(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線周りに回転駆動され、予め定める投入位置から投入されたほぼ同様の寸法を有する複数の物品を支持面に戴置して、回転方向に移動させる円板状のターンテーブルと、
該ターンテーブル上を含む該物品の該投入位置からの移動経路に関して予め定められる該物品の排出位置付近に設けられ、該ターンテーブルの接線方向に該物品を案内して排出する排出ガイド部材と、
該移動経路に関して該排出位置よりも該回転方向上流側であって、該ターンテーブルの半径方向内方側付近に配置され、外周上に規制突起が形成され該ターンテーブルの回転方向と逆方向に回転駆動される第１規制部材とを備え、
該第１規制部材は、該突起が該移動経路中に突出している状態で、前記排出ガイド部材に沿った該物品の移動を許容する位置に設けられ、
前記物品が表裏を有し、前記排出位置の付近で、該物品の表裏のいずれが上方となっているかを検知する検知機構を備え、前記排出位置に関して該物品の移動方向下流側に、該物品を前記ターンテーブルよりも下方側に案内する案内部材が設けられ、該案内部材には該物品を載置して移動させる移動部材が備えられ、
該検知機構により該物品が表裏に関して所定の逆であると判定されたときには、該移動部材における該排出位置側の側端部が下方に降下されるとともに、該移動部材が一時的に該物品を該排出位置の側へ押し戻す方向に駆動され、これにより、前記排出位置から落下した該物品が表裏に関して転倒されることを特徴とする自動整列装置。
【請求項２】
表裏を有する物品について、該物品を案内する第１案内部材を備え、該第１案内部材に該物品の表裏のいずれが上方となっているかを検知する検知機構を備え、
該第１案内部材の排出位置に関して該物品の移動方向下流側に、該物品を該第１案内部材よりも下方側に案内する案内部材が設けられ、該案内部材には該物品を載置して移動させる移動部材が備えられ、
前記排出位置から排出される該物品が表裏に関して所定の逆である場合には、該移動部材における該排出位置側の側端部が下方に降下されるとともに、該移動部材が一時的に該物品を該排出位置の側へ押し戻す方向に駆動され、これにより、前記排出位置から落下した該物品が表裏に関して転倒されることを特徴とする自動整列装置。
【請求項３】
前記物品が無蓋有底の箱状体であることを特徴とする請求項１または２に記載の自動配列装置。
【請求項４】
前記検知機構が、移動される該箱状体の有無を検知する到達センサと、該箱状体の下部の底部の有無を検知する底部センサとからなることを特徴とする請求項３に記載の自動整列装置。
【請求項５】
前記移動部材がベルトコンベアまたはローラーコンベアであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動整列装置。
【請求項６】
軸線周りに回転駆動される円板状のターンテーブル上に、予め定める投入位置から、ほぼ同様の寸法を有する複数の物品を戴置する工程と、
該ターンテーブル上を含む移動経路に沿って該物品が該投入位置から移動される際に、該ターンテーブルの半径方向外方側付近に配される押圧部材が、近接センサによる検知に基づき、該物品における該押圧部材に近接した部位を近接方向と逆方向に押圧することにより、該物品の長手方向に係る姿勢を、該ターンテーブルの接線方向に配された排出ガイド部材に沿う方向へと矯正する工程と、
該ターンテーブルの半径方向内方側付近に配置され、外周上に規制突起が形成され該ターンテーブルの回転方向と逆方向に回転駆動される第１規制部材が、該突起が該移動経路中に突出している状態で、該排出ガイド部材に沿う姿勢の物品を選択して下流側の移動を許容し、かつ、該突起による該物品の側面に対する押圧で該物品の長手方向に係る姿勢をさらに矯正するとともに、一方では、該突起によって該物品を該移動経路の上流側へと押し戻すことにより該ターンテーブル上における該物品の詰まりを防止する選択・矯正・押し戻し工程と、
該排出ガイド部材に沿って、該物品を該ターンテーブル上から排出する工程とを含むことを特徴とする自動整列方法。
【請求項７】
前記ターンテーブル上から排出される物品の表裏に係る姿勢を検知する工程と、
該検知により該物品が表裏に関して所定の逆であると判断されたときには、排出される物品を所定の高さだけ落下させるとともに、該物品を前記ターンテーブルの側へと一時的に移動させることにより、該物品を転倒して、表裏に係る姿勢を矯正する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の自動整列方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の形状を有する複数の物品を移動中に、その姿勢を規制して整列させる自動整列装置及び自動整列方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例として、生鮮食料や海産物などを収納して運搬するために、発泡樹脂などで形成された、有蓋または無蓋の有底の収納箱が用いられている。これらの収納箱は、発泡性の熱可塑性樹脂粒子を予備発泡し、或いは予備発泡させることなく金型内に充填して加熱成形した後、冷却、離型して金型から排出される。なお、この発泡成形に際しては、たとえ有蓋有底の収納箱であっても蓋と本体は別々に成形されるのが通常である。
【０００３】
図１３〜１４には、それぞれ、このような収納箱を量産する場合の第１及び第２の従来技術を示す。
【０００４】
成形機フロア１に設置された成形機の金型２中で収納箱３を発泡成形し、例として階下の作業場５に排出する。
【０００５】
図１３に示す第１の従来技術では、成形機フロア１の金型２で成形された収納箱３を、例として１日の作業分を作業場５に山積し、作業員７が手作業で収納箱３の姿勢を転換して袋詰などの梱包作業を行う。
【０００６】
図１４に示す第２の従来技術では、成形機フロア１の金型２で成形された収納箱３をスライダ８を用いて、金型２の１ショット毎に作業場５に移動させ、作業員７が連続的な手作業で収納箱３の姿勢を転換して整列させる。
【０００７】
これらのいずれにおいても、多数の労働力を必要とする。特に、第１の従来技術では、多量の製品を積み上げておくためのスペースが必要となる。また、第２の従来技術では、成形機が稼動する時には必ず人がついて梱包作業をする必要があり、労力コストが大きくなる。場合によっては、作業員の欠員や休憩により成形機を止める必要も生じる。
【０００８】
次に、図１５〜１６には、ロボット装置を用いる第３の従来技術について示す。
【０００９】
成形機フロア１に設置された金型２で一例として６０秒〜１２０秒のショットサイクルで収納箱３を発泡成形する。金型２内の収納箱３は、取出し装置４で取り出されて、例として階下の作業場５に積み上げられる。取出し装置４としては、図１６に示されるように真空吸引パッド６を用いるものが従来から用いられている。
【００１０】
このような取出し装置４を用いる場合、取出し装置４が金型２内にある収納箱３を保持するために例えば１０秒〜２０秒の動作時間を必要とするため、生産サイクルが長くなり、生産性が低下するという問題点がある。また、異なるサイズの収納箱３を成形するために金型２を交換するなどすると、取出し装置４の位置調整などを行う必要があり、この点でも生産性を低下させることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記いずれの従来技術においても、多量の労力を必要とするか、または、生産サイクルが長くなって生産性の向上が困難であるという問題点がある。
【００１２】
また、ロボット型以外の複雑な自動整列機械が考案されたこともあるが、設置スペースや製造コストが過大となったり、多様な寸法の物品に対応できないといった問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、長手方向または表裏の区別を有する物品、特には、発泡樹脂の箱といった矩形状の物品を自動的に整列することのできる、省スペースかつ安価な自動整列装置及び自動整列方法を提供するものである。特には、成形機の運転効率を高く保ちつつ、省力化を達成できる自動整列装置及び自動整列方法を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の自動整列装置は、軸線周りに回転駆動され、予め定める投入位置から投入されたほぼ同様の寸法を有する複数の物品を支持面に戴置して、回転方向に移動させる円板状のターンテーブルと、該ターンテーブル上を含む該物品の該投入位置からの移動経路に関して予め定められる該物品の排出位置付近に設けられ、該ターンテーブルの接線方向に該物品を案内して排出する排出ガイド部材と、該移動経路に関して該排出位置よりも該回転方向上流側であって、該ターンテーブルの半径方向内方側付近に配置され、外周上に規制突起が形成され該ターンテーブルの回転方向と逆方向に回転駆動される第１規制部材とを備え、該第１規制部材は、該突起が該移動経路中に突出している状態で、前記排出ガイド部材に沿った該物品の移動を許容する位置に設けられることを特徴とする。
【００１５】
このとき、移動経路に沿って排出位置に向けて移動する物品において、第１規制部材の規制突起が経路中に突出している状態の移動経路を移動可能な物品は、前記規制突起によって回転方向と逆方向に押圧されることなく、移動経路を移動する。一方、その姿勢によっては、第１規制部材の規制突起が移動経路中に突出している状態の移動経路を移動困難な物品は、回転駆動されている第１規制部材の規制突起によって、ターンテーブルの回転方向と逆方向に押圧される。
【００１６】
これにより、前記移動経路を移動可能な物品が選択され、または、物品の姿勢が調整されて、物品の姿勢が自動的に規制される。また、物品を適宜に押し戻す作用を行うので、移動する物品同士が押し合って、ターンテーブル上における物品の流れが詰まることを防止する。
【００１７】
なお、「ほぼ同様の寸法を有する」とは、例えば、設定された最大寸法より小さく、かつ、この最大寸法の２分の１より大きい寸法のことをいうものである。
【００１８】
請求項２記載の自動整列装置は、前記第１規制部材の前記回転方向下流側に、前記ターンテーブル上で該ターンテーブルと同一の回転方向に回転駆動される第２規制部材が設けられる。
【００１９】
これにより、物品が第１規制部材により過度に回転された場合に、物品の姿勢を修正して、排出ガイド部材に沿った物品の排出が円滑に行なわれる。
【００２０】
請求項３記載の自動整列装置は、移動経路に沿って排出位置に向けて移動する物品は、姿勢規制部材の第１近接センサによって姿勢規制部材への近接が検知され、押圧部材は、第１近接センサによる物品の近接の検知に基づいて、物品を物品の近接方向と逆方向に押圧して物品の姿勢を規制する。
【００２１】
これにより、前記移動経路を移動している物品のうち規制が必要な物品は、前記姿勢規制部材によって、物品の姿勢が自動的に規制される。そのため、第１規制部材の個所を経由する、物品の排出ガイド部材に沿った移動が円滑に行なわれる。したがって、自動配列の効率が向上する。
【００２２】
請求項４記載の自動整列装置は、前記押圧部材は、前記回転方向に実質的に沿う長手体に構成され、長手方向両端部付近にそれぞれ第１近接センサを備える。従って、姿勢規制部材に近接する物品の姿勢がどのような姿勢であっても、先に姿勢規制部材に近接した物品の部位が押圧部材によって移動方向と逆方向に押圧されるので、物品は押圧部材の長手方向と略平行に姿勢が自動的に規制される。
【００２３】
これにより、物品の姿勢の規制をより高度に実現することができ、上記自動配列の効率をさらに向上させることができる。
【００２４】
請求項５記載の自動整列装置は、前記排出ガイド部材に関して前記ターンテーブルの前記回転方向上流側であって、前記物品の高さを超える規制位置に設けられる高さ規制部材を備える。
【００２５】
これにより、複数の物品が積み重なって移動している場合に、例として最下段のみの物品が移動可能にすることができる。また、他の物品と押し合うなどの作用により、物品が横転などしている場合に、横転などの状態を解消することができる。
【００２６】
請求項６記載の自動整列装置によれば、移動経路に沿って排出位置に向けて移動する物品は、高さ規制部材の第２近接センサによって高さ規制部材への近接が検知され、押返し部材は、第２近接センサによる物品の近接の検知に基づいて、物品を物品の移動方向と逆方向に押返す。
【００２７】
すなわち、複数の物品が積み重なった状態で移動経路を移動する物品群に対して、前記物品の高さを超える物品は、押返し部材によって押返され、最下段のみの物品が移動可能にすることができる。
【００２８】
これにより、複数の物品が積み重なった状態、または横転した状態を容易かつ円滑に解消することができる。
【００２９】
請求項７記載の自動整列装置は、前記物品が表裏を有し、前記排出位置の付近で、該物品の表裏のいずれが上方となっているかを検知する検知機構を備え、前記排出位置に関して該物品の移動方向下流側に、該物品を前記ターンテーブルよりも下方側に案内する案内部材が設けられ、該案内部材には該物品を載置して移動させる移動部材が備えられ、該検知機構により該物品が表裏に関して所定の逆であると判定されたときには、該移動部材における該排出位置側の側端部が下方に降下されるとともに、該移動部材が一時的に該物品を該排出位置の側へ押し戻す方向に駆動され、これにより、前記排出位置から落下した該物品が表裏に関して転倒されることを特徴とする。
【００３０】
これにより、転倒状態の自動的な矯正を容易かつ確実に行うことができる。
【００３１】
請求項１０記載の自動整列装置によれば、前記物品は、無蓋有底の箱状体であり、前記排出位置に向かって移動する箱状体の姿勢に関して、底部が上方に向かっている転倒した状態では、到達センサが箱状体の排出位置付近への到達を検出しても、底部センサは箱状体の下部の底部の存在を検知しない。
【００３２】
従って、これらの到達センサ及び底部センサの信号を用いることにより、表裏に関して転倒した状態の物品を容易に検出することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜１２を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３４】
図１は本発明の一実施例の自動整列装置１１の正面図であり、図２は自動整列装置１１の平面図である。以下の実施例では、本発明の物品として収納箱を例にとり説明する。
【００３５】
本実施例は、発泡性樹脂などで成形された無蓋有底長手箱状の物品である収納箱を製造する工程で実施される。これらの収納箱は、幅Ｗ１、長さＬ１及び高さＨ１を有し、生鮮食料や海産物などを収納して運搬するために用いられるものであり、発泡性の熱可塑性樹脂粒子を予備発泡し、或いは予備発泡させることなく金型内に充填して加熱成形した後、冷却して離型して形成される。ほぼ均一の形状をなす多数の収納箱が一度に金型から排出されるが、梱包等の目的で多数の収納箱を自動的に整列させるために本実施例の自動整列装置１１が用いられる。
【００３６】
自動整列装置１１には、従来技術の項で説明したような成形機フロア１２にて金型（図示せず）中で成形された図２に示されるような収納箱１３が、シュート１４を介して投入される。図１に示された例では、自動整列装置１１が、成形機フロア１２の階下の作業場１５に設置されており、シュート１４が、成形機フロア１２に吊下げ金具１６によって吊下げられ、自動整列装置１１に取付金具１７によって装着される。
【００３７】
自動整列装置１１は、第１整列装置１８と第２整列装置１９とが一体に組み合わされて用いられる。後述するように、第１整列装置１８は、多数の収納箱１３に対して、横転、倒立、積層、収納箱１３の長手方向の進行方向に対する振れなどを矯正する機能を有し、第２整列装置１９は、第１整列装置１８からの収納箱１３に対して、表裏の裏返しに対する矯正を行う機能を有するものである。
【００３８】
第１整列装置１８は、例としてキャスタ２０などで移動可能であって、平面視が図２に示されるように矩形状をなす台車２１の上端部に例として水平方向に角度αをなして傾斜して設置されている支持プレート２２上に設置され、モータ２３によって軸線周りに図２の矢印Ａ１方向に回転駆動される円板状のターンテーブル２４を備える。ここで、前記傾斜角度αは、シュート１４からターンテーブル２４上への収納箱１３の受入れを円滑にするなどの目的で、用途に対応して角度＝０度を含めて適宜定められるものである。
【００３９】
ターンテーブル２４上には、金型間から排出された多数の収納箱１３が投入され、ターンテーブル２４の回転に伴って回転方向Ａ１に沿って移動される。図示のように、支持プレート２２における前記傾斜の最高部位全体が、前記シュート１４に連結されるシュート連結位置２５である。
【００４０】
前記支持プレート２２上にあって、排出側の傾斜縁２６、すなわち、ターンテーブル２４の回転方向Ａ１の下流側の傾斜縁２６には、回転方向Ａ１上流側から、姿勢規制部材である整列ガイド２７と、傾斜縁２６に沿って固定された板状の固定排出ガイド２８とが、ターンテーブル２４の前記傾斜と並行に傾斜して配置されている。整列ガイド２７は、ターンテーブル２４上の収納箱１３の姿勢について、長手方向が前記傾斜縁２６と略並行になるように矯正するものである。整列ガイド２７の構成と動作の詳細は後述する。
【００４１】
図２に示すように、ターンテーブル２４上には、逆回転規制ローラ３３、及び順回転規制ローラ３８が設けられている。ここで、説明の便宜のため、ターンテーブル２４に関して図２中に示されるように、回転軸線３０、前記傾斜方向と平行なＹ軸３１及びＹ軸と垂直なＸ軸３２とを想定する。
【００４２】
前記整列ガイド２７は、前記Ｘ軸３２及びＹ軸３１に関する第２象限に位置する。第１規制部材である逆回転規制ローラ３３は、固定排出ガイド２８と回転軸線３０との間に設けられ、回転軸線を含むその大半の部分が前記第２象限に含まれるように配置される。逆回転規制ローラ３３は、ターンテーブル２４の回転軸線３０と平行な軸線を有する略円柱形状のローラであって、外周面３４に凸Ｒ状（略円弧状）の規制突起３５が形成される。
【００４３】
逆回転規制ローラ３３は、規制突起３５が固定排出ガイド２８側に突出している状態で、固定排出ガイド２８と規制突起３５との間に構成される収納箱１３が移動する移動経路の経路幅Ｌ２を収納箱１３の移動を許容する範囲の程度とするように設けられている。即ち、前記収納箱１３の幅Ｗ１と経路幅Ｌ２とに関して、
Ｌ２≧Ｗ１                                                ・・・（１）
となるように逆回転規制ローラ３３の設置位置が定められる。また、逆回転規制ローラ３３は、モータ３３ａ（図１）により、ターンテーブル２４の回転方向Ａ１と逆方向の矢印Ａ２方向に回転駆動される。
【００４４】
逆回転規制ローラ３３は、上記の配置位置において、矢印Ａ２方向に回転されることにより、長手方向が傾斜縁２６と並行でない姿勢、例として該長手方向が傾斜縁２６と交差する横向き或いは斜め向き姿勢の収納箱１３を規制突起３５で移動方向と逆方向に押し戻す。
【００４５】
また、長手方向が傾斜縁２６と並行な姿勢の収納箱１３であっても、複数個が密着して移動してくる場合には、固定排出ガイド２８と規制突起３５との間に位置するもの以外の収納箱１３を、規制突起３５で移動方向と逆方向に押し戻す。このようにして、逆回転規制ローラ３３は、固定排出ガイド２８と規制突起３５との間を、傾斜縁２６と長手方向とが略平行な収納箱１３のみを通過させるとともに、複数の収納箱１３が排出位置４０の側で詰まってしまうのを「ほぐす」役割をするものである。
【００４６】
逆回転規制ローラ３３は、図１に示されるように、台車２１と一体の規制ローラ支持フレーム３６によってターンテーブル２４と隙間をあけて回転自在に支持され、フレーム３６に設けられたハンドル３７を双方向に回転させることによって、ターンテーブル２４の略半径方向に沿って並行移動され、前記経路幅Ｌ１の大小が調節される。これは、例として、ウォーム歯車とウォームホイールの原理でハンドル３７の回転をハンドル３７の軸線と交差する方向に軸線を有するロッド（図示せず）などの軸線周りの回転に変換し、このロッドの回転を例として雄ネジ及び雌ネジの噛み合わせを利用して軸線方向に沿う並行移動に変換するなどの周知の技術で実現し得るものであり、収納箱１３の種類によって異なる幅Ｗ１に対応する機能である。
【００４７】
ターンテーブル２４の回転方向Ａ１に沿って逆回転規制ローラ３３よりも下流側に、順回転規制ローラ３８と可動排出ガイド３９とが設けられる。順回転規制ローラ３８は、モータ３８ａ（図１）によってターンテーブル２４の回転方向Ａ１と同一の回転方向Ａ３に回転駆動される。順回転規制ローラ３８は、収納箱１３が逆回転規制ローラ３３に沿って「回りすぎた」場合、すなわち収納箱１３の長手方向が固定排出ガイド２８に沿った方向から回転方向Ａ１へとずれている場合に、収納箱１３の姿勢を矯正することにより、収納箱１３が固定排出ガイド２８に沿って円滑に排出されるようにするものである。
【００４８】
可動排出ガイド３９は、台車２１の前記傾斜縁２６と平行にターンテーブル２４の接線方向に延び、ターンテーブル２４上の収納箱１３を、排出位置４０から前記第２整列装置１９に向けて案内して排出する。前記順回転規制ローラ３８と可動排出ガイド３９とは、図１に示されるように、台車２１と一体の規制ローラー支持フレーム３６によってターンテーブル２４と隙間をあけて支持され、順回転規制ローラ３８はターンテーブル２４に対して回転自在であるように支持される。また、順回転規制ローラ３８と可動排出ガイド３９とは、規制ローラー支持フレーム３６に設けられたハンドル４１を双方向に回転させることによって、前記逆回転規制ローラ３３の場合と同様に、ターンテーブル２４の略半径方向に沿って並行移動され、固定排出ガイド２８との間隔が調整される。
【００４９】
この調整動作は、逆回転規制ローラ３３の場合に一例として説明した機構と同様な機構によって実現可能である。これにより、逆回転規制ローラ３３の場合と同様に、収納箱１３の種類によって異なる幅Ｗ１に対応する機能である。
【００５０】
なお、図２中に示すように、整列ガイド２７及び固定排出ガイド２８が設けられない側の支持プレート２２の縁部であって、シュート連結位置２５から可動排出ガイド３９へと至る個所には、略Ｊ字形に延びる囲い板９が設けられる。この囲い板９は、ターンテーブル２４に投入された収納箱１３が支持プレート２２の外に落下するのを防止する。詳しくは、前記Ｘ軸３２及びＹ軸３１に関する第４象限（図の右下）においては、ターンテーブル２４の縁に沿って延び、第１及び第３象限（図における右上及び左下）においては、支持プレート２２の縁に沿って延びている。
【００５１】
また、囲い板９には、ターンテーブル２４における高さの最低位置２４ａ（図における下端）から、シュート連結位置２５に向かう側に延びる開閉部９１が設けられる。この開閉部９１は、不測のトラブルにより、万一、第１整列装置１８からの正常な排出が不可能となった際に、作業員による収納箱１３の取り出しを可能とするものである。この際には、ターンテーブル２４が正常な運転時の回転方向Ａ１とは逆向きに回転される。
【００５２】
排出位置４０には、前記排出される収納箱１３を１個ずつ排出するためにストッパ装置４２が設けられる。ストッパ装置４２は、前記支持プレート２２またはこれと一体のフレームに、取り付けられる取付部４３と、取付部４３に一端が角変位可能に連結され、他端が起立状態では排出される収納箱１３に係止可能な位置に延びる係止部４４とを備える。係止部４４は、例としてアクチュエータ（図示せず）などによって駆動され、このアクチュエータは後述するように第１規制装置１８に設けられる近接センサの出力に基づいて動作する。
【００５３】
次に、図３〜６をを併せて参照して、前記整列ガイド２７の構成の詳細と動作とについて説明する。
【００５４】
整列ガイド２７は、ターンテーブル２４よりも半径方向外方に露出している前記支持プレート２２に、取付フレーム５５、５６を介して固定される、例として一対のエアシリンダ５７、５８を備える。エアシリンダ５７、５８に装着されて伸縮駆動されるロッド５９、６０の先端には、金属板などの板状体から構成される押圧部材６１が、ピン結合など角変位自在とする連結法で連結される。押圧部材６１の前記収納箱１３の前記移動方向に沿う両端部は円弧状に１８０度曲げ返されて湾曲部６２、６３が形成される。また、この押圧部材６１には、例として相互にほぼ等間隔に第１近接センサである３つの近接センサ６４、６５、６６が設けられる。
【００５５】
この整列ガイド２７は、自然状態としては図３に示されるようにロッド５９、６０が縮退した状態である。このとき、例として、押圧部材６１の一端部の近接センサ６４が収納箱１３を検出すると、近接センサ６４が設けられた側のエアシリンダ５７が駆動され、ロッド５９が伸長されて、図４に示されるように、収納箱１３の移動方向Ａ４に関して押圧部材６１が傾斜した状態で収納箱１３を押圧する。これにより、長手方向が移動方向Ａ４に関して傾斜した収納箱１３は、移動方向Ａ４と並行になる向きに角変位する。
【００５６】
また、例として、押圧部材６１の他端部の近接センサ６６が収納箱１３を検出すると、近接センサ６６が設けられた側のエアシリンダ５８が駆動され、ロッド６０が伸長されて、図５に示されるように、収納箱１３の移動方向Ａ４に関して押圧部材６１が傾斜した状態で収納箱１３を押圧する。従って、図４の動作例と同様に収納箱１３の姿勢を矯正することができる。
【００５７】
一方、押圧部材６１の両端付近の近接センサ６４、６６が収納箱１３を検出したり、或いは押圧部材６１の中央位置付近の近接センサ６５が収納箱１３を検出したりすると、エアシリンダ５７、５８が駆動され、ロッド５９、６０が伸長されて、図６に示されるように、押圧部材６１が並行移動して収納箱１３を押圧する。
【００５８】
以下、図２、及び図７〜８を併せて参照して、高さ規制装置４５について説明する。
【００５９】
図２に示すように、前記固定排出ガイド２８と逆回転規制ローラ３３との間付近に、高さ規制部材である高さ規制装置４５が設けられる。
【００６０】
また、図７に示すように、高さ規制装置４５は、例として矩形板状の押返し部材８１を備えており、押返し部材８１の最下端は、ターンテーブル１２の支持面２９から高さＨ２
Ｈ１＜Ｈ２＜２×Ｈ１                                    ・・・（２）
の位置に設けられる。高さ規制装置４５は、ターンテーブル２４上を移動する収納箱１３が２個以上積層して排出されないように、２段目以上の収納箱１３を移動方向と逆方向に跳ね返して最下層の収納箱１３のみを通過させ、或いは、先行する収納箱１３に端部が乗り上げて傾斜した状態や横転、倒立するなどした状態の収納箱１３を押し戻す機構と作用とを有する。
【００６１】
これにより、上記の不正常な姿勢の収納箱１３を押し戻すことにより、高さ規制装置４５は、前記逆回転規制ローラ３３の上述した作用と併せて、ターンテーブル２４の支持面２９に、上記不正常な姿勢以外の正規の姿勢で戴置され、固定排出ガイド２８と規制突起３５との間をターンテーブル２４の半径方向及び軸線方向の双方共に１個の収納箱１３を通過させる作用を有する。
【００６２】
図８に示すように、高さ規制装置４５は、前記台車２１と一体のフレーム３６から、取付プレート６７、及び、中間部にネジが形成された上下動駆動軸６９を介して、上下方向に移動可能に支持される。
【００６３】
ハンドル６８を双方向に回転することにより、上下動駆動軸６９に掴みこむように嵌合する嵌合部材７３が、上下動駆動軸６９に沿って上下方向に移動する。嵌合部材７３には、取付プレート７４を介して、エアシリンダ７５が固定される。エアシリンダ７５から延びるロッド７６の先端には略Ｌ字状のレバー７７の一端部がピン結合などにより、角変位自在に連結されている。レバー７７の屈曲部は、取付プレート７４から前方に延びる一対のプレート７８、７９に設けられた軸８０が遊通し、レバー７７の他端部には例として矩形板状の押返し部材８１が固定されている。
【００６４】
また、押返し部材８１の中央位置には、図７に示すように、第２近接センサである近接センサ８２が設けられている。
【００６５】
収納箱１３の品種の切り替えにより高さＨ１が変化する際には、前記ハンドル６８を操作することで、押返し部材８１の下端部が前述したように、ターンテーブル２４上を積層して通過する収納箱１３を想定した場合に、１段目のみの収納箱１３の高さＨ１を超え、２段目以上の収納箱１３には係合する位置となるように定められる。
【００６６】
本実施例において、前記ロッド７６が縮退した自然状態では、押返し部材８１は図１３に実線で示すようにほぼ鉛直状態に近い位置に退避している。高さ規制装置４５に収納箱１３が近接して、近接センサ８２が検知すると、エアシリンダ７５が駆動されてロッド７６が伸長する。これにより、レバー７７は図１３の時計周り方向に角変位し、押返し部材８１が前方に突出する。
【００６７】
これにより、前述したような２段目以上の収納箱１３を上流へと跳ね返し、１段目のみの収納箱１３を通過させる作用を実現することができる。すなわち、ハンマー状の動作機構により、収納箱１３の重なりや、絡み合いをほぐして、１個ずつ、排出端４０の側へと案内することができる。
【００６８】
次に、図２を参照して、収納箱１３の表裏、すなわち、収納箱１３が開口４９を上方に向けた状態であるか、または、開口４９を下方に向けた状態であるかを検知する機構について説明する。
【００６９】
収納箱１３の搬送経路における前記排出位置４０の上流側で高さ規制装置４５よりも下流側、例として、収納箱１３が前記排出位置４０に至る直前の位置に、底部センサである近接センサ４７が配置される。また、近接センサ４７よりも多少上流側では、固定排出ガイド２８に到達センサである近接センサ４８が設けられる。近接センサ４７は、ターンテーブル２４上を移動する無蓋有底長手箱状の収納箱１３の底部の有無を下方側から検出する。また、近接センサ４７は、収納箱１３の有無を側方から検出する。
【００７０】
近接センサ４７、４８付近まで到達した収納箱１３は、前記整列ガイド２７、逆回転規制ローラ３３、順回転規制ローラ３８及び高さ規制装置４５の上述した作用により、固定排出ガイド２８と規制突起３５との間をターンテーブル２４の半径方向及び軸線方向の双方共に１個の収納箱１３が通過することになり、しかも、この状態の収納箱１３は、その長手方向が傾斜縁２６と並行に規制されている。従って、これ以降、規制すべき不正常な姿勢は、無蓋有底の収納箱１３の開口４９が下方を向いている状態であり、この姿勢を開口４９が上方を向いた正規の状態に矯正する必要がある。
【００７１】
以下、図９〜１２を併せて参照して、第２規制装置１９について説明する。
【００７２】
第２規制装置１９は、キャスタ５０などで移動可能に構成された台車５１上に、図示しないモータでそれぞれ個別に回転駆動される案内部材である導入ベルトコンベア装置５２及び排出ベルトコンベア装置５３を備えている。排出ベルトコンベア装置５３は、第１規制装置１８の前記排出位置４０よりも高さＨ３だけ下方側に配置されている。導入ベルトコンベア装置５２は、一端が第１規制装置１８の排出位置付近に配置され、他端が排出ベルトコンベア装置５３の端部付近に位置するように傾斜して設けられている。
【００７３】
導入ベルトコンベア装置５２は、移動部材であるベルト５４が後述するように双方向に走行可能に構成され、かつ、排出ベルトコンベア装置５３側の前記他端を中心にして、第１規制装置１８側の前記一端が、第１規制装置１８付近の起立位置からほぼ水平状態の降下位置との間で往復角変位可能に構成される。起立位置と降下位置との間の駆動は、例としてエアシリンダ９３（図１中に示す）により行なわれる。
【００７４】
ここで、排出ベルトコンベア装置５２が前記起立位置にあるときベルト５４が収納箱１３を排出ベルトコンベア装置５３側に搬送するように、矢印Ｂ１方向に走行される。一方、排出ベルトコンベア装置５２が前記降下位置にあるとき、ベルト５４が収納箱１３を第１規制装置１８側に搬送するように、矢印Ｂ２方向に走行される。
【００７５】
従って、前記近接センサ４８が収納箱１３を検出し、近接センサ４７が収納箱１３を検出しない場合、図１１に示されるように収納箱１３は開口４９が上方を向いた正規の姿勢であることになり、導入ベルトコンベア装置５２は前記起立位置にされ、ベルト５４は矢印Ｂ１方向に走行される。これにより、第１規制装置１８から排出された収納箱１３は、そのままの姿勢で導入ベルトコンベア装置５２及び排出ベルトコンベア装置５３によって搬送される。
【００７６】
一方、前記近接センサ４７、４８が共に収納箱１３を検出した場合、図１２に示されるように収納箱１３は開口４９が下方を向いた上下逆の姿勢であることになり、導入ベルトコンベア装置５２は前記降下位置にされ、ベルト５４は矢印Ｂ２方向に走行される。これにより、第１規制装置１８から排出された収納箱１３は、移動方向先端部が前記降下位置の導入ベルトコンベア装置５２に落下する。
【００７７】
このとき、導入ベルトコンベア装置５２のベルト５４が矢印Ｂ２方向に走行していて、収納箱１３の前記移動方向先端部が第１規制装置１８側に押圧され、収納箱１３は図１０の矢印Ｃ１で示すように回転し、開口４９が上方を向いた姿勢になる。導入ベルトコンベア装置５２のベルト５４が矢印Ｂ２方向に走行し始めてから、収納箱１３の前記回転が終了するまでの所定の期間が経過すると、ベルト５４は再度矢印Ｂ１方向に走行を開始し、収納箱１３は排出ベルトコンベア装置５３を介して、自動整列装置１１の外部に排出される。
【００７８】
ここでは、開口４９が上を向いた姿勢を所定の姿勢として説明したが、開口４９が下方を向いた姿勢に整列される場合もある。
【００７９】
自動整列装置１１により整列されて排出された収納箱１３は、ラベラー装置または自動積み上げ装置に送られる。しかし、従来技術の項で説明したと同様に作業員がそのまま梱包を行うこともできる。
【００８０】
以上のような構成を有する本実施例の自動整列装置１１によれば、モータ２３によって回転されているターンテーブル２４の支持面２９に、ほぼ均等な高さＨ１を有する多数の収納箱１３が、成形機フロア１２からシュート１４を介してターンテーブル２４上へと投入される。ターンテーブル２４は、収納箱１３を支持面２９に戴置して、ターンテーブル２４上を含む製品の移動経路に沿って回転方向Ａ１に移動させる。ターンテーブル２４上の収納箱１３は、可動排出ガイド３９によってターンテーブル２４の接線方向に案内されて排出される。
【００８１】
このとき、収納箱１３の移動経路に沿って移動中の収納箱１３において、逆回転規制ローラ３３の規制突起３５が経路中に突出している状態の移動経路を移動可能な収納箱１３は、前記規制突起３５によって回転方向Ａ１と逆方向に押圧されることなく移動経路を移動する。一方、斜めになるなど、その姿勢によっては、逆回転規制ローラ３３の規制突起３５が移動経路中に突出している状態の移動経路を移動困難な収納箱１３は、回転駆動されている逆回転規制ローラ３３の規制突起３５によって、ターンテーブル２４の回転方向と逆方向に押返される。
【００８２】
これにより、逆回転規制ローラ３３によって、前記移動経路を移動可能な収納箱１３が選択され、または、収納箱１３の姿勢が調整されて、収納箱１３の姿勢が自動的に規制される。従って、収納箱１３の姿勢の規制を人手で行う必要が解消されるので、作業を自動化することができ、生産性を格段に向上することができる。
【００８３】
また、前記移動経路に沿って排出位置４０に向けて移動する収納箱１３は、整列ガイド２７の近接センサ６４、６５、６６によって整列ガイド２７への近接が検知される。そして、整列ガイド２７は、近接センサ６４、６５、６６による収納箱１３の近接の検知に基づいて、収納箱１３を収納箱１３の近接方向と逆方向に押返して収納箱１３の姿勢を規制する。そのため、姿勢規制部材に近接する収納箱１３の姿勢がどのような姿勢であっても、先に姿勢規制部材に近接した収納箱１３の部位が押圧部材によって移動方向と逆方向に押圧されるので、収納箱１３は押圧部材の長手方向と略平行に姿勢が自動的に規制される。
【００８４】
従って、収納箱１３の長手方向が所定の方向となるように、姿勢の規制を人手で行う必要が解消される。
【００８５】
また、本実施例の自動整列装置１１によれば、多数の収納箱１３が積み重なった状態で移動経路を移動する場合に、押し返し部材８１を備えた高さ規制装置４５によって、最下段のみの収納箱１３が排出されるようにすることができる。また、収納箱１３が横倒しになっている場合に、上流側に一旦跳ね返して、横倒し状態を解消することもできる。
【００８６】
これにより、積み重なりや横倒し等の姿勢についても自動的に矯正することができる。
【００８７】
本実施例の自動整列装置１１によれば、前記排出位置４０付近に配置される近接センサ４７、４８の信号を用いれば、転倒状態（表裏が逆）の収納箱１３を自動的に検出することができる。そしてこの転倒状態が検出された場合、第２整列装置１９における導入ベルトコンベア装置５２は、受入側の端部が下方に移動するとともに、逆回転が行なわれる。
【００８８】
これにより、前記ターンテーブル２４から導入ベルトコンベア装置５２へ移動する収納箱１３は、移動方向先頭側端部から導入ベルトコンベア装置５２上へ転落することになり、収納箱１３の上下が転倒される。従って、ターンテーブル２４上を上下が転倒した状態で移動して排出位置４０へ到達した収納箱１３は、導入ベルトコンベア装置５２によって上下が自動的に矯正される。即ち、このような矯正作業を人手で行う必要が解消され、この点でも生産性の向上を図ることができる。
【００８９】
本実施例の自動整列装置１１は、小寸法のターンテーブル等からなるため充分に省スペースであり、通常の成形作業の現場にそのまま導入することができる。すなわち、従来、人手により整列していた場合と全く同様のスペースで、成形作業の現場レイアウトを変更することなく導入して設置することができる。
【００９０】
また、非常にシンプルな機械装置により構成されるため、ロボット等を用いる場合に比べて、格段に安価に製造することができ、しかも、高い信頼性を得ることができる。
【００９１】
本発明において、姿勢を矯正される物品として、前記発泡樹脂材料からなる収納箱１３に限定されるものではなく、また形状も矩形箱状に限定されるものではない。姿勢を矯正される物品は、完成品でも半製品でも良く、加工の途中の加工対象物（ワーク）であっても良い。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように本発明の自動整列装置及び自動整列方法によれば、矩形状といった方向性を有する物品を所定の姿勢、向きに、自動的に整列することができる。しかも、安価に製造することができ、高い信頼性を得ることができる。
【００９３】
特に、成形機と連動して成形品の整列に用いる場合、成形機の生産性を落とすこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の自動整列装置１１の正面図である。
【図２】自動整列装置１１の平面図である。
【図３】整列ガイド２７の平面図である。
【図４】整列ガイド２７の第１動作状態の平面図である。
【図５】整列ガイド２７の第２動作状態の平面図である。
【図６】整列ガイド２７の第３動作状態の平面図である。
【図７】高さ規制装置４５における、高さ規制部材８１及びその周囲を示す正面図である。
【図８】高さ規制装置４５の全体側面図である。
【図９】第２整列装置１９の動作状態の簡略化した正面図である。
【図１０】第２整列装置１９の他の動作状態の正面図である。
【図１１】本実施例の近接センサの動作状態を説明する図である。
【図１２】本実施例の近接センサの他の動作状態を説明する図である。
【図１３】第１の従来技術を示す系統図である。
【図１４】第２の従来技術を示す系統図である。
【図１５】第３の従来技術を示す系統図である。
【図１６】第３の従来技術に用いられる真空吸引パッド４の図である。
【符号の説明】
１１  自動整列装置
１２  成形機フロア
１３  収納箱
１４  シュート
１８  第１整列装置
１９  第２整列装置
２１  台車
２３  モータ
２５  投入位置
２６  傾斜縁
２７  整列ガイド
２８  固定ガイド
２９  支持面
３３  規制ローラ
３４  逆回転規制ローラ３３の外周面
３５  規制突起
３６  フレーム
３７、４１  ハンドル
３８  規制ローラ
３９  排出ガイド
４０  排出位置
４２  ストッパ装置
４４  係止部
４５  高さ規制装置
４６  押し戻し部材
４７、４８、６４、６５、６６、８２  近接センサ
４９  収納箱１３の開口
５２  導入ベルトコンベア装置
５３  排出ベルトコンベア装置
５４  ベルト
５７、５８  エアシリンダ
５９、６０、７６  ロッド
６１  押圧部材
６８  ハンドル
７５  エアシリンダ
７７  レバー
８１  押返し部材
α  ターンテーブル２４の水平方向との角度
Ａ１  ターンテーブル２４の回転方向
Ａ２  逆回転規制ローラ３３の回転方向
Ｂ１、Ｂ２  ベルト５４の走行方向
Ｈ１  収納箱１３の高さ
Ｌ１  収納箱１３の長さ
Ｌ２  移動経路幅
Ｗ１  収納箱１３の幅
【図１】
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【図２】
0004319311.tif 000003
【図３】
0004319311.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004319311.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004319311.tif 000008
【図８】
0004319311.tif 000009
【図９】
0004319311.tif 000010
【図１０】
0004319311.tif 000011
【図１１】
0004319311.tif 000012
【図１２】
0004319311.tif 000013
【図１３】
0004319311.tif 000014
【図１４】
0004319311.tif 000015
【図１５】
0004319311.tif 000016
【図１６】
0004319311.tif 000017