(57)【要約】【課題】  被搬送物の搬送方向を短時間でかつ高精度で揃えて位置決めできる搬送位置決め装置を提供する。【解決手段】  容器Ｗを搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送経路中で前記容器Ｗを認識する第１の認識手段３と、前記容器Ｗを同一面内で回転させる回転手段２と、前記第１の認識手段３と回転手段２とを制御する制御手段７とを備えて搬送位置決め装置Ｍが構成されている。制御手段７は、第１の認識手段３により認識された容器Ｗの形状に基づいて左右回転のうち回転角の小さい回転方向を選択し、それに応じて回転手段２を介して容器Ｗを所定の方向に揃えて位置決めする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の搬送経路中で前記被搬送物の形状を認識する第１の認識手段と、
前記被搬送物を同一面内で回転させる回転手段と、
前記第１の認識手段と回転手段とを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、第１の認識手段により認識された被搬送物の形状に基づいて左右回転のうち回転角の小さい回転方向を選択し、それに応じて前記回転手段を介して被搬送物を所定の方向に揃えて位置決めすることを特徴とする搬送位置決め装置。
【請求項２】
前記第１の認識手段の下流側に第２の認識手段を備え、前記制御手段は、前記第２の認識手段により認識された被搬送物の形状に基づいて左右回転のうち回転角の小さい回転方向を選択し、それに応じて前記回転手段を介して被搬送物を所定の方向に揃えて再位置決めすることを特徴とする請求項１記載の搬送位置決め装置。
【請求項３】
前記回転手段は、前記被搬送物を左右両側から挟持するように配置された独立駆動可能な搬送ベルトであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の搬送位置決め装置。
【請求項４】
前記回転手段の下流側に排出手段を更に備え、前記制御手段は、前記位置決めまたは再位置決めが不可能と判断したとき、当該排出手段を介して前記搬送経路から被搬送物を排出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の搬送位置決め装置。
【請求項５】
搬送手段により被搬送物を搬送する工程と、
前記被搬送物の形状を第１の認識手段により認識する工程と、
前記第１の認識手段により認識された被搬送物の形状に基づいて左右回転のうち回転角の小さい回転方向を選択し、それに応じて被搬送物を同一面内で回転させて所定の方向に揃えて位置決めする工程とを有することを特徴とする搬送位置決め方法。
【請求項６】
前記被搬送物の位置決めを被搬送物の搬送を停止することなく行うことを特徴とする請求項５記載の搬送位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送されてくる被搬送物の方向を揃えて位置決めする搬送位置決め装置及び搬送位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物品を収納した容器には、ラベルを貼付したり、印字を行ったりして、例えば、製造年月日、賞味期限やロットナンバー等の情報を所定の位置に明示することが行われている。このような情報は、容器に描かれた模様や他の文字と重なって貼付されたり、印字されたりすると、それらの情報を読み取ることが困難となってしまうため、容器に予め設けられたスペースに正確に貼付または印字されなければならない。そのため、貼付装置や印字装置に容器を投入する前には、被搬送物たる容器を所定の方向に揃えて供給する必要がある。
【０００３】
被搬送物を一定の方向に揃えて搬送する装置として、搬送コンベアの両側部に一対のガイドベルトを対向配置し、当該一対のガイドベルトを搬送コンベア上の被搬送物に接触させながら、当該被搬送物を下流側へ案内するようにした搬送コンベアのガイド装置が特許文献１で知られている。当該ガイド装置では、両ガイドベルトを相互に異なる方向に回転させた状態で両者の回転速度を変えて駆動することで、被搬送物が同一面内で左右いずれかの方向に回転されるようになっている。
【０００４】
また、上記ガイド装置では、搬送コンベヤの上流にカメラを設け、当該カメラにてガイド装置の手前まで搬送されてきた被搬送物の姿勢を撮像し、これに応じて両ガイドベルトの回転速度や速度差を制御することが開示されている。
【０００５】
然し、上記特許文献１記載のものでは、撮像した被搬送物の姿勢から両ガイドベルトの回転速度や速度差をどのように制御するかが具体的に開示されていない。このような場合に、被搬送物を左右のいずれかに回転させれば、早期の位置決めができるかを判断しないと、場合によっては３６０度近く回転させなければならず、位置決めに多くの時間が必要となる上、両ガイドベルトも最低でも被搬送物を３６０度回転させることができる長さが必要となる、という不具合がある。また、ガイドベルトの回転速度や速度差を制御した後、被搬送物が所定の方向に揃えられたか否かを判断しなかった場合、方向の揃わない被搬送物がラベル貼付等の次工程に搬送されることになり、これでは製品不良が多発する虞がある。
【特許文献１】特開２００７−２１７０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、被搬送物の搬送方向を短時間でかつ高精度で揃えて位置決めできる搬送位置決め装置及び搬送位置決め方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の搬送位置決め装置は、  被搬送物を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の搬送経路中で前記被搬送物の形状を認識する第１の認識手段と、前記被搬送物を同一面内で回転させる回転手段と、前記第１の認識手段と回転手段とを制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、第１の認識手段により認識された被搬送物の形状に基づいて左右回転のうち回転角の小さい回転方向を選択し、それに応じて前記回転手段を介して被搬送物を所定の方向に揃えて位置決めすることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明においては、前記第１の認識手段の下流側に第２の認識手段を備え、前記制御手段は、前記第２の認識手段により認識された被搬送物の形状に基づいて左右回転のうち回転角の小さい回転方向を選択し、それに応じて前記回転手段を介して被搬送物を所定の方向に揃えて再位置決めする構成を採用してもよい。
【０００９】
前記回転手段は、前記被搬送物を左右両側から挟持するように配置された独立駆動可能な搬送ベルトであることが好ましい。
【００１０】
また、前記回転手段の下流側に排出手段を更に備え、前記制御手段は、前記位置決めまたは再位置決めが不可能と判断したとき、当該排出手段を介して前記搬送経路から被搬送物を排出する構成を採用してもよい。
【００１１】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の搬送位置決め方法は、搬送手段により被搬送物を搬送する工程と、前記被搬送物の形状を第１の認識手段により認識する工程と、前記第１の認識手段により認識された被搬送物の形状に基づいて左右回転のうち回転角の小さい回転方向を選択し、それに応じて被搬送物を同一面内で回転させて所定の方向に揃えて位置決めする工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記被搬送物の位置決めを被搬送物の搬送を停止することなく行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被搬送物の形状を第１の認識手段で認識した後、当該認識した形状に基づいて左右回転のうち回転角の小さい回転方向を選択し、それに応じて回転手段を介して位置決めするため、１８０度以下の回転で済み、位置決めに掛かる時間を短縮でき、回転手段は最低でも被搬送物を１８０度回転させることができる長さでよいことになる。
【００１４】
また、第２の認識手段を備え、再位置決めする構成を採用すれば、被搬送物の位置決め精度を向上させることができる。
【００１５】
さらに、前記第２の認識手段の下流側に排出手段を備えた構成を採用すれば、所定の方向に揃わない被搬送物がラベル貼付等の次工程に搬送されることを防止し、製品不良の発生を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、被搬送物としての容器Ｗの搬送方向を揃えて位置決めする搬送位置決め装置Ｍについて説明する。
【００１７】
前記容器Ｗは、図４に示すように、上面の一部に、平面視略三角形の舌片からなるプルトップ部Ｗ２が形成された有底容器本体Ｗ１と、その上面開口を覆う蓋Ｗ３とからなり、内部に所定の内容物が充填されている。
【００１８】
図１及び図２に示すように、搬送位置決め装置Ｍは、容器Ｗを搬送するベルトコンベアからなる搬送手段１と、容器Ｗを同一面内で回転させる回転手段２と、搬送手段１の搬送経路中で容器Ｗの形状を認識する第１の認識手段３と、第１の認識手段３の下流側に備えられた第２の認識手段４と、回転手段２の下流側に備えられた排出手段５と、容器Ｗの蓋Ｗ３にラベルＬを貼付するラベル貼付手段６と、これらの各手段１〜６の作動を総合的に制御する制御手段７とを備えている。なお、本発明の特許請求の範囲及び明細書における「上流側」、「下流側」とは、容器Ｗが搬送される方向を基準とし、「上流側」は図１中右側であって、「下流側」は同図中左側を意味する。また、「右側」、「左側」とは、容器Ｗの搬送方向上流側から下流を見た方向を基準とし、「右側」は図２中上側であって、「左側」は同図中下側とする。
【００１９】
前記回転手段２は、搬送手段１の左右両側に設けられた左ベルト部２Ｌと、右ベルト部２Ｒとで構成され、左ベルト部２Ｌは、フレームＦＬに支持された駆動プーリ１０Ｌ、従動プーリ１１Ｌと、これらプーリ１０Ｌ、１１Ｌ間に掛け回された左ベルト１２Ｌと、駆動プーリ１０Ｌに回転力を付与するモータ１３Ｌとから構成される。右ベルト部２Ｒは、搬送手段１を間に挟んで前記左ベルト部２Ｌと対称的に構成されており、左ベルト部２Ｌの構成物の各末尾の符号ＬをＲに置き換えるだけなので説明は省略する。これにより、搬送手段１によって搬送されてきた容器Ｗを左右ベルト１２Ｌ、１２Ｒで挟み込んで搬送することができる。なお、左右ベルト部２Ｌ、２Ｒは、図示しない調整手段によって、容器Ｗの大きさに合わせてそれらの間隔が調整可能となっている。
【００２０】
また、左右ベルト１２Ｌ、１２Ｒは、モータ１３Ｌ、１３Ｒを介して制御手段７により回転方向、回転速度及び回転時間がそれぞれ独立して制御されるようになっている。これにより、回転手段２は、左右ベルト１２Ｌ、１２Ｒ間で挟持された容器Ｗを同一平面内で回転が可能で、容器Ｗの搬送を停止することなく位置決めを行うことが可能となっている。
【００２１】
前記第１の認識手段３と第２の認識手段４は、それぞれＣＣＤカメラによって構成されている。第１の認識手段３はその下方を搬送される容器Ｗを撮像し、撮像された画像は、図示省略した公知の画像解析装置で解析された後、そのデータを制御手段７に送信する。制御手段７は、送信されたデータを基に回転手段２によって容器Ｗを回転させ、第２の認識手段４までの距離Ｌ１内で位置決めを行う。第２の認識手段４は、前記位置決めが行われた容器Ｗを撮像し、第１の認識手段３と同様にデータを制御手段７に送信する。制御手段７は、送信されたデータを基に回転手段２によって容器Ｗを回転させ、回転手段２の終端（容器Ｗを挟持から解放する位置）までの距離Ｌ２内で再位置決めを行う。
【００２２】
前記排出手段５は、回転手段３の下流側に設けられ、エアシリンダ１９とこのエアシリンダ１９の出力軸に設けられた押出部材２０とからなる。これにより、回転手段２による位置決めによって位置決めができないと判断された容器Ｗを機外に排出することができる。ここで、再位置決めが行われる距離Ｌ２は、位置決めが行われる距離Ｌ１と比べて短く設定されている。これは、位置決めで正確な位置決めができなかった容器Ｗに対し、補助的に再位置決めを行うものとし、これにより装置自体の大型化を回避している。よって、この短い距離Ｌ２の中で再位置決めが行えないと制御手段７が判断した場合に、排出手段５を介して当該容器Ｗを機外に排出するようになっている。
【００２３】
前記ラベル貼付手段６は、帯状の剥離シートＲＬの一方の面に所定間隔でラベルＬが仮着された原反Ｒを巻回した状態で保持する保持リール１４と、ピンチローラ１５Ａとで剥離シートＲＬを挟み込み、モータｍを介して原反Ｒを間欠的に繰り出す駆動ローラ１５と、繰り出された原反Ｒを急激に折り返して剥離シートＲＬからラベルＬを剥離するピールプレート１６と、このピールプレート１６で剥離されたラベルＬを容器Ｗの上面に押圧する押圧ローラ１７と、ラベルＬが剥離された剥離シートＲＬを巻き取って回収する巻取軸１８とを備えている。
【００２４】
前記制御手段７は、第１、第２の認識手段３、４からのデータに基づいて、回転手段２の回転方向、回転速度、回転時間を決定して当該回転手段２を制御する。また、容器Ｗの到着を検出する図示しないセンサからの出力を受けてラベル貼付手段６へ貼付指令を行ったり、第２の認識手段４からのデータを基に、排出手段５に容器Ｗの排出指令を行ったりするように構成されている。
【００２５】
次に、前記実施の形態における位置決め動作について説明する。
【００２６】
搬送手段１によって容器Ｗが搬送されてくると、容器Ｗは、等速で回転するモータ１３Ｌ、１３Ｒを介して左右ベルト１２Ｌ、１２Ｒに挟持され搬送される。なお、図２の矢印で示すように、右ベルト１２Ｒは平面視右回転とされ、左ベルト１２Ｌは、平面視左回転とされる。
【００２７】
左右ベルト１２Ｌ、１２Ｒに挟持された容器Ｗが第１の認識手段３の下部の所定位置に到達し、図示しないセンサに検知されると、当該第１の認識手段３が容器Ｗを撮像する。この撮像された画像から図示省略した公知の画像解析装置を介してデータが制御手段７に送信される。
【００２８】
データを受信した制御手段７は、容器Ｗのずれ角θ１を特定し、プルトップ部Ｗ２の先端Ｔを下流側に向けてずれ角が０度となるように制御する。つまり、図２に示すように、容器Ｗの中心Ｃを通って搬送方向に沿う中心線ＣＬと、容器Ｗの中心Ｃとプルトップ部Ｗ２先端Ｔとを結ぶ容器中心線ＷＬとのなすずれ角θ１を特定して位置決めを行う。
【００２９】
そして、制御手段７は、ずれ角θ１が１８０度よりも小さいか大きいかの判別を行い、ずれ角θ１が１８０度よりも小さい場合は、左回転（平面視反時計回り）が選択され、一方、ずれ角θ１が１８０度よりも大きい場合は、右回転（平面視時計回り）が選択される。なお、ずれ角θ１が１８０度の場合、制御手段７は右回転が選択されるようになる（左回りでも可）。本実施の形態の場合、図２に示すようにθ１が１８０度よりも小さいので、制御手段７は、左回転を選択する。これにより、右回転による位置決めよりも時間を短縮することができる。
【００３０】
このように回転方向が選択されると、ずれ角θ１が０度となるように左右ベルト１２Ｌ、１２Ｒのそれぞれの回転方向、回転速度や回転時間が制御手段７により決定され、容器中心線ＷＬを中心線ＣＬに一致するように位置決めが行われる。そして、この位置決めが完了すると、左右ベルト１２Ｌ、１２Ｒが等速度で回転され、容器Ｗは位置決めされた姿勢を保持したまま下流側に搬送される。
【００３１】
なお、容器Ｗを同一平面内で回転させる場合、左右ベルト部２Ｌ、２Ｒの間で回転速度に差をつけることで容器Ｗを回転させることができる。例えば、図２の実線で示された容器Ｗを二点鎖線で示されるように回転させるには、右ベルト１２Ｒの搬送速度を左ベルト１２Ｌの搬送速度より速くすることで容器Ｗを左回りで回転させることができる。なお、左ベルト１２Ｌの搬送方向を容器Ｗが搬送される方向とは逆方向にしたり、左ベルト１２Ｌの搬送を停止するように制御して容器Ｗを回転させてもよい。
【００３２】
次に、前記位置決めが完了した容器Ｗが左右ベルト１２Ｌ、１２Ｒによって挟持され、第２の認識手段４の下部の所定位置に到達し、図示しないセンサに検知されると、当該第２の認識手段４が容器Ｗを撮像する。この撮像された画像から上記と同様にデータが制御手段７に送信される。
【００３３】
データを受信した制御手段７は、前記位置決めによって容器Ｗが正確に位置決めされているかどうかを判断し、正確に位置決めされている場合は、その状態のまま容器Ｗを回転手段２から下流側へ排出する。ここで、図３に示すように、制御手段７によってずれ角θ２が特定された場合には、制御手段７が前記位置決めと同様の動作を繰り返して再位置決めを行ってから下流側へ排出する。これにより、容器Ｗを正確に位置決めして搬送することができる。なお、ずれ角θ２が所定の角度よりも大きい場合、再位置決めを行う範囲である距離Ｌ２内での再位置決めが不可能なため、このような容器Ｗは、左右ベルト部２Ｌ、２Ｒを出た後で排出手段５によって機外に排出される。排出された容器Ｗは再び搬送手段１によって搬送されるように構成することができる。
【００３４】
これにより、容器Ｗを位置決めする精度を向上でき、方向の揃わない容器Ｗが後工程に搬送されることを防止して、製品不良の発生を回避することができる。
【００３５】
位置決めされた容器Ｗは、搬送手段１によってラベル貼付手段６の下方へと搬送される。そして、容器Ｗが図示しないセンサで検知されると、所定のタイミングでモータｍが駆動され、容器Ｗの搬送に同期してラベルＬが繰り出されて押圧ローラ１７によって押圧されて貼付される。
【００３６】
以上のように、本実施の形態によれば、容器Ｗを所定の方向に位置決めしてラベルＬを貼付することができ、製品不良をなくすことができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では、被搬送物として平面視略三角形の舌片からなるプルトップ部Ｗ２が形成された容器Ｗを例に説明したが、容器Ｗは、認識手段によってその形状や印刷等の模様や印字が認識可能であれば、本発明の位置決め搬送装置を適用して位置決めを行うことができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、第１及び第２の認識装置３、４としてＣＣＤカメラを用いたものを例に説明したが、容器Ｗの平面形状や側面形状を特定できるものであれば、これに限定されるものではない。例えば、公知の構造を有するラインセンサを用いて容器Ｗの形状を特定できる。
【００３９】
更に、搬送手段１は、ローラコンベアの他、エアシリンダや直動モータによるものであってもよい。
【００４０】
また、位置決めに要する時間に余裕がある場合には、再位置決めのときに容器Ｗを下流に搬送することなく、左右ベルト部２Ｌ、２Ｒによる等速逆回転により定位置に留まった状態で容器Ｗを回転させて位置決めするように構成できる。この場合、排出手段５は必ずしも設ける必要はなくなる。
【００４１】
更に、回転手段２は、容器Ｗを同一平面内で回転できるものにおいて何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明の位置決め搬送装置の模式側面図。
【図２】図２は、本発明の位置決め搬送装置の模式平面図。
【図３】図３は、位置決め搬送装置の一部を拡大した模式平面図。
【図４】図４は、被搬送物の例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４３】
１  搬送手段（ベルトコンベア）
２  回転手段
３  第１の認識手段  
４  第２の認識手段
５  排出手段  
６  ラベル貼付手段
７  制御手段
Ｗ  容器（被搬送物）
【図１】
2009256038.tif 000003
【図２】
2009256038.tif 000004
【図３】
2009256038.tif 000005
【図４】
2009256038.tif 000006