(57)【要約】【課題】バッチ式等の前工程で山積みとなっている対象物、特に、流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋を後工程へ移すために必要な均し、搬送、及び整列を自動的に行うことが可能な整列搬送装置、及び該装置を用いた整列搬送方法を提供する。【解決手段】流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋を搬送して整列させる整列搬送装置であって、前記袋を留置させる留置部と、該留置部に続いて該袋を搬送させる搬送部を備え、搬送方向と平行する方向への揺動を発生させる揺動コンベアと、前記揺動コンベアの搬送方向に対して前傾し、且つ、前記搬送方向と平行する方向に複数の搬送用長溝を有するコンベア面を備えており、さらに、前記長溝は、前記搬送方向から見て直交する方向に少なくとも底面が丸溝状に形成されている。【選択図】図１
2017222442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋を搬送して整列させる整列搬送装置であって、
前記袋を留置させる留置部と、該留置部に続いて該袋を搬送させる搬送部を備え、
搬送方向と平行する方向への揺動を発生させる揺動コンベアと、
前記揺動コンベアの搬送方向に対して前傾し、且つ、前記搬送方向と平行する方向に複数の搬送用長溝を有するコンベア面を備えており、
さらに、前記長溝は、前記搬送方向から見て直交する方向に少なくとも底面が丸溝状に形成されていることを特徴とする整列搬送装置。
【請求項２】
前記揺動コンベアがクランク機構で揺動を発生させるものであり、
該クランク機構のストローク数が１０〜６０ｍｍ、回転数が１００〜３００ｒｐｍである請求項１に記載の整列搬送装置。
【請求項３】
前記コンベア面の前傾角度が、前記揺動コンベアの搬送方向に対して１〜１０°である請求項１または２に記載の整列搬送装置。
【請求項４】
前記流動性物質の２５℃における粘度が、１００Ｐａ・ｓｅｃ以下である請求項１〜３のいずれかに記載の整列搬送装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の整列搬送装置を用いた整列搬送方法であって、
前記袋を前記整列搬送装置の留置部に留置し、留置された前記袋を搬送方向と平行する方向に揺動させることにより積み重なった状態を解す均しステップと、
前記解された袋を搬送させる搬送ステップと、
前記搬送された袋を整列させる整列ステップと、を備える整列搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッチ式等の前工程で山積みとなっている対象物、特に、液体やペースト等の流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋を後工程へ移すために必要な均し、搬送、及び整列を自動的に行うことが可能な整列搬送装置、及び該装置を用いた整列搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物を搬送しながら整列させるための整列搬送装置が知られている。例えば、特許文献１には、扁平面を備えた対象物を貯留するための貯留部と、この貯留部からの対象物を整列させるための整列手段とを備えた整列搬送装置が開示されている。具体的には、整列手段が、対象物を直線状の搬送経路に搬送する搬送手段と、この搬送手段にて搬送される対象物に搬送経路に対して斜めに横切って形成された当接面に当接して該対象物を該当接面に沿って整列させるためのガイド部材とを備え、直線状の搬送経路とこの搬送経路に搬送される対象物が当接するガイド部材の当接面とのなす角度を、搬送方向終端側が、搬送方向始端側よりも小さくなるように構成することが開示されている。
特許文献１の整列搬送装置によれば、搬送方向始端側の当接面に当接する対象物の搬送速度を低下させることにより、対象物同士間の隙間に直線状の搬送経路に沿って搬送される対象物を入り込ませることができ、隙間のある状態で搬送される構成に比べて、搬送効率を高めることでき、搬送方向終端側では加速して更に搬送効率を高めることができるとされている。また、整列手段をガイド部材から構成することにより、装置の左右方向の小型化を図り、必要に応じてガイド部材を追加するだけで、整列したい列数を自由に変更することができ、設計の自由度を高めることができるとされている。
【０００３】
また、特許文献２には、搬送方向に延びる複数の仕切り壁で形成された搬送路が振動コンベアの搬送面に形成され、各搬送路の始端側に投入される複数のスティック状の物品を各搬送路で搬送してコンベア先端のシャッタ前で横並びに整列させる整列搬送装置が開示されている。また、特許文献２の整列搬送装置は、該仕切り壁に複数の搬送路を横断して横たわるスティック状の物品を搬送方向に転向させる立ち上げ部が設けられ、その傾斜部とシャッタとの間の段差部で該物品を積み上げるようにすることも開示されている。
特許文献２の整列搬送装置によれば、おつまみのような、絡みやすいスティック状の物品であっても、確実に複数の搬送路で整列搬送することができるとされている。また、各搬送路で搬送される物品は、シャッタ前で確実に積層され、整列させることができるので、トレーへ移し替えても整列状態を維持することができるとされている。そして、これまで、トレーに収納された物品を、人手を介して整列させていた手間を省いて製造ラインを省力化することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３１８９５号公報
【特許文献２】特開２０１３−６３８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のとおり、食品製造工程や電子部品製造工程等の後工程において、洗浄、乾燥等の処理や外観等の検査を行うために対象となる物品の整列状態が要求される装置が種々開発されており、対象物が固形物（例えば、錠剤やカプセル等の医薬品、飴等の菓子、ワッシャ、ボタン電池、半導体等の電子部品）や当該固形物や粉体等を袋詰めしたものについては、整列搬送の自動化装置が既に知られている。しかしながら、流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋が対象物である場合、内包された流動性物質が不定形であるため、流動性物質と袋との親和性が低いことから整列状態にするのが容易ではなかった。そのため、後工程に対象物を供給する作業は人の手作業に委ねられており、依然として非自動化の状態であった。
【０００６】
本発明は上記の事情に着目してなされたものであって、その目的は、バッチ式等の前工程で山積みとなっている対象物、特に、液体やペースト等の流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋を後工程へ移すために必要な均し、搬送、及び整列を自動的に行うことが可能な整列搬送装置、及び該装置を用いた整列搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決し得た本発明の整列搬送装置は、流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋を搬送して整列させる整列搬送装置であって、前記袋を留置させる留置部と、該留置部に続いて該袋を搬送させる搬送部を備え、搬送方向と平行する方向への揺動を発生させる揺動コンベアと、前記揺動コンベアの搬送方向に対して前傾し、且つ、前記搬送方向と平行する方向に複数の搬送用長溝を有するコンベア面を備えており、さらに、前記長溝は、前記搬送方向から見て直交する方向に少なくとも底面が丸溝状に形成されている点に特徴を有する。
【０００８】
本発明の整列搬送装置において、前記揺動コンベアがクランク機構で揺動を発生させるものであり、該クランク機構のストローク数が１０〜６０ｍｍ、回転数が１００〜３００ｒｐｍであることが好ましい。
【０００９】
本発明の整列搬送装置において、前記コンベア面の前傾角度が、前記揺動コンベアの搬送方向に対して１〜１０°であることが好ましい。
【００１０】
本発明の整列搬送装置において、前記流動性物質の２５℃における粘度が、１００Ｐａ・ｓｅｃ以下であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の整列搬送装置を用いた整列搬送方法であって、前記袋を前記整列搬送装置の留置部に留置し、留置された前記袋を搬送方向と平行方向に揺動させることにより、積み重なった状態を解す均しステップと、前記解された袋を搬送させる搬送ステップと、前記搬送された袋を整列させる整列ステップと、を備える整列搬送方法も本発明に包含される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の整列搬送装置によれば、搬送方向と平行する方向への揺動を発生させる揺動コンベアを備えていることから、振幅が大きく、且つ緩やかな揺動により袋全体に力を伝えることができ、山積みされた袋を容易に解すことができる。また、整列搬送装置が揺動コンベアの搬送方向に対して前傾し、且つ、搬送方向と平行する方向に複数の搬送用長溝を有するコンベア面を備えていることから、袋を搬送方向に向けて前進させながら、袋とコンベア面の接触面積を増やすことができる。つまり、袋全面に対して振幅が大きく、且つ緩やかな揺動を与えることが可能となり、袋同士の重なり合いを防ぐと共に、スムーズな搬送と整列を可能にすることができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい整列搬送装置によれば、揺動コンベアがクランク機構で揺動を発生させるものであり、該クランク機構のストローク数が１０〜６０ｍｍ、回転数が１００〜３００ｒｐｍであることから、山積みされた状態の袋を効果的に解すと共に、スムーズな搬送と整列を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい整列搬送装置によれば、コンベア面の前傾角度が、揺動コンベアの搬送方向に対して１〜１０°であることから、解された状態の袋をコンベアの搬送方向に移送させることが容易となる。
【００１５】
また、本発明の好ましい整列搬送装置によれば、袋に内包されている流動性物質の２５℃における粘度が１００Ｐａ・ｓｅｃ以下であることから、該流動性物質が袋内部で自在に動くことができ、滑らかな重心移動を可能にして、スムーズな搬送と整列を行うことができる。
【００１６】
さらに、本発明の整列搬送方法によれば、袋を前記整列搬送装置の留置部に留置し、留置された前記袋を搬送方向と平行方向に揺動させることにより積み重なった状態を解す均しステップと、前記解された袋を搬送させる搬送ステップと、前記搬送された袋を整列させる整列ステップと、を備えることから、簡単な方法で、且つ、容易に流動性物質が内包された袋を搬送、整列させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る整列搬送装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る整列搬送装置の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る整列搬送装置の側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る整列搬送装置の上面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る整列搬送装置の搬送用長溝底面の拡大図の一例を示す。（ａ）は丸溝状、（ｂ）は角溝状を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る整列搬送装置について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。
【００１９】
図１に整列搬送装置の斜視図、図２に該装置の正面図、図３に該装置の側面図、図４に該装置の上面図の一例を示す。本発明の整列搬送装置１は、留置部２と、該留置部２に続く搬送部３、及び揺動コンベア４を備えている。また、整列搬送装置１は、揺動コンベア４の搬送方向に対して前傾している。
【００２０】
留置部２は、流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋を搬送部３へ送り出す前に留置するためのスペースである。留置部２の形状として特に限定されるものではないが、大量の袋を安定した状態で留置させる観点から、表面形状が平滑であることが好ましい。また、材質としては、耐久性の観点からステンレスのものを用いることが好ましい。
【００２１】
搬送部３は、留置部２で留置された山積み状態の袋を、揺動コンベア４にて搬送方向と平行する方向に揺動を与えながら該袋を搬送させる箇所である。搬送部３には、搬送方向と平行する方向に複数の搬送用長溝５を有するコンベア面６が備えられている。また、搬送用長溝５には、搬送方向から見て直交する方向に少なくとも底面が丸溝状に形成されている。
【００２２】
図５に搬送用長溝５底面の拡大図の一例を示す。搬送用長溝５は、袋のスムーズな搬送を手助けするものであり、袋とコンベア面６の接触面積を増やす観点から、搬送方向から見て直交する方向に少なくとも底面が丸溝状に形成されている。特に、流動性物質が内包された袋の搬送において、袋の重心位置をスムーズに移動させることを考慮して、図５（ａ）のように、底面形状を丸溝状に形成することがより好ましい。なお、底面の形状としては、図５（ｂ）のように、丸溝の代わりにエッジを設けた台形状の角溝を用いることができる。また、搬送用長溝５の底面から立ち上がる角度は特に限定するものではないが、解された状態の袋を容易に方向付けすることを考慮して、該底面に対して１０〜８０°であるのが好ましく、より好ましくは２０〜７０°、さらに好ましくは３０〜６０°である。
【００２３】
揺動コンベア４は、搬送方向と平行する方向への揺動を発生させるものである。揺動コンベア４の仕様について、特に限定するものではないが、山積みされた状態の袋を効果的に解すと共に、スムーズな搬送と整列を行う観点から、クランク機構で揺動を発生させるものが好ましい。クランク機構とは、回転する軸と、該軸と中心がずれた軸を結ぶ柄からなる機構であり、回転運動を往復運動に変換する動作を可能にするものである。具体的には、クランク機構のストローク数が１０〜６０ｍｍ、回転数が１００〜３００ｒｐｍであるのが好ましく、より好ましくは２０〜５０ｍｍ、１２０〜２８０ｒｐｍ、さらに好ましくは３０〜４０ｍｍ、１５０〜２５０ｒｐｍである。
【００２４】
コンベア面６は、留置部２で留置された山積み状態の袋が、揺動コンベア４の搬送方向と平行する方向に揺動を受けながら該袋が実際に搬送される通路である。コンベア面６の仕様として、山積み状態の袋を解しながらスムーズな搬送を行う観点から、コンベア面６の前傾角度が、揺動コンベア４の搬送方向に対して１〜１０°であるのが好ましく、より好ましくは２〜８°であり、さらに好ましくは３〜６°である。また、材質は、耐久性の観点からステンレス製であるのが好ましい。
【００２５】
なお、袋の大きさや袋の内容量により、該袋がコンベア面に張り付いて該コンベア面の滑りが悪くなることを考慮して、該コンベア表面を予め濡らしておくことが好ましい。コンベア表面を濡らす方法としては特に限定するものではないが、例えば、留置部で袋を留置する前の工程（洗浄工程等）で付着した水滴を拭き取らずに、濡れた状態で留置部に留置して搬送部へ流すようにすれば、特別な水供給を施すことなくコンベア表面を濡れた状態にすることができる。
【００２６】
流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋は、整列搬送装置１での揺動による耐久性を考慮して、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等の樹脂製が好ましい。袋の容量としては、用途に応じて適宜変更することが可能であるが、例えば、業務用スープが内包された袋を用いる場合、容量が１Ｌのものを用いることができる。
【００２７】
袋に内包される流動性物質は、袋内部における流動性を考慮して、２５℃における粘度が１００Ｐａ・ｓｅｃ以下であるのが好ましく、より好ましくは１０Ｐａ・ｓｅｃ以下であり、さらに好ましくは１Ｐａ・ｓｅｃ以下である。具体的には、固液混合状態、粉粒状態、ゼリー状態を含む流動性のあるもので、例えば、水、エチルアルコール、調理用の液状タレ、液状スープ、各種ソース、水あめ、各種顆粒等を用いることができる。
【００２８】
次に、本発明の整列搬送方法について説明する。整列搬送方法は、以下のステップを含む。
【００２９】
まず、均しステップとして、流動性物質が内包された軟質素材からなる変形自在の袋を整列搬送装置の留置部に留置し、留置された該袋を搬送方向と平行する方向に揺動させることにより積み重なった状態を解す。このステップでは、山積みされた状態の袋を解すことに重要な意味がある。例えば、山積みされた状態の袋を解すことなくそのままの状態で送った場合、当該ステップに続く搬送ステップで搬送に支障を来たすことになる。これに対して、当該ステップでは、山積みされた状態の袋が解されていることから、容易に搬送させることができ、搬送の効率が低下するのを抑えることができる。
【００３０】
次に、搬送ステップとして、均しステップで解された袋を揺動コンベアの搬送方向と平行する方向に向けて搬送させる。このステップでは、揺動コンベアの搬送方向と平行する方向に搬送することに重要な意味がある。つまり、袋が搬送される方向と揺動コンベアによる揺動の方向を互いに平行とすることで、力の向き（ベクトル）を揃えてより一層の搬送させる力を生み出す。その結果、袋の搬送をより効率良く行うことが可能となる。
【００３１】
続いて、整列ステップとして、搬送ステップで搬送された袋を整列させる。このステップでは、搬送ステップと同様に、整列搬送装置に備えられている搬送用長溝と揺動コンベアの働きにより、搬送ステップで搬送される袋の並びを崩すことなく、袋を整列させた状態にすることができる。なお、整列ステップをさらに展開させるものとして、個別に袋の取り出しを行う観点から、複数の搬送用長溝が最終的に１列となるように合流させても良い。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００３３】
（流動性物質が内包された袋サンプル）
流動性物質として水（２５℃粘度：０．００１Ｐａ・ｓｅｃ）１Ｌを入れた２種類のポリアミド製の袋サンプルとして、サンプルＡ（２８０×２００×１８ｍｍ）、サンプルＢ（１５０×１００×１７ｍｍ）を準備した。
【００３４】
（整列搬送試験）
上記で準備したサンプルＡ、及びサンプルＢを整列搬送装置の留置部に留置した。整列搬送装置は、予め留置部と搬送部を備えたコンベア装置に対して、ディスコ付きモータ（椿本製椿ディスコ、Ｄ００４Ａ４Ｍ）とインバータ（富士エレクトリック製ＦＲＥＮＩＣ、ＦＲＮ０．４Ｇ１１Ｓ−２）とを組合せて回転数を制御できるようにし、また、ストロークモータに取付けたギアの平面上にピンを付け、中心との距離の２倍をストロークとして回転ストロークを制御できるようにした。このようにして、クランク機構で揺動を発生させることができるようにしたものを整列搬送装置とした。
試験条件については、揺動コンベアのクランク機構の回転数、及びストローク数、コンベア面の傾斜角度、及び表面状態、搬送用長溝の立ち上がり角度、底面長さ、及び底面形状、袋サイズをパラメータとして行った（実施例１〜８）。また、上記試験条件において、コンベアとして従来の振動コンベア（シンフォニアテクノロジー株式会社製、ＲＶ−０４２、ＲＶ−０７２Ｄ）を用いたこと、コンベア面の傾斜角度を４°としたこと、コンベア面をエンボス面としたこと以外は、実施例１〜８と同様の条件で行ったものを比較例１〜３とした。サンプル個数は、それぞれ３０個である。なお、袋の整列状態の評価は目視レベルで行い、整列の程度を４段階に分類し、相対的に評価した。４段階のうち上位から３段階まで（表１の◎、〇、△）を合格とし、最下位（表１の×）を不合格とした。試験結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
2017222442.tif 000003
【００３６】
表１より、整列搬送装置として揺動コンベアを用い、さらにコンベア面の前傾角度が揺動コンベアの搬送方向に対して３°で、且つコンベア面が平滑の場合、整列状態が良好であることがわかる。具体的には、揺動コンベアのストローク数が２０〜５０ｍｍ、回転数が１８０ｒｐｍ、コンベア面の前傾角度が３°で平滑面、及び搬送用長溝の底面から立ち上がる角度が４１°の場合、整列状態の判定は合格であった。また、長溝の底面長さ、袋のサイズ、及び容積による整列状態に及ぼす影響は小さいことがわかった。
なお、上記試験を行う前に、袋に内包される流動性物質として、調理用タレ（２５℃粘度：約１Ｐａ・ｓｅｃ）を用い、袋サイズをサンプルＡとほぼ同様のスタンディングパウチ状態にして、実施例２に近似させた条件で整列搬送状態を確認したところ、実施例２と同様の良好な状態となることがわかった。また、長溝底面形状に関して、丸溝状のものを用いた場合には、袋の整列がより一直線上になることがわかった。
【００３７】
以上の結果より、本発明品の整列搬送装置は、簡単な構成で、且つ容易に、流動性物質
が内包された軟質素材からなる変形自在の袋が山積みされた状態から解されると共に、整列して搬送させることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１      整列搬送装置
２      留置部
３      搬送部
４      揺動コンベア
５      搬送用長溝
６      コンベア面
【図１】
2017222442.tif 000004
【図２】
2017222442.tif 000005
【図３】
2017222442.tif 000006
【図４】
2017222442.tif 000007
【図５】
2017222442.tif 000008