(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を連続的に搬送する搬送コンベヤと、垂直方向に循環しながら前記搬送コンベヤの搬送路に沿って走行し得るように配設された循環走行機構と、その循環走行機構に設けられ、前記搬送コンベヤにより搬送される物品に係合して同物品を前記循環走行機構の走行速度に規制し得るように回動可能に構成された複数の可動係合部材と、それらの可動係合部材を前記搬送コンベヤ上を搬送中の前記物品に係合し得るように係合状態に回動するとともに、同可動係合部材が前記搬送コンベヤの搬送路を離れて逆方向に走行する際は非係合状態に回動する作動機構とを備えたことを特徴とする物品供給装置。
【請求項２】
前記可動係合部材を搬送コンベヤ相互間の間を走行するように配設するとともに、前記可動係合部材を両側の各搬送コンベヤ上を搬送中の物品に係合し得るように両側に回動するように構成したことを特徴とする請求項１記載の物品供給装置。
【請求項３】
同じ搬送コンベヤに対して少なくとも２組の循環走行機構を配設し、それらの循環走行機構のそれぞれに前記可動係合部材を回動可能に設けるとともに、各循環走行機構に対して速度制御可能な独立した駆動手段をそれぞれ接続し、それらの駆動手段を介してそれぞれの循環走行機構に設けられた各可動係合部材の走行状態を相対的に制御し得るように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の物品供給装置。
【請求項４】
前記可動係合部材によりグルーピングされた物品を取出す取出し手段を備え、それぞれの前記駆動手段を、他方の循環走行機構に設けられた可動係合部材が物品に係合可能な状態に至るまでは、当該循環走行機構の走行速度を前記搬送コンベヤの搬送速度以下の第１規制速度になるように制御し、その後は下流側の取出し位置まで、前記第１規制速度より速く、かつ前記搬送コンベヤの搬送速度以下の第２規制速度になるように制御するとともに、取出し位置において所定時間停止するように制御し、その停止中に前記取出し手段を介して物品を搬送コンベヤから取出すことを特徴とする請求項３記載の物品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送コンベヤ上を連続的に搬送される容器などの物品を循環走行機構に設けられた係合手段を用いて所定のグループにグルーピングして供給する場合に好適な物品供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
搬送コンベヤ上を所定列数で連続的に搬送される物品を所定のグループにグルーピングして下流側に供給するための技術手段として、搬送コンベヤの搬送速度と異なる速度で走行するチェーン等の循環走行機構に物品に係合し得る係合部材を設け、その係合部材によって物品の搬送速度を循環走行機構の速度に規制することにより、物品を所定のグループにグルーピングする技術手段が従来から知られている。例えば、水平方向に循環する循環走行機構を用いて係合部材により搬送中の物品をグルーピングするもの（特公昭５６−２７４０８号公報、実公平５−４４３３４号公報）や、垂直方向に循環する循環走行機構を用いてグルーピングするもの（実公平７−１８６５３号公報）が知られている。また、搬送速度規制用の手段としてそれぞれ独立して駆動可能な２組のチェーンからなる循環走行機構を使用し、各々のチェーンに設けられた係合部材相互間の間隔を調整することにより、グルーピングされるグループの態様を変えられるように構成した物品の供給装置も開示されている（前記実公平７−１８６５３号公報）。
【０００３】
ところで、前者の水平方向に循環する循環走行機構を用いてグルーピングするものは、その循環走行機構自体の設置スペースが大きくとられるという欠点があった。また、後者の垂直方向に循環する循環走行機構を用いたものは、係合用のフィンガが下方から突出して搬送中の物品の下部に係合する形態を採用していたため、その係合時における物品の安定性が悪く、転倒を引き起す原因になりやすいといった問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の事情に鑑みてなされたもので、搬送コンベヤにより連続的に搬送される物品を所定のグループにグルーピングして供給する場合に、よりスムーズなグルーピング作用が得られ、係合手段の係合時における物品の転倒などの支障が少なく、しかも装置の設置スペースを縮小し得る物品供給装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、垂直方向に循環しながら搬送コンベヤの搬送路に沿って走行し得るように配設された循環走行機構に、搬送中の物品に係合して同物品を前記循環走行機構の走行速度に規制し得るように複数の可動係合部材を回動可能に設け、それらの可動係合部材をその作動機構により前記搬送コンベヤ上を搬送中の前記物品に係合し得るように係合状態に回動するとともに、同可動係合部材が前記搬送コンベヤの搬送路を離れて逆方向に走行する際は非係合状態に回動するという技術手段を採用した。なお、前記可動係合部材を搬送コンベヤ相互間の間を走行するように配設するとともに、前記可動係合部材を両側の各搬送コンベヤ上を搬送中の物品に係合し得るように両側に回動するように構成することにより、可動係合部材の走行スペースを共用することができる。また、同じ搬送コンベヤに対して少なくとも２組の循環走行機構を配設し、それらの循環走行機構のそれぞれに前記可動係合部材を回動可能に設けるとともに、各循環走行機構に対して速度制御可能な独立した駆動手段をそれぞれ接続し、それらの駆動手段を介してそれぞれの循環走行機構に設けられた各可動係合部材の走行状態を相対的に制御し得るように構成することができる。さらに、前記可動係合部材によりグルーピングされた物品を取出すための取出し手段を備え、それぞれの前記駆動手段を、他方の循環走行機構に設けられた可動係合部材が物品に係合可能な状態に至るまでは、当該循環走行機構の走行速度を前記搬送コンベヤの搬送速度以下の第１規制速度になるように制御し、その後は下流側の取出し位置まで、前記第１規制速度より速く、かつ前記搬送コンベヤの搬送速度以下の第２規制速度になるように制御するとともに、取出し位置において所定時間停止するように制御し、その停止中に前記取出し手段を介して物品を搬送コンベヤから取出すように構成することも可能である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る物品供給装置は、搬送コンベヤ上を連続的に搬送される容器などの物品を所定個数からなるグループにグルーピングして間欠的に取出して箱詰するケーサなどに好適である。搬送コンベヤとしては、その搬送面と物品との間で相対的に摺動可能なタイプの搬送手段であれば広く適用が可能である。また、前記循環走行機構は、スプロケットに支持されて循環走行するチェーンなど、垂直方向に循環しながら部分的に搬送コンベヤの搬送路に沿って平行に走行し得るものであればよい。なお、循環走行機構の設置部位は、搬送コンベヤの搬送面より下方に組込むのが一般的であるが、上方へ設置する場合にも本発明の適用が可能である。また、搬送コンベヤの数が１列の場合でも複数列の場合でも適用することができる。搬送コンベヤが複数列の場合には、可動係合部材をそれらの搬送コンベヤ相互間の間を走行するように配設するとともに、可動係合部材を両側に回動して双方の搬送コンベヤ上の物品に係合できるように構成することにより、可動係合部材の走行スペースを共用でき、省スペースを図ることができる。
【０００７】
そして、１列でも複数列の場合でも同じ搬送コンベヤに対して１組の前記循環走行機構が設置された場合には、その循環走行機構に設けられた可動係合部材相互間に挿入された搬送コンベヤ上の物品は、その搬送コンベヤの搬送速度以下に設定された循環走行機構の走行速度に減速規制される。それと同時に、先行する可動係合部材との間に先に挿入された物品は前方の可動係合部材から解放され、それ以後搬送コンベヤの搬送速度で搬送される。その結果、可動係合部材相互間に挿入された前記物品との間に間隔が形成され、グルーピングがなされることになる。このような形態で順次グルーピングして下流側に供給する場合にも、本発明を適用すれば、循環走行機構の垂直方向の設置により設置スペースの縮小を図り、可動係合部材の回動による物品との係合により係合時における物品の転倒等の減少を図ることができる。
【０００８】
また、同じ搬送コンベヤに対して前記循環走行機構を少なくとも２組設置した場合には、それらの循環走行機構に設けられた各可動係合部材を相対的に制御することによりグループ状態を調整することができる。例えば、それぞれの循環走行機構に設けられた可動係合部材を交互に配列し、いずれか一方の循環走行機構に設けられた可動係合部材が搬送コンベヤ上の物品に係合した後、その後方の他方の循環走行機構に設けられた可動係合部材が搬送コンベヤ上の物品に係合するまでの間隔を調整することにより、それらの可動係合部材相互間に挿入される１グループの物品の数を簡便に調整することができる。なお、この場合には、他方の循環走行機構に設けられた可動係合部材に後方の物品が係合するまでは、当該循環走行機構の走行速度を搬送コンベヤの搬送速度以下の第１規制速度に制御するとともに、その係合後は、前記第１規制速度より速く、かつ前記搬送コンベヤの搬送速度以下の第２規制速度に制御し、その動作タイミングや第１規制速度と第２規制速度との差を具体的に選定することにより、各可動係合部材相互間の間隔を調整することになる。
【０００９】
さらに、グルーピングされた物品を取出し手段を介して取出す場合には、搬送コンベヤ上の物品が当該可動係合部材に係合して同搬送コンベヤの搬送速度以下の第１規制速度に減速された後、後方の物品が他方の循環走行機構に設けられた可動係合部材に係合ないし的確に係合し得る状態に至った場合には、当該循環走行機構を、その取出し位置まで前記第１規制速度より速く、かつ前記搬送コンベヤの搬送速度以下の第２規制速度に制御する。これによって、他方の循環走行機構に設けられた後方の可動係合部材に係合して第１規制速度に減速された後方の物品との間により大きな間隔を形成して停止時間をかせぐ。そして、その先方の可動係合部材が取出し位置に到達した時点で所定時間停止し、その停止中に取出し動作を間欠的に行うことになる。なお、その場合、前記第２規制速度は、必ずしも常に一定速度である必要はなく、徐々に増速し、しかる後、徐々に減速して停止するように制御してもよい。要はグルーピングが可能で、かつ取出し動作に必要な停止時間がとれる形態のものであればよい。なお、取出し手段としては、上方から物品を取出すタイプのものでも、搬送コンベヤの搬送方向に対して直角方向に押出すタイプのものでもよい。
【００１０】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１は本発明の一実施例のレイアウトの概略を示した概略平面図である。図示のように、本実施例は、本発明に係る物品供給装置１を２列の搬送コンベヤ２，３相互間に設置した場合を示したものである。上流側から搬送コンベヤ２，３より連続的に搬送される容器等の物品４，５は、先ず物品供給装置１へ入る手前でロータリストッパ６等の間隔形成手段により所定の間隔に調整される。しかる後、それらの物品４，５相互間に形成された間隙部に、後述の２組の循環走行機構にそれぞれ回動可能に設けられた可動係合部材７，８あるいは９，１０が搬送コンベヤ２，３と同方向に走行しながら両側に回動して挿入され、物品４，５の前面に当接して同物品４，５の速度をそれぞれの循環走行機構の走行速度に規制する。これにより、本実施例では、図示のように３個ずつの小グループにグルーピングされ、更にそれらの３個ずつの小グループが３グループずつ大グループとして取扱われるように構成されている。そして、その３個ずつ３グループが１組の大グループとしてグルーピングされた物品４，５を作業用ロボット等を用いた適宜の物品取出し装置１１により取出して例えば箱詰め作業などを行うことになる。なお、前記可動係合部材７〜１０の回転動作を所定個数通過後の物品４，５相互間の間隙部に合わせるための動作タイミングは、前記ロータリストッパ６から得られる検出信号を用いて行うことができるが、別にセンサを設けてもよい。
【００１１】
図２〜図４は前記物品供給装置１の要部を例示したもので、図２はその縦断面図、図３は図２中に指示したＡ−Ａ断面図、図４は図３の部分拡大図である。図示のように、一方の組の可動係合部材７，８は、垂直方向に循環する第１循環走行機構を構成する一対のチェーン１２，１３間に支持された走行板１４にベアリング等により回転自在に支持された回転軸１５，１６に固着されている。それらの回転軸１５，１６はギヤ１７，１８を介して互いに逆回転するように連結されており、これにより可動係合部材７，８が両側に開閉するように互い逆方向に回動されるように構成されている。さらに、回転軸１５の下部には、回動アーム１９が固着されており、その先端部に溝カム２０に誘導されるカムフォロア２１が付設されている。その溝カム２０は、図２に示したように上方部分と下方部分とでは軌道が変位しており、その変位によって前記可動係合部材７，８を回動させるように構成されている。すなわち、可動係合部材７，８が上方を走行する場合には、所定のタイミングで搬送コンベヤ２，３上を搬送中の物品４，５に係合し得るように係合状態、すなわち図２に示したように両側に開いた状態に回動し、他方、搬送コンベヤ２，３の搬送路を離れて、その下方を逆方向に走行する際には、走行方向に沿った非係合状態に回動されるように構成されている。そして、以上の溝カム２０、カムフォロア２１、回動アーム１９及びギヤ１７，１８によって、可動係合部材７，８を回動するための第１作動機構が構成されている。
【００１２】
また、他方の組の可動係合部材９，１０は、第２循環走行機構を構成する一対のチェーン２２，２３側に設けられ、前記可動係合部材７，８と同方向に走行するように構成されている。図４の部分拡大図に示したように、その第２循環走行機構を構成するチェーン２２，２３は、第１循環走行機構を構成する前記チェーン１２，１３の外側に配設されており、それらのチェーン２２，２３間には走行板２４が支持され、その走行板２４に対して回転軸２５，２６がベアリング等を介して回転自在に支持されている。また、それらの回転軸２５，２６は、ギヤ２７，２８を介して互いに逆回転するように連結されているとともに、その一方の回転軸２５の下部には回動アーム２９が固着され、前記溝カム２０に誘導されるカムフォロア３０を介して回動されるように構成されている。すなわち、この可動係合部材９，１０も前述の可動係合部材７，８と同じ前記溝カム２０に誘導されて同様の回転動作を行うことになる。そして、それらの溝カム２０、カムフォロア３０、回動アーム２９及びギヤ２７，２８によって、可動係合部材９，１０を回動するための第２作動機構が構成されている。
【００１３】
そして、第１循環走行機構を構成する前記チェーン１２，１３は、図４に示すように駆動軸３１に固着された駆動スプロケット３２，３３を介して循環駆動されるように構成されている。また、第２循環走行機構を構成する前記チェーン２２，２３は、駆動軸３１に回転自在に支持され、別の駆動軸３４に対してそれぞれギヤ３５，３６あるいは３７，３８を介して連結された駆動スプロケット３９，４０を介して前記第１循環走行機構と同方向に循環駆動されるように構成されている。それらの駆動軸３１，３４には、それぞれ図示しない別個の駆動手段が接続されており、それぞれ独立して駆動制御できるように構成されている。なお、図中、４１は物品のガイド部材、４２は搬送コンベヤのガイド部材、４３，４４はチェーンのガイド部材である。
【００１４】
次に、図５の動作説明図を用いて前記実施例の具体的な動作に関して順を追って説明する。図示のように、本実施例においては、前記第１循環走行機構側に設けられた可動係合部材７，８は、それぞれａ〜ｃ及びｄ〜ｆからなる３個ずつの２組の可動係合部材から構成されている。同様に、前記第２循環走行機構側に設けられた可動係合部材９，１０は、それぞれｇ〜ｉ及びｊ〜ｌからなる３個ずつの２組の可動係合部材から構成されている。そして、これらのａ〜ｃ及びｄ〜ｆからなる可動係合部材と、ｇ〜ｉ及びｊ〜ｌからなる可動係合部材とは、前述のように別個の駆動手段により独立して駆動制御されるように構成されている。
【００１５】
作動状態Ａは、可動係合部材ａ〜ｃが取出し位置に到達した状態を示したもので、こちらの可動係合部材ａ〜ｃ及びｄ〜ｆに関しては、作動状態Ｃの物品４，５の取出し作業が終了するまでの間は同位置に停止されることになる。これに対して、他方の可動係合部材ｇ〜ｉ及びｊ〜ｌの方は、その間に、図示のように可動係合部材ｇが取出し位置の後方に接近する位置まで移動する。この場合、可動係合部材ｇ〜ｉ及びｊ〜ｌの走行速度は、前記搬送コンベヤ２，３の搬送速度より小さい第１規制速度に設定され、図示のように可動係合部材ｇ〜ｉが物品４，５の前面に当接してブレーキをかけた状態で搬送される。そして、作動状態Ｂから作動状態Ｃの間においては、可動係合部材ｉが前述のように溝カム２０に誘導されて回動し、前記ロータリストッパ６等の間隔形成手段により物品４，５の相互間に形成された間隙部に挿入されることになる。
【００１６】
作動状態Ｄ及びＥは、前述の物品４，５の取出し作業が終了した以後の動作を示したものである。作動状態Ｄにおいては、可動係合部材ａ〜ｃ及びｄ〜ｆの方も走行が開始され、作動状態Ｅは、その間に可動係合部材ｄ，ｅが回動して物品４，５の相互間に挿入された状態を示している。同時に、反対側の可動係合部材ａ，ｂは、搬送コンベヤ２，３の搬送路から離れて下方に移動し、その間に前記溝カム２０に誘導されて回動して走行方向に沿った非係合状態の向きに変更される。なお、この作動状態Ｄ及びＥにおいて次の可動係合部材ｄが所定の物品４，５の相互間に挿入して的確に係合し得る状態に至った後においては、他方の可動係合部材ｇ〜ｉ及びｊ〜ｌの方は、適宜のタイミングで物品４，５を取出し位置に速く移動して取出し作業時間を作るため、搬送コンベヤ２，３の搬送速度と同速あるいはそれに近い速めの第２規制速度に制御する。その結果、作動状態Ｅで示したように可動係合部材ｊが可動係合部材ｆの後方へ接近するようになる。しかる後、今度は可動係合部材ａ〜ｃ及びｄ〜ｆと、可動係合部材ｇ〜ｉ及びｊ〜ｌとの相対関係が入れ替った状態、すなわち可動係合部材ｇ〜ｉが取出し位置に到達した状態の作動状態Ａに復帰し、以上の動作を順次繰返すことになる。そして、以上の動作を４回繰返すと、当初の動作状態に復帰することになる。
【００１７】
以上のように、本実施例においては、第１循環走行機構側に設けられた可動係合部材７，８を構成するａ〜ｃ及びｄ〜ｆからなる可動係合部材と、第２循環走行機構側に設けられた可動係合部材９，１０を構成するｇ〜ｉ及びｊ〜ｌからなる可動係合部材との走行状態を相対的に制御することにより、搬送コンベヤ２，３上を連続的に搬送される物品４，５に対してグルーピング動作を繰返しながら、同時にその間に、間欠的に取出し作業を継続することが可能になる。なお、第１循環走行機構に設けられた可動係合部材ａ〜ｃ及びｄ〜ｆと第２循環走行機構に設けられた可動係合部材ｇ〜ｉ及びｊ〜ｌとの相対的な前後関係が前述の一連の動作毎に変化するため、それに応じて各駆動手段に対する制御パターンを交互に入れ替えて実行することになる。
【００１８】
なお、以上の実施例では、２組の循環走行機構を備える本物品供給装置１を２列の搬送コンベヤ２，３相互間に配設した場合に関して説明したが、１列の場合にも同様に適用できる。また、更に多列の搬送コンベヤを有する場合には、１列おきに設置することができる。なお、本発明は、前述のように搬送コンベヤ上を搬送される物品を単純にグルーピングするだけの場合にも適用が可能である。また、可動係合部材の形状や設置数、設置間隔などは、物品の形状、グループの態様等との関係を考慮しながら自由に設定することができる。さらに、循環走行機構の走行速度に関する前記第１規制速度及び第２規制速度は、自由に設定し得るとともに、そのような速度差を設けない形態も可能である。要するに、循環走行機構を垂直方向に循環するように設置し、その循環走行機構に設けられた可動係合部材が搬送コンベヤ上を搬送中の物品に沿って走行しながら回動することによって物品相互間に挿入されて物品に係合し、さらに搬送路から離れて搬送コンベヤと逆方向に走行する際には前記可動係合部材が再度回動して非係合状態で走行するものであれば、循環走行機構の垂直方向の設置により設置スペースを縮小し得るとともに、可動係合部材の回動による物品との係合によって係合時における物品の転倒等を減少させることができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果を得ることができる。
（１）循環走行機構として垂直方向に循環する方式を採用するとともに、物品との係合手段として回動可能な可動係合部材を採用して、搬送コンベヤ上を搬送中の物品に対して回動しながら係合するように構成したので、装置の設置スペースを縮小し得るとともに、係合時における物品の転倒を大幅に減少させることができる。
（２）可動係合部材が搬送コンベヤ相互間の間を走行し、両側に回動して双方の搬送コンベヤ上を搬送中の物品に係合し得るように構成すれば、その可動係合部材の走行スペースが共用でき、省スペースを図ることができる。
（３）同じ搬送コンベヤに対して循環走行機構を少なくとも２組設置し、それらの循環走行機構に設けられた各可動係合部材を相対的に制御し得るように構成することによりグループ状態を簡便に調整することができる。
（４）さらに、前記各循環走行機構に設けられた各可動係合部材の相対的制御によりグルーピング及び停止動作を行うように構成することによって、搬送コンベヤを介して連続的に搬送される物品をその停止中に間欠的に取出すことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例のレイアウトを示した概略平面図である。
【図２】  本発明の実施例の要部を示した縦断面図である。
【図３】  同実施例の図２中に指示したＡ−Ａ断面図である。
【図４】  図３の部分拡大図である。
【図５】  同実施例の動作説明図である。
【符号の説明】
１…物品供給装置、２，３…搬送コンベヤ、４，５…物品、６…ロータリストッパ、７〜１０…可動係合部材、１１…物品取出し装置、１２，１３…チェーン、１４…走行板、１５，１６…回転軸、１７，１８…ギヤ、１９…回動アーム、２０…溝カム、２１…カムフォロア、２２，２３…チェーン、２４…走行板、２５，２６…回転軸、２７，２８…ギヤ、２９…回動アーム、３０…カムフォロア、３１…駆動軸、３２，３３…駆動スプロケット、３４…駆動軸、３５〜３８…ギヤ、３９，４０…駆動スプロケット、４１…物品のガイド部材、４２…搬送コンベヤのガイド部材、４３，４４…チェーンのガイド部材
【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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