイド棒）によって起こされてゆく様子を示したものである。
【符号の説明】
【００７８】
３    第一ロータリーエンコーダ
１０    第一搬送コンベア
１３    無端チェーン
１６    第二ロータリーエンコーダ
１７    光センサ
２０    第二搬送コンベア
３０    搬送ロボット
４０    ＣＣＤカメラ
５０    （容器の）挟持機構
５１    基台
５２    左右一対の保持部材
５５    左右一対のバケット
６０、６５    左右一対のガイドレール
６１、６６    ガイド溝
６３    軸受
６８    シャフト
７０    左右一対のガイド棒
１００    扁平容器
３０１    第一コントローラ
３０２    第二コントローラ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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