(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端に口部を有する容器本体、およびこの容器本体の口部の周囲にリング状に突設されたネック部を備える容器を搬入する搬入手段と、
この搬入手段で搬入されてくる容器を複数列に整列させる整列手段と、
この整列手段で整列された所定列数の容器を払い出す払出手段と、
この払出手段で払い出される所定列数の容器を受け入れて搬送する受入搬送手段と、
この受入搬送手段に受け入れられた所定列数の容器が移載されて、この所定列数の容器を列方向に対して交差する方向に搬送する送出搬送手段と、
容器のネック部を列方向に対して交差する両側から着脱可能に把持する両側の把持部を所定列数分備えるとともに、両側の把持部で把持される容器の容器本体に当接して容器の振れを規制する両側の振れ止め部を備える把持体、およびこの把持体を前記受入搬送手段と送出搬送手段との間で水平方向および高さ方向の任意の方向へ移動可能に支持する移載機本体を有し、受入搬送手段に受け入れられる所定列数の容器を送出搬送手段に移載する移載手段とを具備し、
前記両側の把持部は、相対する内面に、容器のネック部を両側から把持する凹部、および凹部で把持した容器のネック部の下側に配置されるフック部を有し、
前記両側の振れ止め部は、弾性を有し、前記両側の把持部より下方へ突出された状態で前記両側の把持部にそれぞれ取り付けられ、前記両側の把持部が閉じる際に容器本体との当接にて弾性変形して容器本体を両側から挟み込む
ことを特徴とする整列装置。
【請求項２】
受入搬送手段は、容器本体の底面を吸引しながら容器を搬送する吸引コンベヤ、およびこの吸引コンベヤで搬送される容器の転倒をネック部を介して規制する両側のネックガイドを有している
ことを特徴とする請求項１記載の整列装置。
【請求項３】
両側のネックガイドは互いに開閉可能とし、
移載手段の把持体は、開放された両側のネックガイド間を通じて容器を把持するとともに持ち上げる
ことを特徴とする請求項２記載の整列装置。
【請求項４】
受入搬送手段の容器が載る高さ位置より送出搬送手段の容器が載る高さ位置が高い
ことを特徴とする請求項２または３記載の整列装置。
【請求項５】
移載機本体は、多関節形の移載ロボットである
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載の整列装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の容器を複数列に整列させる整列装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、ペットボトルなどのプラスチックボトル、ボトル缶、およびビンなどの容器を保管したり、輸送する場合、複数の容器を１列に所定数ずつ複数列に集合させた整列状態とし、この整列状態の容器群をパレット上に複数段に積み重ねている。
【０００３】
そして、容器を整列させるのに用いられる整列装置では、例えば、特開２０００−１６５７７号公報に記載されているように、まず、搬入手段によって複数の容器を１列状態で搬入し、この搬入手段で搬入されてくる容器を整列手段によって複数列に整列させる。この整列手段は、搬入手段による容器の搬送方向に対して交差する方向に並設された５列の整列レーンを有し、これら各整列レーンを搬入手段から容器を受け入れる位置に順次移動させて各整列レーンに所定数ずつの容器を整列させる。
【０００４】
整列手段の整列レーンの移動方向の両側にそれぞれ配設された両側の各払出手段により、整列レーンの一側または他側への移動に伴って片側４列の整列レーンに整列された４列の容器を下流側に順次払い出す。
【０００５】
整列手段の下流側の両側に対して順次払い出される４列の容器を整列手段の下流側の両側に配設された各移載手段に順次受け入れ、これら各移載手段で受け入れた４列の容器を下降させて下方に配設されるコンベヤ上に順次移載する。各移載手段は、４列の容器を受け入れる４列の移載レーン、およびこれら移載レーンを昇降させる昇降機構を有し、払出手段で払い出される４列の容器を各移載レーンに受け入れ、昇降機構により移載レーンを下降させて４列の容器を送出コンベヤ上に移載する。
【０００６】
送出コンベヤでは、各移載手段で順次移載される４列の容器を列方向に対して交差する方向、つまり両側の移載手段が並ぶ方向の一方へ向けて搬送し、下流側においてパレット上に積載する１段分の所定列数の容器を集合させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の整列装置では、送出コンベヤの搬送方向に対して反対側にある一方の移載手段に容器を受け入れて送出コンベヤに移載した場合に、その一方の移載手段からコンベヤ上に移載された容器を他方の移載手段の下方を通過させて搬送させることになるため、それら容器が他方の移載手段の下側を通過するまでの間は、他方の移載手段からの移載動作を待たなければならず、待ち時間がかかり、移載能力が低い問題がある。特に、送出コンベヤは、容器を載せただけの状態で搬送するので、搬送速度を速くすると倒れやすく、搬送速度を速くできないため、容器が他方の移載手段の下側を通過するのに時間がかかり、移載能力を低下させている。
【０００８】
そこで、整列装置全体の処理能力を向上させるには、移載手段で一度に移載する容器の列数を多くする必要があり、そのためには、整列手段の整列レーンの数、および移載手段の移載レーンの数を多くなければならず、構造が複雑化し、レーン並設方向の機幅が広くなり、しかも、レーン数が多く、機幅が広くなることで、整列レーンや移載レーンでの詰まりなどのトラブルが生じた容器を取り除く際や、メンテナンスの際に、作業者の手が奥側のレーンまで入りにくく、作業性を損なう問題がある。
【０００９】
また、整列装置の振動による緩みなどによってねじなどの部品の落下の可能性を考慮した場合、上述したように、一方の移載手段からコンベヤ上に移載された容器が他方の移載手段の下方を通過すること、および構造が複雑化して部品点数が増加することで、部品が落下して容器内に混入する可能性が高まり、厳重な検査が必要で、品質管理が煩雑になる問題がある。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、移載手段の移載能力を高くすることにより、整列能力を維持しながら簡素化および幅狭化を図れ、さらに、簡素化による部品点数の削減によって部品などの落下の可能性を低減するとともに、移載手段で移載された容器が他の機構の下方を通過することがなく、容器への部品などの落下を防止できる整列装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の整列装置は、上端に口部を有する容器本体、およびこの容器本体の口部の周囲にリング状に突設されたネック部を備える容器を搬入する搬入手段と、この搬入手段で搬入されてくる容器を複数列に整列させる整列手段と、この整列手段で整列された所定列数の容器を払い出す払出手段と、この払出手段で払い出される所定列数の容器を受け入れて搬送する受入搬送手段と、この受入搬送手段に受け入れられた所定列数の容器が移載されて、この所定列数の容器を列方向に対して交差する方向に搬送する送出搬送手段と、容器のネック部を列方向に対して交差する両側から着脱可能に把持する両側の把持部を所定列数分備えるとともに、両側の把持部で把持される容器の容器本体に当接して容器の振れを規制する両側の振れ止め部を備える把持体、およびこの把持体を前記受入搬送手段と送出搬送手段との間で水平方向および高さ方向の任意の方向へ移動可能に支持する移載機本体を有し、受入搬送手段に受け入れられる所定列数の容器を送出搬送手段に移載する移載手段とを具備し、前記両側の把持部は、相対する内面に、容器のネック部を両側から把持する凹部、および凹部で把持した容器のネック部の下側に配置されるフック部を有し、前記両側の振れ止め部は、弾性を有し、前記両側の把持部より下方へ突出された状態で前記両側の把持部にそれぞれ取り付けられ、前記両側の把持部が閉じる際に容器本体との当接にて弾性変形して容器本体を両側から挟み込むものである。
【００１２】
そして、整列手段で整列されて受入搬送手段に払い出される所定列数の容器を、移載手段の把持体で把持して送出搬送手段に移載するとともに、その把持体を移載機本体により受入搬送手段と送出搬送手段との間で水平方向および高さ方向の任意の方向へ移動可能とするので、例えば斜め方向へも移動可能として、受入搬送手段と送出搬送手段との間での把持体の移動を最短距離で可能とするなど、移動距離を短くし、処理時間を短縮可能となり、移載手段の移載能力が高くなる。そのため、整列能力を維持しながら整列手段、払出手段、受入搬送手段および移載手段で容器を処理する列数を削減可能となり、装置の簡素化および幅狭化を図れて、トラブル時やメンテナンス時などの作業性が容易になる。さらに、簡素化による部品点数の削減によって部品などの落下の可能性を低減されるとともに、移載手段で送出搬送手段に移載された容器が他の機構の下方を通過することがなく、容器への部品などの落下が防止される。しかも、移載手段では、両側の把持部の凹部で容器のネック部を両側から把持し、両側の把持部の凹部で把持した容器のネック部の下側に配置されるフック部で容器が下方に位置ずれした際の落下を防止するとともに、両側の把持部より下方へ突出された状態で両側の把持部にそれぞれ取り付けられた両側の振れ止め部が、両側の把持部が閉じる際に容器本体との当接にて弾性変形して容器本体を両側から挟み込み、容器の振れを防止して一定の姿勢に保つので、容器を移載する際に、容器が斜めになって倒れるようなことなく正常に移載できる。
【００１３】
請求項２記載の整列装置は、請求項１記載の整列装置において、受入搬送手段は、容器本体の底面を吸引しながら容器を搬送する吸引コンベヤ、およびこの吸引コンベヤで搬送される容器の転倒をネック部を介して規制する両側のネックガイドを有しているものである。
【００１４】
そして、受入搬送手段の吸引コンベヤで容器本体の底面を吸引しながら容器を搬送するとともに、両側のネックガイドでネック部を介して搬送される容器の転倒を規制するので、受入搬送手段に受け入れられる容器の搬送速度を速くしても倒すことなく搬送可能とし、処理能力の向上が可能となる。
【００１５】
請求項３記載の整列装置は、請求項２記載の整列装置において、両側のネックガイドは互いに開閉可能とし、移載手段の把持体は、開放された両側のネックガイド間を通じて容器を把持するとともに持ち上げるものである。
【００１６】
そして、両側のネックガイド間を開放することにより、開放された両側のネックガイド間を通じて、移載手段の把持体が容器を把持するとともに持ち上げて移載可能となる。
【００１７】
請求項４記載の整列装置は、請求項２または３記載の整列装置において、受入搬送手段の容器が載る高さ位置より送出搬送手段の容器が載る高さ位置が高いものである。
【００１８】
そして、受入搬送手段の容器が載る高さ位置より送出搬送手段の容器が載る高さ位置が高いので、受入搬送手段から持ち上げた容器の高さと送出搬送手段の容器が載る高さとの差が少なくなり、これら位置関係によっても把持体の移動距離を短くすることが可能で、移載能力が向上される。
【００１９】
請求項５記載の整列装置は、請求項１ないし４いずれか記載の整列装置において、移載機本体は、多関節形の移載ロボットであるものである。
【００２０】
そして、移載機本体として多関節形の移載ロボットを用いることで、把持体を任意の方向へ移動可能とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２２】
図４(b)に示すように、整列装置で取り扱う物品としては、例えば、飲料用のペットボトルを含むプラスチックボトルなどの容器11で、この容器11は、上端に口部を有する有底の容器本体12、およびこの容器本体12の口部の周囲にリング状に突設されたネック部13を有している。
【００２３】
図１および図２において、整列装置21は、複数の容器11を図示しないパレット上に荷済みするために１列に所定数ずつ複数列に整列させるもので、複数の容器11を１列状態で搬入する搬入手段22、この搬入手段22で搬入されてくる複数の容器11を受け入れて１列に所定数ずつ複数列に整列させる整列手段23、この整列手段23で整列された所定列数の容器11を払い出す払出手段24、この払出手段24によって整列手段23から払い出される所定列数の容器11を受け入れて搬送する受入搬送手段25、この受入搬送手段25の側部に設けられて所定列数の容器11を受け取るとともに列方向に対して交差する方向に送り出す送出搬送手段26、この受入搬送手段25に受け入れられた所定列数の容器11を送出搬送手段26に移載する移載手段27を有している。
【００２４】
なお、搬入手段22で容器11を搬送する方向を搬送方向Ａ、搬送方向Ａと交差する方向で整列手段23で複数列に整列させる方向をレーン並設方向Ｂ、送出搬送手段26で容器11を送り出す方向を送出方向Ｃとする。
【００２５】
搬入手段22は、複数の容器11を搬送方向Ａに沿って１列状態で搬送するもので、容器11の底部を吸引しながら搬送する吸引コンベヤ31を備え、この吸引コンベヤ31には搬送される容器11の両側をガイドするガイドレール32が配設されている。また、吸引コンベヤ31で搬送される容器11の転倒をネック部12を介して規制する図示しないネックガイドを併用してもよい。
【００２６】
搬入手段22の整列手段23に臨む端部には、整列手段23への容器11の送り込みを停止させる入口ストッパ33が配設されている。
【００２７】
また、整列手段23は、搬送方向Ａと交差する方向であるレーン並設方向Ｂに沿って並設された複数列、本実施の形態では３列の整列レーン35を有し、これら各整列レーン35はレーン並設方向Ｂに沿って移動可能とする整列移動部36上に形成されている。整列移動部36上には、各整列レーン35のレーン並設方向Ｂの両側位置に対応して、容器11のネック部13を介して吊り下げ支持するネックガイド37、および容器本体12の両側をガイドするガイド板38がそれぞれ配設され、これら両側のネックガイド37間および両側のガイド板38間に搬入手段22から送り込まれる所定数の容器11を受け入れて整列させる整列レーン35が形成されている。
【００２８】
整列移動部36は、フレーム39に取り付けられた台部40上でレーン並設方向Ｂに沿って配設された複数のガイドレール41に沿ってレーン並設方向Ｂに移動可能に配設されている。台部40には、モータ42を有し、このモータ42の駆動により、整列移動部36をレーン並設方向Ｂに移動させる整列レーン駆動手段43が配設されている。
【００２９】
整列手段搬入手段22に臨む位置が搬入手段22から容器11を整列レーン35に受け入れる受入位置ａとされ、この受入位置ａに対応して整列レーン35内に進退可能とする図示しないキャッチャが配置されている。受入位置ａの整列レーン35に容器11を受け入れるときには、キャッチャが整列レーン35内に進入し、このキャッチャで、搬入手段22から整列レーン35に送り込まれる容器11を、入口ストッパ33との間に所定数の容器11が連なって受け入れられる位置で停止させた後、入口ストッパ33で所定数の容器11より上流側の容器11を停止させ、キャッチャが下流側に移動して所定数の容器11を整列レーン35の所定の受入位置に移動させ、最後に、キャッチャが整列レーンの下流側に退避する。
【００３０】
そして、整列手段23では、整列移動部36のレーン並設方向Ｂの一端から他端へ向かう移動、または他端から一端へ向かう移動によって各整列レーン35が受入位置ａに順次移動されるとともに、各整列レーン35に搬入手段22からに送り込まれる容器11が所定数ずつ受け入れられて整列される。
【００３１】
また、払出手段24は、受入位置ａを中心とするレーン並設方向Ｂの両側にそれぞれ独立してフレーム39に設置されており、整列移動部36がレーン並設方向Ｂの一側または他側に移動し、整列移動部36の移動方向と反対側の整列レーン35が受入位置ａに位置した各移動位置において、受入位置ａの整列レーン35を除く他の２列の各整列レーン35内の容器11を搬送方向（払出方向）Ａに沿って受入搬送手段25側に払い出し可能になっている。
【００３２】
各払出手段24は、整列手段23の上方で搬送方向Ａに沿って移動可能とする払出移動部45を有し、この払出移動部45は、フレーム39に取り付けられたガイドフレーム46により搬送方向Ａに沿って移動可能に支持されている。払出移動部45には各整列レーン35に進入して容器11を払い出す複数の払出部47が取り付けられている。払出部47の数は、整列手段23の一側または他側の整列レーン35が受入位置ａに位置する各移動位置で、受入位置ａの整列レーン35を除く他の２列の各整列レーン35内の容器11を一括して払い出し可能としている。ガイドフレーム46には、払出移動部45を搬送方向Ａに沿って移動させる図示しない払出駆動手段が配設されている。
【００３３】
また、図１ないし図４に示すように、受入搬送手段25は、整列レーン35から下流側に払い出される容器本体12の底面を吸引しながら容器11を搬送する吸引コンベヤ49を有している。この吸引コンベヤ49は、吸引コンベヤフレーム50を有し、この吸引コンベヤフレーム50の上面には、整列レーン35から払い出される容器11をそれぞれ受け入れて搬送する複数列の受入レーン51が形成されている。これら受入レーン51は、整列手段23の一側または他側の整列レーン35が受入位置ａに位置する各移動位置で、受入位置ａの整列レーン35を除く他の２列の各整列レーン35から容器11が払い出される位置に対応して、片側２列ずつで、両側に形成されている。
【００３４】
各受入レーン51の底面には、無端帯状の搬送体52が搬送方向Ａに沿って張設されている。この搬送体52は、吸引コンベヤフレーム50の搬送方向Ａの上流側および下流側に回転自在に軸支された回転体53，54に掛け回されているとともに、これら回転体53，54間の下方位置で回転自在に軸支された複数の回転体55によって搬送体52の戻り側が支えられ、回転体54が図示しないモータによって回転駆動されることにより、搬送方向Ａに向けて回動される。
【００３５】
吸引コンベヤフレーム50の内側には回転体53，54間の搬送体52の上面部位を支持する吸引ボックス56が配設されている。吸引ボックス56の内部は図示しない吸引ポンプで吸引され、吸引ボックス56の上面には図示しない複数の通気孔が形成され、また、搬送体52は、図示しない複数の孔があけられ、表裏面に通じる通気性を有しており、容器本体12の底面が搬送体52に吸引され、搬送体52の回動に伴って吸引状態のまま搬送体52とともに容器11が搬送される。
【００３６】
吸引コンベヤフレーム50の上面には、各受入レーン51の両側で、容器11の両側面をガイドする両側のサイドガイド57がそれぞれ配設されている。
【００３７】
吸引コンベヤフレーム50の上方には、各受入レーン51の両側で、吸引コンベヤ49で搬送される容器11の転倒をネック部13を介して規制する両側のネックガイド58がそれぞれ配設されている。これらネックガイド58のうち、片側２列の各受入レーン51に対応する両側のネックガイド58が、ネックガイド開閉手段59によって互いに開閉される。
【００３８】
ネックガイド開閉手段59は、ネックガイド58の上流側および下流側の両端位置に対応して配設されており、図示しないフレームによって吸引コンベヤフレーム50の上方に支持される基部60を有し、この基部60の下面に各ネックガイド58を支持した支持アーム61が搬送方向Ａと交差するレーン並設方向Ｂに沿ってスライド可能に取り付けられている。基部60の上面にシリンダ62が配設され、このシリンダ62の両側から進退する両側の各ロッド63に作動片64が取り付けられ、一方の作動片64に各受入レーン51の一側のネックガイド58の支持アーム61が連結され、他方の作動片64に各受入レーン51の他側のネックガイド58の支持アーム61が連結されている。そして、シリンダ62の作動で、両側のロッド63がシリンダ62から突出することにより、各受入レーン51の両側のネックガイド58が互いに拡開移動され、また、両側のロッド63がシリンダ62内に後退することにより、各受入レーン51の両側のネックガイド58が互いに縮小移動される。
【００３９】
図４(b)に示すように、受入レーン51の両側のネックガイド58が互いに閉じた状態では、ネックガイド58が容器11のネック部13の下側に位置されるとともに、両側のネックガイド58の間隔は容器11のネック部13の下側部分の幅より広い間隔とされる。また、容器11が吸引コンベヤの搬送体52上に載った正常な起立状態では、ネックガイド58の先端が容器11のネック部13より下方に離反した位置にあり、ネックガイド58は容器11に対して非接触状態にあり、一方、容器11が搬送方向Ａに倒れかけた際にネック部13がネックガイド58の上面に引っ掛かって、容器11の転倒が防止される。
【００４０】
各受入レーン51の下流側には、受入レーン51に受け入れられる先頭の容器11と当接して所定数の容器11を受入レーン51の所定位置に停止させる正面ストッパ65が配設されている。この正面ストッパ65は、先頭の容器11が当接した際の衝撃を吸収する緩衝作用を有するとともに、隣接する受入レーン51に対する搬送方向Ａの位置を容器11の半ピッチずつずらすことで、隣接する受入レーン51に停止される容器11の位置を千鳥状パターンに整形する。
【００４１】
また、図１および図６に示すように、送出搬送手段26は、ベルトコンベヤなどと同様に、無端体67の上面に容器11を載せて送出方向Ｃに搬送するもので、無端体67の上面の受入搬送手段25に接近した位置が移載手段27によって容器11が移載される移載位置68とされている。移載位置68は、受入搬送手段25の容器11を載せる搬送体52の上面の高さより高い位置に配設されている。なお、無端体67に載置した容器11の底面を吸引しながら搬送する機構を有している。
【００４２】
また、図１、図２、図５および図６に示すように、移載手段27は、所定列数の容器11を着脱可能に把持する複数の把持体71、およびこれら把持体71を受入搬送手段25と送出搬送手段26との間で水平方向および高さ方向の任意の方向、つまり斜め方向を含む任意の方向へ移動可能に支持する移載機本体としての多関節形の移載ロボット72を有している。
【００４３】
把持体71は、各受入レーン51の所定数の容器11を１列ずつ把持可能とする把持レーン73を有するもので、本実施の形態では片側２列の各受入レーン51の容器11を一度に把持可能とするために、２つの把持体71を並設して把持ユニット74として一体的に構成されている。
【００４４】
把持ユニット74は、移載ロボット72で支持されるベース部75を有し、このベース部75は、搬送方向Ａに長い長方形枠状の枠部76、およびこの枠部76の上面に掛け渡される複数の連結部77を有している。
【００４５】
各把持体71は、搬送方向Ａの両端近傍の各連結部77の下面にそれぞれ取り付けられる両端のシリンダ78を有し、これら各シリンダ78の両側面にはシリンダ78の作動によってそれぞれ進退されるロッド79が突出され、これら各ロッド79の先端に作動片80が取り付けられている。
【００４６】
両側の作動片80の下端には結合部材81が結合され、この結合部材81に下側の略Ｌ字形の取付部材82が複数のボルト83およびナット84によって取り付けられている。これら両側の取付部材82の相対する内面には、把持レーン73の両側に位置する把持部85および振れ止め部86が下方に突出した状態に配設され、取付部材82側から振れ止め部86を通じて把持部85に螺着されるボルト87によって取り付けられている。
【００４７】
両側の把持部85は、相対する内面に容器11のネック部13を両側から把持する凹部88が形成され、この凹部88の下端にネック部13の下側に回り込んで容器11が下方に位置ずれした際の落下を防止するフック部89が形成されている。
【００４８】
振れ止め部86は、例えばゴムシートなどの弾性を有する薄板で、把持部85よりも下方へ突出されており、容器本体12の肩部分に両側から当接して容器11の振れを抑制する。
【００４９】
結合部材81、取付部材82にはボルト83，87やナット84などの部品が緩んで外れた場合でもそれらを受け止めて落下を防止するカバー90が取り付けられている。さらに、把持レーンの上方には、ベース部75側に支持されてカバー91が配置されている。
【００５０】
移載ロボット72は、床面に設置される基台部92を有し、この基台部92上に本体部93が配設され、この本体部93に対して第１のアーム94の基端が軸95によって揺動可能に支持され、この第１のアーム94の先端に第２のアーム96の基端が軸97によって揺動可能に支持され、この第２のアーム96の先端に把持ユニット74を取り付ける取付部98が軸99によって揺動可能に支持されている。
【００５１】
第１のアーム94は本体部93内の駆動機構によって揺動駆動され、第２のアーム96は本体部93側の駆動機構と第２のアーム96とを連結する作動リンク100を介して揺動駆動される。取付体98は第２のアーム96とで平行リンク機構を構成する平行リンク101を介して常に一定の姿勢に保たれ、つまり、把持ユニット74の２つの把持体71が水平方向に並び、把持レーン73が下方に向く状態に保たれる。
【００５２】
移載ロボット72は、図６に示すように、把持ユニット74を水平方向成分ｘおよび鉛直方向成分ｙとともにこれら水平方向成分ｘおよび鉛直方向成分（高さ方向成分）ｙの２方向成分を含む斜め方向ｓに移動させることが可能であって、受入搬送手段25と送出搬送手段26との間で任意の方向に移動させることが可能になっている。そのため、受入搬送手段25と送出搬送手段26との間での把持ユニット74の移動に斜め方向ｓを含ませることで、水平方向成分ｘと鉛直方向成分ｙとのみで移動させる場合に比べて、移動距離を短くするように設定できるとともに、最短距離で移動するようにも設定できる。
【００５３】
なお、整列装置21の各動作は、図示しない制御手段によって制御される。
【００５４】
次、整列装置21による容器11の整列動作を説明する。
【００５５】
まず、図７および図８を参照して整列手段23による整列動作を主体として説明する。
【００５６】
図７(a)に示すように、整列手段23の整列レーン35が一側に移動し、移動方向と反対側の他側の整列レーン35が受入位置ａに位置している状態において、搬入手段22により容器11を搬送方向Ａに沿って１列状態で搬送し、受入位置ａに位置する整列レーン35に送り込む。整列レーン35内には図示しないキャッチャにより所定数の容器11を受け入れ、所定数の容器11より上流側の容器11を入口ストッパ33により停止させる。
【００５７】
図７(b)に示すように、受入位置ａの整列レーン35に所定数の容器11が整列されたら、整列レーン35を他側へ移動させて、容器11を整列した整列レーン35の一側に隣接する空の整列レーン35を受入位置ａに移動させ、入口ストッパ33を開放して、上述したように受入位置ａの整列レーン35に所定数の容器11を整列させる。
【００５８】
図７(c)に示すように、受入位置ａの整列レーン35に所定数の容器11が整列されたら、整列レーン35を他側へ移動させて、容器11を整列した整列レーン35の一側に隣接する空の整列レーン35を受入位置ａに移動させる。
【００５９】
図７(d)に示すように、整列レーン35の他側への移動後、容器11を整列した２列の整列レーン35からの容器11の下流側への払出動作と、上述した受入位置ａの整列レーン35への容器11の整列動作とを、並行して同時に実行する。
【００６０】
払出動作では、整列レーン35の上流側で待機していた他側の払出手段24の払出移動部45が下流側に向けて移動し、各払出部47が各整列レーン35内に進入して２列の容器11を下流側の受入搬送手段25に一括して払い出す。払出移動部45は払出完了後に整列レーン35の上流側に戻る。
【００６１】
受入搬送手段25では、他側に移動した整列レーン35から払い出される２列の容器11を他側の２列の受入レーン51に受け入れる。各受入レーン51においては、吸引コンベヤ49の搬送体52が回動し、整列レーン35から受け入れた容器11の底面を吸引しながら搬送体52とともに搬送方向Ａに搬送し、また、両側のネックガイド58を閉じていて、容器11が搬送方向Ａに倒れかけた際にネック部13がネックガイド58の上面に引っ掛かることで、容器11の転倒を防止する。各受入レーン51に受け入れられる先頭の容器11は正面ストッパ65に当接し、この正面ストッパ65により、先頭の容器11が当接した際の衝撃を吸収するとともに、隣接する受入レーン51に対する搬送方向Ａの位置を容器11の半ピッチずつずらすことで、隣接する受入レーン51に停止される容器11の位置を千鳥状パターンに整形する。
【００６２】
図８(a)(b)に示すように、受入搬送手段25の他側の２列の受入レーン51に容器11を受け入れた後、移載手段27による２列の受入レーン51の容器11を送出搬送手段26へ移載する移載動作と、整列レーン35への容器11の整列動作とを、並行して同時に実行する。
【００６３】
移載手段27よる移載動作については図９および図１０を参照して後述するが、移載手段27の把持ユニット74を受入搬送手段25の他側の２列の受入レーン51の上方に予め待機させておき、それら２列の受入レーン51に容器11に受け入れたら、把持ユニット74を下降させて各把持体71で各列の容器11を把持し、把持ユニット74を上昇させて送出搬送手段26上に移動させ、各把持体71の把持を解除して各列の容器11を移載する。移載後には、把持ユニット74を受入搬送手段25の一側の２列の受入レーン51の上方に移動させて待機させる。
【００６４】
整列レーン35への容器11の整列動作は、整列レーン35を一側へ移動させながら、上述したように受入位置ａの整列レーン35に所定数の容器11を整列させる。
【００６５】
図８(c)に示すように、整列レーン35の一側への移動後、容器11を整列した２列の整列レーン35からの容器11の下流側への払出動作と、受入位置ａの整列レーン35への容器11の整列動作とを、並行して同時に実行する。
【００６６】
払出動作では、整列レーン35の上流側で待機していた一側の払出手段24の払出移動部45が下流側に向けて移動し、各払出部47が各整列レーン35内に進入して２列の容器11を下流側の受入搬送手段25に一括して払い出す。払出移動部45は払出完了後に整列レーン35の上流側に戻る。
【００６７】
受入搬送手段25では、一側に移動した整列レーン35から払い出される２列の容器11を、一側の２列の受入レーン51に受け入れる。この受入動作は、上述した他側の２列の受入レーン51に容器11を受け入れた場合と同様である。
【００６８】
図８(d)に示すように、受入搬送手段25の一側の２列の受入レーン51に容器11を受け入れた後、移載手段27による２列の受入レーン51の容器11を送出搬送手段26へ移載する移載動作と、整列レーン35への容器11の整列動作とを、並行して同時に実行する。これら移載手段27よる移載動作、および整列レーン35への容器11の整列動作は上述と同様である。
【００６９】
このように、整列手段23は、整列レーン35を一側から他側、または他側から一側に順次移動させながら、各整列レーン35に所定数の容器11を整列させ、整列レーン35が一側または他側に移動した位置で整列された２列の容器11を受入搬送手段25の両側の各２列の受入レーン51に対して交互に払い出し、移載手段27で受入搬送手段25の２列の容器11を把持して送出搬送手段26に順次移載する。
【００７０】
次に、図９および図１０を参照して移載手段27による移載動作を説明する。
【００７１】
図９(a)に示すように、受入搬送手段25には、上述した図７(d)のように、他側に移動した整列レーン35から払い出される２列の容器11を他側の２列の受入レーン51に受け入れる。この受入時には、各受入レーン51の両側のネックガイド58を閉じていて容器11の転倒を防止している。移載手段27の把持ユニット74は、受入搬送手段25の他側の２列の受入レーン51の上方に予め待機している。
【００７２】
図９(b)に示すように、受入搬送手段25の他側の２列の受入レーン51に容器11に受け入れたら、各受入レーン51の両側のネックガイド58を開き、把持ユニット74を下降させて、各把持体71を開いた両側のネックガイド58間に進入させる。つまり、図５に示す状態とし、この状態では、各把持体71の両側の把持部85が容器11のネック部13の両側方に進入するとともに、両側の振れ止め部86が容器11の容器本体12の両側に進入しかつ容器11の大きさなどによっては図５のように接触して外側に弾性変形する。そして、各把持体71のシリンダ78の作動により、両側の把持部85を閉じてネック部13を両側から把持するとともに、両側の振れ止め部86で容器本体12を両側から挟み込んで押える。
【００７３】
図９(c)に示すように、把持ユニット74を上昇させ、把持した容器11を受入レーン51のネックガイド58より上方域に持ち上げる。容器11がネックガイド58より上方域に持ち上げられたら、両側のネックガイド58を閉じて次の容器11の受け入れを許容する。
【００７４】
図９(c)(d)に示すように、把持ユニット74を受入搬送手段25上から送出搬送手段26の移載位置68の上方に移動させる。このとき、把持ユニット74を、受入搬送手段25の上方から送出搬送手段26の上方まで最短距離で移動可能とする斜め上方に向けて直線的に移動させる。
【００７５】
図９(e)に示すように、把持ユニット74を下降させ、把持している容器11を送出搬送手段26の移載位置68に降して各把持体71による把持を解除し、２列の容器11を送出搬送手段26に移載する。また、把持ユニット74の移動時には両側の振れ止め部86で容器11を両側から挟み込み、容器11の振れを防止して一定の姿勢に保つので、容器11を移載する際に、容器11が斜めになって倒れるようなことなく正常に移載できる。
【００７６】
図９(f)に示すように、把持ユニット74を上昇させ、各把持体71を容器11の上方に逃す。
【００７７】
図９(f)および図１０(a)に示すように、把持ユニット74を送出搬送手段26の移載位置68の上方から受入搬送手段25の一側の２列の受入レーン51の上方に移動させ、次の移載動作に待機させる。このとき、把持ユニット74を、送出搬送手段26上から受入搬送手段25上まで最短距離で移動可能とする斜め下方に向けて直線的に移動させる。
【００７８】
受入搬送手段25には、上述した図８(c)のように、一側に移動した整列レーン35から払い出される２列の容器11を一側の２列の受入レーン51に受け入れる。移載手段27の把持ユニット74は、受入搬送手段25の一側の２列の受入レーン51の上方に移動する。
【００７９】
送出搬送手段26に移載した容器11は送出方向Ｃに向けて搬送する。
【００８０】
図１０(b)に示すように、受入搬送手段25の一側の２列の受入レーン51に容器11に受け入れたら、各受入レーン51の両側のネックガイド58を開き、把持ユニット74を下降させて、各把持体71を開いた両側のネックガイド58間に進入させる。各把持体71の両側の把持部85を閉じてネック部13を両側から把持するとともに、両側の振れ止め部86で容器本体12を両側から挟み込んで押える。
【００８１】
図１０(c)に示すように、把持ユニット74を上昇させ、把持した容器11を受入レーン51のネックガイド58より上方域に持ち上げる。容器11がネックガイド58より上方域に持ち上げられたら、両側のネックガイド58を閉じて次の容器11の受け入れを許容する。
【００８２】
図１０(c)(d)に示すように、把持ユニット74を受入搬送手段25上から送出搬送手段26の移載位置68の上方に移動させる。このとき、把持ユニット74を、受入搬送手段25の上方から送出搬送手段26の上方まで最短距離で移動可能とする斜め上方に向けて直線的に移動させる。
【００８３】
図１０(e)に示すように、把持ユニット74を下降させ、把持している容器11を送出搬送手段26の移載位置68に降して各把持体71による把持を解除し、２列の容器11を送出搬送手段26に移載する。
【００８４】
図１０(f)に示すように、把持ユニット74を上昇させ、各把持体71を容器11の上方に逃す。
【００８５】
図１０(f)および図９(a)に示すように、把持ユニット74を送出搬送手段26の移載位置68の上方から受入搬送手段25の他側の２列の受入レーン51の上方に移動させる。このとき、把持ユニット74を、送出搬送手段26上から受入搬送手段25上まで最短距離で移動可能とする斜め下方に向けて直線的に移動させる。
【００８６】
このように、移載手段27では、把持ユニット74が受入搬送手段25と送出搬送手段26との間を移動し、受入搬送手段25の一側および他側の各２列の受入レーン51に順次受け入れられる各２列の容器11を把持ユニット74の各把持体71で把持し、送出搬送手段26の移載位置68に順次移載する。
【００８７】
送出搬送手段26に移載された容器11は搬送方向Ｃへ順次搬送し、下流側においてパレットに積み付ける１段分の列数に集合させる。
【００８８】
以上のように、整列手段23で整列されて受入搬送手段25に順次払い出される所定列数の容器11を、移載手段27の把持体71で把持して送出搬送手段26に順次移載するとともに、把持体71を移載ロボット72により受入搬送手段25と送出搬送手段26との間で水平方向および高さ方向の任意の方向へ移動可能とするので、例えば斜め方向へも移動可能として、受入搬送手段25と送出搬送手段26との間での把持体71の移動を最短距離で可能とするなど、移動距離を短くできて処理時間を短縮でき、移載手段27の移載能力を高くできる。
【００８９】
そのため、整列能力を維持しながら整列手段23の整列レーン35、払出手段24、受入搬送手段25および移載手段27で容器11を処理する列数を削減でき、装置の簡素化および幅狭化を図れて、トラブル時やメンテナンス時などの作業性を容易にできる。さらに、簡素化による部品点数の削減によって部品などの落下の可能性を低減できるとともに、送出搬送手段26に移載された容器11が他の機構の下方を通過することがなく、容器11への部品などの落下を防止できる。
【００９０】
また、整列レーン35は３列で、両側の各払出手段24によって払い出す容器11の列数は２列ずつで、受入搬送手段25に受け入れられる容器11の列数は４列で、移載手段27の把持体71で把持する容器11の列数は２列であるので、簡素化および幅狭化を図れて、トラブル時やメンテナンス時などの作業性を容易にできる。
【００９１】
また、物品として容器本体12およびこの容器本体12の上部側にネック部13を有する容器11を対象とした場合、受入搬送手段25の吸引コンベヤ49で容器本体12の底面を吸引しながら容器11を搬送するとともに、両側のネックガイド58でネック部13を介して搬送される容器11の転倒を規制するので、受入搬送手段25に受け入れられる容器11を倒すことなく高速搬送でき、処理能力を向上できる。
【００９２】
さらに、両側のネックガイド58間を開放することにより、開放された両側のネックガイド58間を通じて、移載手段57の把持体71で容器11を把持するとともに持ち上げて移載できる。
【００９３】
さらに、受入搬送手段25の容器11が載る高さ位置より送出搬送手段26の容器11が載る高さ位置が高いので、受入搬送手段25から持ち上げた容器11の高さと送出搬送手段26の容器11が載る高さとの差が少なくなり、これら位置関係によっても把持体71の移動距離を短くでき、移載能力を高めることができる。
【００９４】
さらに、移載手段27の把持体71の把持部85で容器11のネック部13を把持するとともに、振れ止め部86が容器本体12に係合して把持部85で把持された容器11の振れを規制するので、把持した容器11を正常に移載できる。
【００９５】
なお、整列手段23の３列の整列レーン35のうち、両側の各１列の整列レーン35のみを容器11の整列に使用し、整列手段23からは容器11を１列ずつ受入搬送手段25に払い出すとともに、受入搬送手段25から送出搬送手段26に対して移載手段27により容器11を１列ずつ移載することもでき、仕様に応じて、２列処理と１列処理とに任意に切り換えて使用できる。
【００９６】
また、移載機本体としては、多関節形の移載ロボット72に限らず、受入搬送手段25と送出搬送手段26との間で任意の方向に移動させることが可能であれば、他の機構を用いても、同様の作用効果が得られる。
【００９７】
また、搬入手段22は、容器11を１列状態で搬送する場合に限らず、複数列を搬送し、複数列ずつ整列手段23に送り込んで整列させることもできる。また、整列手段23は移動せず、搬入手段22側で容器11を各整列レーン35に振り分けるようにしてもよい。
【００９８】
また、上述した実施の形態では、容器としてペットボトルなどの容器を示したが、これに限られるものではなく、ボトル缶やビンなどの容器、あるいは容器以外の容器でもよく、これら容器の形状などに応じて整列装置の各構成を対応させることにより、同様の作用効果が得られる。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１記載の整列装置によれば、整列手段で整列されて受入搬送手段に払い出される所定列数の容器を、移載手段の把持体で把持して送出搬送手段に移載するとともに、その把持体を移載機本体により受入搬送手段と送出搬送手段との間で水平方向および高さ方向の任意の方向へ移動可能とするので、例えば斜め方向へも移動可能として、受入搬送手段と送出搬送手段との間での把持体の移動を最短距離で可能とするなど、移動距離を短くできて処理時間を短縮でき、移載手段の移載能力を高くでき、そのため、整列能力を維持しながら整列手段、払出手段、受入搬送手段および移載手段で容器を処理する列数を削減でき、装置の簡素化および幅狭化を図れて、トラブル時やメンテナンス時などの作業性を容易にでき、さらに、簡素化による部品点数の削減によって部品などの落下の可能性を低減できるとともに、送出搬送手段に移載された容器が他の機構の下方を通過することがなく、容器への部品などの落下を防止できる。しかも、移載手段では、両側の把持部の凹部で容器のネック部を両側から把持し、両側の把持部の凹部で把持した容器のネック部の下側に配置されるフック部で容器が下方に位置ずれした際の落下を防止するとともに、両側の把持部より下方へ突出された状態で両側の把持部にそれぞれ取り付けられた両側の振れ止め部が、両側の把持部が閉じる際に容器本体との当接にて弾性変形して容器本体を両側から挟み込み、容器の振れを防止して一定の姿勢に保つので、容器を移載する際に、容器が斜めになって倒れるようなことなく正常に移載できる。
【０１００】
請求項２記載の整列装置によれば、請求項１記載の整列装置の効果に加えて、受入搬送手段の吸引コンベヤで容器本体の底面を吸引しながら容器を搬送するとともに、両側のネックガイドでネック部を介して搬送される容器の転倒を規制するので、受入搬送手段に受け入れられる容器を倒すことなく高速搬送でき、処理能力を向上できる。
【０１０１】
請求項３記載の整列装置によれば、請求項２記載の整列装置の効果に加えて、両側のネックガイド間を開放することにより、開放された両側のネックガイド間を通じて、移載手段の把持体で容器を把持するとともに持ち上げて移載できる。
【０１０２】
請求項４記載の整列装置によれば、請求項２または３記載の整列装置の効果に加えて、受入搬送手段の容器が載る高さ位置より送出搬送手段の容器が載る高さ位置が高いので、受入搬送手段から持ち上げた容器の高さと送出搬送手段の容器が載る高さとの差が少なくなり、これら位置関係によっても把持体の移動距離を短くでき、移載能力を高めることができる。
【０１０３】
請求項５記載の整列装置によれば、請求項１ないし４いずれか記載の整列装置の効果に加えて、移載機本体として多関節形の移載ロボットを用いることで、把持体を任意の方向へ移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態を示す整列装置の平面図である。
【図２】  同上整列装置の側面図である。
【図３】  同上整列装置の受入搬送手段の側面図である。
【図４】  同上受入搬送手段を示し、(a)は正面図、(b)の拡大正面図である。
【図５】  同上整列装置の移載手段の把持体の断面図である。
【図６】  同上移載手段の動作を説明する説明図である。
【図７】  同上整列装置による整列動作を(a)〜(d)の順に説明する説明図である。
【図８】  同上図７に続く整列動作を(a)〜(d)の順に説明する説明図である。
【図９】  同上整列装置の移載手段による移載動作を(a)〜(f)の順に説明する説明図である。
【図１０】  同上図９に続く移載動作を(a)〜(f)の順に説明する説明図である。
【符号の説明】
11    容器
12    容器本体
13    ネック部
21    整列装置
22    搬入手段
23    整列手段
24    払出手段
25    受入搬送手段
26    送出搬送手段
27    移載手段
49    吸引コンベヤ
58    ネックガイド
71    把持体
72    移載機本体としての移載ロボット
85    把持部
86    振れ止め部
【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】
0004466894.tif 000008
【図８】
0004466894.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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