(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ鉛直方向に立設される筒状ガイドと、
前記筒状ガイドの上部に設けられ、複数の被搬送物を互いに積重ねて結合された状態で供給する供給部と、
前記筒状ガイドの下部に設けられ、複数の前記被搬送物を互いに積重ねて結合された状態で排出する排出部と、
前記筒状ガイドに対して下から上部に空気を圧送する空気圧送手段と、
前記空気圧送手段によって圧送される空気量を調整する調整手段と、
を具備し、前記供給部によって前記筒状ガイド内に供給されかつ前記筒状ガイド内を落下する被搬送物が所定の位置まで下降したら、前記調整手段によって空気量を調整して落下速度を減速し、前記排出部で前記被搬送物を停止させて排出するようになっており、
前記被搬送物が上部が開口した容器であって、複数の容器が互いに積重ねて結合された状態で、前記開口を下方に向けた状態で前記筒状ガイド内を落下することを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記供給部が前記容器を所定の個数積重ねて結合した状態で保持するホルダと、前記ホルダを水平な状態から垂直な状態に回動させる回動手段と、を具備し、前記容器の開口が水平な状態の前記ホルダの基端側を向くようにして載置され、前記回動手段によって前記ホルダを垂直に回動させると前記容器の上部開口が下を向くようにして積重ねて結合された前記容器が前記筒状ガイドの上部の前記供給部を構成する切欠き内に収納されることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記筒状ガイドの供給部に支持部材が侵入および退避自在に設けられ、前記被搬送物が前記供給部に供給されて支持部材に支持され、しかも該支持部材が退避すると前記被搬送物が支持を失って前記筒状ガイド内を落下することを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記被搬送物と前記筒状ガイドの内側の壁面との間のクリアランスが１〜３ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記空気量を調整する調整手段が、前記筒状ガイドの下部に接続された分岐管に設けられた開閉弁であって、該開閉弁の開口量または開口時間を制御することにより、圧送される空気量が調整されることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は搬送装置に係り、とくに筒状ガイドによって落下させながら被搬送物を搬送するようにした搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許第２７４０８８７号公報には、物品を搬送するパイプ状シュートを縦置きし、シュートの下部には該シュート内に上昇気流を発生させる気流吹出装置を設けてなる物品の垂直搬送装置において、シュート内に物品搬送経路を画成するガイドレールを設け、ガイドレールの下部の物品搬送経路の物品排出口まわりに気流吹出装置の気流吹出口を設けた垂直搬送装置が開示されている。このような搬送装置によって、例えばコップ状をなす容器を搬送する場合には、容器を１個ずつ圧縮空気で吹飛ばして目標の終着位置に集積し、それを計数装置で一定個数に分離して次の工程に供給したり、若しくは一定の個数をアタッチメントコンベアによって垂直に降ろす等の方法を用いるようにしていた。
【０００３】
上述のようにコップ状の容器を１つずつ圧縮空気で飛ばす方法は、複数個が互いにスタック状に供給されたコップ状の容器を互いに分離するための装置を必要とし、しかも搬送し終わった目標の終着地点で、搬送されてきたコップ状容器の計数装置が必要になる。また個々のコップ状の容器は圧縮空気によって吹飛ばされるために、最低限のスピードを必要とし、製品に傷がついたり、汚れが付着したりすることが懸念される。
【０００４】
また上述の特許第２７４０８８７号公報に開示されているような垂直のアタッチメントコンベアの場合には、メインテナンス用の梯子が必要で、安全性に問題があり、また定期的なメインテナンスを必要とする問題がある。
【特許文献１】特許第２７４０８８７号公報
【特許文献２】特許第２５０１８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明の課題は、積重ねて結合された状態で供給された被搬送物を、１個ずつ分離することなくそのままの状態で搬送するようにした搬送装置を提供することである。
【０００６】
本発明の別の課題は、積重ねて結合された状態で供給された被搬送物を１個ずつ分離する手段を必要としないようにした搬送装置を提供することである。
【０００７】
本発明のさらに別の課題は、積重ねて結合された複数の被搬送物を、そのままの状態で一括して搬送するようにした搬送装置を提供することである。
【０００８】
本発明のさらに別の課題は、被搬送物をばらばらの状態で搬送する際に被搬送物に生ずる傷や汚れを回避するようにした搬送装置を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに別の課題は、梯子等のメインテナンス装置を必要としないようにした搬送装置を提供することである。
【００１０】
本発明のさらに別の課題は、安全性が改善されるようにした搬送装置を提供することである。
【００１１】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想およびその実施の形態によって明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ほぼ鉛直方向に立設される筒状ガイドと、
前記筒状ガイドの上部に設けられ、複数の被搬送物を互いに積重ねて結合された状態で供給する供給部と、
前記筒状ガイドの下部に設けられ、複数の前記被搬送物を互いに積重ねて結合された状態で排出する排出部と、
前記筒状ガイドに対して下から上部に空気を圧送する空気圧送手段と、
前記空気圧送手段によって圧送される空気量を調整する調整手段と、
を具備し、前記供給部によって前記筒状ガイド内に供給されかつ前記筒状ガイド内を落下する被搬送物が所定の位置まで下降したら、前記調整手段によって空気量を調整して落下速度を減速し、前記排出部で前記被搬送物を停止させて排出するようになっており、
前記被搬送物が上部が開口した容器であって、複数の容器が互いに積重ねて結合された状態で、前記開口を下方に向けた状態で前記筒状ガイド内を落下することを特徴とする搬送装置に関するものである。
【００１３】
ここで、前記供給部が前記容器を所定の個数積重ねて結合した状態で保持するホルダと、前記ホルダを水平な状態から垂直な状態に回動させる回動手段と、を具備し、前記容器の開口が水平な状態の前記ホルダの基端側を向くようにして載置され、前記回動手段によって前記ホルダを垂直に回動させると前記容器の上部開口が下を向くようにして積重ねて結合された前記容器が前記筒状ガイドの上部の前記供給部を構成する切欠き内に収納されるようにしてよい。また前記筒状ガイドの供給部に支持部材が侵入および退避自在に設けられ、前記被搬送物が前記供給部に供給されて支持部材に支持され、しかも該支持部材が退避すると前記被搬送物が支持を失って前記筒状ガイド内を落下するようにしてよい。また前記被搬送物と前記筒状ガイドの内側の壁面との間のクリアランスが１〜３ｍｍの範囲内であることが好適である。また前記空気量を調整する調整手段が、前記筒状ガイドの下部に接続された分岐管に設けられた開閉弁であって、該開閉弁の開口量または開口時間を制御することにより、圧送される空気量が調整されてよい。
【発明の効果】
【００１４】
本願の主要な発明は、ほぼ鉛直方向に立設される筒状ガイドと、筒状ガイドの上部に設けられ、複数の被搬送物を互いに積重ねて結合された状態で供給する供給部と、筒状ガイドの下部に設けられ、複数の被搬送物を互いに積重ねて結合された状態で排出する排出部と、筒状ガイドに対して下から上部に空気を圧送する空気圧送手段と、空気圧送手段によって圧送される空気量を調整する調整手段と、を具備し、供給部によって筒状ガイド内に供給されかつ筒状ガイド内を落下する被搬送物が所定の位置まで下降したら、調整手段によって空気量を調整して落下速度を減速し、排出部で被搬送物を停止させて排出するようになっており、被搬送物が上部が開口した容器であって、複数の容器が互いに積重ねて結合された状態で、開口を下方に向けた状態で筒状ガイド内を落下するようにしたものである。
【００１５】
従ってこのような搬送装置によると、複数の被搬送物が互いに積重ねて結合された状態でそのまま筒状ガイド内を下降しながら搬送されることになる。しかも筒状ガイド内における被搬送物の搬送速度が、調整手段によって空気量を調整するようにした空気圧送手段で適正な下降速度に維持されるとともに、排出部において被搬送物が停止されるために、被搬送物を損傷することなく確実に排出部で停止させて取出すことが可能になる。そして互いに積重ねて結合された状態で搬送されるために、排出部において被搬送物の数を計数する計数装置が必要でなくなる。また被搬送物を１つずつばらばらにして圧縮空気で飛ばすものではないために、被搬送物に傷がついたり、汚れが付着したりすることが回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１および図２は本発明の一実施の形態に係る搬送装置の全体の構成を示し、図１Ａがその正面図を、図１Ｂがその側面図を示す。また図２が全体の平面図である。
【００１７】
この搬送装置は角筒状をなす筒状ガイド１０を備えている。なお筒状ガイド１０の横断面の形状は、被搬送物の外形形状に対して一回り大きな断面形状を有している。またこの筒状ガイド１０の長さは、垂直方向に搬送する長さにほぼ対応している。
【００１８】
筒状ガイド１０の上端はＵ字状屈曲部１１になっており、このＵ字状屈曲部１１の先端部が大気開放されている。またＵ字状屈曲部１１よりもやや下側の位置には切欠きから成る供給部１２が設けられている。この供給部１２は図３に示すような開閉蓋１３で開閉自在に閉じられるようになっている。開閉蓋１３は、筒状ガイド１０の供給部１２の側部に設けられたブラケット１４に取付けられている支軸１５によって回動可能に支持されている。
【００１９】
上記供給部１２には、ホルダ１６が回動可能に取付けられている。ホルダ１６は、カップ状容器等の被搬送物１７を所定の個数積重ねて結合した状態で保持するようにしており、このホルダ１６の基端側には支持板１８が直交するように連結されている。またホルダ１６には、背面側に直立して電動シリンダ２４が取付けられている。そして支持板１８の背面側には突部１９が設けられ、この突部１９によって支持板１８は支軸２０に結合される。そして支軸２０はアーム２１の先端部に取付けられている。アーム２１は軸受２２によって回転自在に支持される支軸に固着されている。そして上記アーム２１は電動シリンダ２３のロッドと連結されている。
【００２０】
上記筒状ガイド１０の上端側の供給部１２の底部であってホルダ１６内の被搬送物１７の最下部を受ける位置に、一対の支持ピン２６が進入および退避自在に設けられている。すなわち支持ピン２６は摺動板２７に固着されるとともに、摺動板２７が電動シリンダ２８（図１Ｂ参照）によって図１Ｂにおいて左右の方向に移動可能になっている。
【００２１】
次に上記筒状ガイド１０の下端側に設けられている排出部３２の構成を図１および図４によって説明する。排出部３２には筒状ガイド１０内を互いに積重ねて結合された状態で搬送された被搬送物を受けるホルダ３３が設けられている。このホルダ３３はその下端側に支持板３４が結合されている。そして支持板３４の下面には突部３５が突出して設けられている。突部３５は支軸３６と結合されるとともに、この支持３６が軸受３７によって回動可能に支持されている。そして上記ホルダ３３を回動させるための電動シリンダ３８が設けられている。
【００２２】
次に上記筒状ガイド１０内において、下方から空気を圧送するための構成を、図１および図４によって説明する。この空気圧送手段は、空気供給管４０を備えており、この空気供給管４０の上流側の部分が直方体状の筐体によって覆われたコンプレッサ４１から引出されている。そしてコンプレッサ４１に対して、空気を導入する空気導入管４２が接続されている。この空気導入管４２の上流側の部分にはフィルタ４３が取付けられている。また上記空気供給管４０には、途中で分岐した分岐管４４が接続される。この分岐管４４はその下流側の部分がサイレンサ４５と接続されている。
【００２３】
次に空気供給管４０によって筒状ガイド１０内に圧送する空気の量を調整する調整手段について説明する。空気量を調整する調整手段は、分岐管４４に接続された開閉弁４６から構成される。この開閉弁４６は弁体と連結された作動板４７を備え、この作動板４７が電動シリンダ４８によって移動されるようになっており、これによって分岐管４４の開閉を行なうようにしている。
【００２４】
次にこのような搬送装置のシステム構成を図５によって説明する。全体の制御を行なうためのコントローラ５０が制御手段を構成している。そしてコントローラ５０には、筒状ガイド１０内を落下する被搬送物１７の位置を検出する複数のセンサ５１、５２が接続されている。なおセンサ５１、５２は、上記筒状ガイド１０の高さ方向の所定の位置に取付けられる。なおセンサ５１、５２の数については、筒状ガイド１０の高さ方向の長さや、被搬送物１７の搬送速度の調整等の目的のために、任意に増減可能である。またコントローラ５０にはそれぞれ押釦５３、５４が接続される。
【００２５】
次にこのような搬送装置によって搬送される被搬送物１７であるカップ状容器について説明する。図６および図７に示すように、この容器は、断面がほぼ長方形をなす紙製の容器であって、上部開口５８によって上方が開放されている。そして上部開口５８の周縁部は外側に巻込まれて押潰されることによって、フランジ５９が一体に連設されている。またこの容器の底部は底板６０によって閉塞されている。底板６０はその外周側の部分が下方に折曲げられて周壁部６１になっており、この周壁部６１をこのカップ状容器１７の胴の下端側の部分と折返し部分６２とによって挟着し、これによって底板６０を固着するとともに、底部開口をシールしている。
【００２６】
このようなカップ状容器１７内には、発酵乳、ゼリー等の各種の食品が充填される。そしてその後に上部開口１８をシート状の内蓋６３によって閉じるようにし、その内蓋６３の周縁部を上記フランジ５９の上面に接合してシールしている。さらに内蓋６３の上部には、圧空成形または真空成形された下方が凹部になっているプラスチック製のキャップ６４が装着されるようになっている。
【００２７】
このような容器は、とくに図８に示すように、内容物を充填する前の状態であって内蓋６３とキャップ６４とが取付けられていない状態で、上部開口５８を下方に向けた状態で筒状ガイド１０内を下方に搬送されるようになっている。なおこのときに、所定の数、例えば４０〜５０個のカップ状容器１７が、互いに積重ねて結合された状態で一緒に搬送されるようにしている（図３参照）。
【００２８】
次に以上のような構成になる搬送装置の搬送動作を説明する。図３に示すように、カップ状容器から成る被搬送物１７を、例えば４０〜５０個積重ねて結合された状態でホルダ１６に載置する。このときにこの被搬送物１７の開口５８がホルダ１６の基端側の部分に向くようにし、ホルダ１６が電動シリンダ２３によって回転されて垂直になった場合には、この被搬送物１７の上部開口５８（図６〜図８参照）が下を向くようにする。
【００２９】
ホルダ１６に４０〜５０個の互いに積重ねて結合された被搬送物を載置したならば、電動シリンダ２３によって支軸２０、突部１９、および支持板１８を介してホルダ１６を図１Ｂにおいて支軸２０を中心として反時計方向に回動させ、ホルダ１６内の被搬送物１７をホルダ１６の背面側に取付けられた電動シリンダ２４によって供給部１２内に押込み、被搬送物を供給部１２内に装着する。このときに供給部１２の底部には、電動シリンダ２８によって支持ピン２６が突出されており、このために互いに積重ねて結合された複数の被搬送物１７は、支持ピン２６によって受けられるようになる。そしてこの後に、電動シリンダ２３を復動させてホルダ１６を回動させて水平な姿勢に戻し、次いで開閉蓋１３を支軸１５を中心として回動し、これによって供給部１２を閉じる。
【００３０】
この後に筒状ガイド１０の下部に接続されている空気供給管４０に接続されたコンプレッサ４１を駆動し、このコンプレッサ４１によって空気供給管４０を通して筒状ガイド１０内に空気を送込み、筒状ガイド１０内において下方から上方へ向う空気流を発生させる。そしてこの後に、コントローラ５０（図５参照）によって、電動シリンダ２８を作動させ、支持ピン２６を退避させる。すると互いに積重ねて結合された被搬送物１７は支持を失うために、筒状ガイド１０内を落下する。このときの落下速度は、筒状ガイド１０内を下方から上方に向って流動する空気流による被搬送物１７が空気から受ける上方への力と、被搬送物１７の重力とによって決まる。
【００３１】
互いに積重ねて結合された状態で筒状ガイド１０内を下降する被搬送物１７は、図８に示すように上部開口５８を下に向けた状態で下降する。このときの被搬送物１７の外周縁と筒状ガイド１０の内側の壁面との間のクリアランスは、１〜３ｍｍの範囲内が適切である。１〜３ｍｍよりもクリアランスが小さくなると、被搬送物１７が積重ねられた状態で円滑に落下するのが妨げられる。またクリアランスが１〜３ｍｍよりも大きい場合には、積重ねられた複数の被搬送物１７の内の１番上あるいは１番上と２番目の被搬送物１７が分離して上方であって上流側に浮遊することになる。分離して浮遊する被搬送物１７は、場合によっては５個程度に達することもある。なお上側の被搬送物１７が分離するのは、筒状ガイド１０の接続つなぎ部の段差によって生ずる空気の圧力差によるものと考えられる。浮遊した被搬送物は、１個あるいは２個であるために自重が少なく、急激に落下してこない。従って空気流を止めて自然落下するのを待つと、その間の時間のロスを生じ、これによって搬送効率が低下する。
【００３２】
空気供給管４０と接続されたコンプレッサ４１は一定の回転速度で回転される。これに対して開閉弁４６が開閉動作し、このために空気供給管４０を通して筒状ガイド１０内に導入される空気量が調整される。コントローラ５０は図９に示すように、電動シリンダ４８を介して開閉弁４６の開閉制御を行なう。このときの開閉弁４６の開閉の周期は一定であるが、一定の周期中における開弁時間と閉弁時間の割合、すなわちデューティ比が変更されるようになっており、これによって分岐管４４およびサイレンサ４５を介して逃げる空気量が調整され、このために空気供給管４０に供給される空気の量が調整されるようになる。
【００３３】
コントローラ５０はセンサ５１、５２によって、筒状ガイド１０内を落下する被搬送物１７の位置を検出するようにしており、被搬送物１７が互いに積重ねて結合された状態で所定の高さまで下降した状態で、図９に示す開閉弁４６のデューティ制御のデューティ比を高くし（図９Ｂ参照）、これによって排出部３２の近傍における被搬送物１７の下降速度を減速させる。そして排出部３２に到った状態で、さらにデューティ比を高めて被搬送物１７がほぼ停止するようにする。なお排出部３２の下側の部分には、図示を省略した支持体が突出しており、減速して停止された被搬送物１７はこの支持体によって受けられる。従ってこの支持体によって支持されて排出部３２において停止した被搬送物１７は、電動シリンダ３８を作動させることにより取出される。すなわち電動シリンダ３８を作動させると、支持板３４が支軸３６を中心として回動し、これによってホルダ３３が開くことになる。そしてホルダ３３には、搬送されてきた被搬送物１７が積重ねて結合された状態で保持されているために、そのまま被搬送物１７を取出すことができる。
【００３４】
このような搬送装置によると、空気供給管４０によってコンプレッサ４１で圧縮された空気を筒状ガイド１０に対して下方から供給するとともに、開閉弁４６を電動シリンダ４８によって開閉制御することによって、筒状ガイド１０から成る簡単な機構で、高い位置から低い位置へ被搬送物１７を搬送することが可能になる。またコンプレッサ４１によって圧縮された空気によって搬送するために、このコンプレッサ４１の駆動以外の電力をほとんど必要としない。また被搬送物１７の種類の変更に対応して被搬送物１７の形状に応じて、筒状ガイド１０のみを交換すればよく、被搬送物１７の形態に応じてフレキシブルに対応することができる。しかも筒状ガイド１０内を空気によって半ば浮揚させた状態で下降させるようにしているために、被搬送物１７に傷がついたり、あるいはまた汚れが付着することがない。またこのような構成は、例えば４０〜５０個のカップ状容器１７を互いに積重ねて結合された状態で落下させるようにしているために、間欠的な搬送であるにもかかわらず極めて搬送効率が高く、４０〜５０個の被搬送物１７を例えば約３．５秒で５ｍ下降させることができる。
【００３５】
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態において搬送される被搬送物１７としては、必ずしも図６〜図８に示すようなカップ状容器に限定されることなく、その他各種の形状の容器に適用することができる。また容器以外の各種の被搬送物にも対応することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本願発明は、例えばカップ状をなす容器を積重ねて結合された状態で搬送するための搬送装置として用いることができ、例えば多層の構造物から成る工場における生産、充填ラインの搬送装置として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】搬送装置の全体の構成を示す正面図および側面図である。
【図２】同搬送装置の平面図である。
【図３】同搬送装置の供給部の構成を示す斜視図である。
【図４】同搬送装置の排出部および空気供給部の構造を示す外観斜視図である。
【図５】システム構成を示すブロック図である。
【図６】被搬送物を構成するカップ状容器の外観斜視図である。
【図７】同カップ状容器の縦断面図である。
【図８】カップ状容器が落下する状態を示す筒状ガイドの縦断面図である。
【図９】筒状ガイド内に供給される空気の量の制御の動作を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
１０  筒状ガイド
１１  Ｕ字状屈曲部
１２  供給部（切欠き）
１３  開閉蓋
１４  ブラケット
１５  支軸
１６  ホルダ
１７  被搬送物（カップ状容器）
１８  支持板
１９  突部
２０  支軸
２１  アーム
２２  軸受
２３  電動シリンダ
２４  電動シリンダ
２６  支持ピン
２７  摺動板
２８  電動シリンダ
３２  排出部（切欠き）
３３  ホルダ
３４  支持板
３５  突部
３６  支軸
３７  軸受
３８  電動シリンダ
４０  空気供給管
４１  コンプレッサ
４２  空気導入管
４３  フィルタ
４４  分岐管
４５  サイレンサ
４６  開閉弁
４７  作動板
４８  電動シリンダ
５０  コントローラ
５１、５２  センサ
５３、５４  押釦
５８  上部開口
５９  フランジ
６０  底板
６１  周壁部
６２  折返し部
６３  内蓋（シート）
６４  キャップ
６７  クリアランス
【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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