JPH1179368A - 搬送物品の整列装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチックボトル等の物品２を箱詰めする
にあたり、物品２を所定向きに揃えるために設ける整列
装置において、物品２の平面形状が複数種類ある場合の
汎用性を出せるようにする。 【解決手段】 物品２の向きを箱詰めに好適に揃えるた
めに、物品コンベヤ１４に対して転回装置１６を設ける
が、この転回装置１６へ物品２を供給させるうえで、物
品２を定ピッチにするための切出し装置１５を設ける。
そして、この切出し装置１５として、スターホイル２０
を用いる。スターホイル２０は、上下の板部材と、これ
らの上下間に設ける支持部材とで構成でき、このうち板
部材を変更するだけで、各種物品２に対応できることに
なる。また転回装置１６では、吸盤による物品２の保持
を可能にして物品形状に左右されないものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品を所定本数ま
とめて箱詰めするような場合に、この箱詰め位置の前段
に設けて用いる搬送物品の整列装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】化粧品や整髪材等を入れたプラスチック
製ボトル等の物品は、一般にその平面形状が楕円や長
丸、又は長方形等、短辺と長辺とを有しているものが多
い。このような物品を工程間で搬送させる場合には、物
品平面形状の長辺側を搬送方向に沿わせるというのが、
搬送時の渋滞錯綜（ブリッジ状態の発生）等を回避する
うえでの常識とされている。

【０００３】ところで、上記物品を複数本（例えば３
本）まとめて箱詰めするには、物品平面形状の長辺側を
互いに平行させた状態に揃えるようにするのが普通であ
るため、箱詰め装置の前段には、物品を９０°向き変え
させるための整列装置が必要になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】単一物品の箱詰めを行
うのであれば、整列装置としての装置化は比較的簡単で
ある。ところが、一般に物品の箱詰めを行う工程では、
上記した種類の平面形状だけでなく、更に円形や正方形
等をも加わった多種の物品をも取り扱うことがあり、こ
れらが時間ごと又は日ごとに変更されるということにな
る。

【０００５】そのため、上記整列装置として、各種平面
形状（同一形状のサイズ違いを含む）の物品に対する汎
用性を持たせる必要があるが、このような装置化は非常
に実現が困難であった。従って従来は、整列装置として
の装置化はせず、この作業を手作業で行っていたのが実
情である。本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので
あって、箱詰め等に控えた整列作業について、各種平面
形状の物品に対しても可能にできる（即ち、汎用性を持
たせることができる）ようにし、しかも構造の簡潔化が
図れて、品種変えにも簡単に対応できるようにした搬送
物品の整列装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明に係る搬送物品の整列装置では、コンベヤ上を搬送さ
れる物品を所定間隔に調整する定ピッチ切出し部と、こ
の定ピッチ切出し部から一定間隔で切り出される物品
を、その都度個別に保持しつつ搬送方向を所定向きに合
わせて変更させる搬送転回部と、この搬送転回部から出
た物品を必要個数のグループにまとめる集合部とを有し
ている。

【０００７】搬送転回部は、物品の搬送方向を例えばＵ
ターン状（Ｕターン状でなくともよい）に変えること
で、各物品の向きを後段の箱詰め等に適した向きに変更
し、また揃えるためのものである。これに対し、定ピッ
チ切出し部は、搬送転回部へ物品を送り渡す際に、搬送
転回部の直前部分で物品の搬送間隔を所定に調整しつ
つ、搬送転回部自体に対して直接的な物品の滞留が生じ
ないようにするためのものである。すなわち、この位置
で物品に滞留が生じてしまうと、この段階で物品の向き
にズレが生じるおそれがあるからである。

【０００８】なお、集合部は、搬送転回部を経て所定向
きとされた物品を、後段の箱詰め等において必要とされ
る個数のグループにすべく、暫時的に物品を蓄えるよう
にするためのものである。ところで、上記定ピッチ切出
し部には、外周部に複数の物品嵌合部を一定間隔で有し
て、且つ物品搬送方向に沿接回転可能に設けられたスタ
ーホイルを用いたり、１本又は２本のタイミングスクリ
ュウを用いたりすることができる。

【０００９】ただ、スターホイルは、上下一対の板部材
と、これら両板部材間を支える支持部材とを有した簡単
な構造にできるという事情がある。すなわち、平面形状
の異なる各種の物品に対応させる場合にあって、スター
ホイルの交換時には、装置から外したスターホイルを板
部材と支持部材とに分解してコンパクトにすることがで
きるため、それらのストックに関して場所を取らないと
いう利点がある。また、スターホイルは、タイミングス
クリュウに比べ、安価に製作できるという点も、大きな
利点である。

【００１０】一方、上記搬送転回部には、物品側面に吸
引吸着可能になる吸盤を外周面に具備して、旋回可能に
設けられた旋回体を用いるのが好適である。すなわち、
物品の搬送間隔を所定に調整するという目的の上記定ピ
ッチ切出し部とは異なり、この搬送転回部では、物品を
迅速に集合部へ送り渡す必要があるが、上記のように吸
引によって物品の吸着を行う吸盤を用いると、吸着状態
からの物品の開放が瞬間的に行えるという利点がある。

【００１１】例えば、この搬送転回部として上記したス
ターホイルを用いることもできるが、このようにした場
合、物品を開放する段階で、物品嵌合部から物品が抜け
出すまでに、物品嵌合部の凹み深さに伴った時間ロス
（即ち、物品が物品嵌合部と係合しなくなるまでスター
ホイルが回転するのに要する時間）が生じることにな
り、それだけ、物品の開放が遅くなるということが起こ
る。なお、稼働効率をさほど問題にしない場合では、こ
の限りでない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は、本発明に係る整列装置１
を物品２の箱詰め工程３に組み込んだ状況を示してい
る。なお、物品２は、平面形状が楕円状をしたプラスチ
ック製ボトルを対象とする場合について説明する。

【００１３】また、この箱詰め工程３は、扁平に折り畳
まれた空の箱５をストックする箱ストック部６と、この
箱ストック部６から取り出された箱５を箱コンベヤ７へ
移送する過程で蓋フラップ５ａの開いた箱形体へと組み
立てる製函部８と、この製函部８の次に箱５へ複数本
（図例では３本）の物品２を装填する箱詰め部９と、こ
の箱詰め部９の次に箱５の蓋フラップ５ａを閉じる閉蓋
部１０と、この閉蓋部１０を経た後の製品としての箱５
を搬出する搬出部１１とを有している。

【００１４】そして、この箱詰め工程３の中にあって、
本発明の整列装置１は、途中の箱詰め部９に物品２を供
給するために用いられている。この整列装置１は、物品
用コンベヤ１４により搬送される物品２を所定間隔に調
整する定ピッチ切出し部１５と、この定ピッチ切出し部
１５から一定間隔で切り出される物品２を、その都度、
個別に保持しつつ搬送方向を所定向きに合わせて変更さ
せる搬送転回部１６と、この搬送転回部１６から出た物
品２を、必要個数のグループにまとめる集合部１７とを
有しているなお、コンベヤ１４上を搬送されてくる物品
２は、予めその搬送向きが一定に揃えられているものと
する。

【００１５】定ピッチ切出し部１５は、コンベヤ１４の
一側部に沿って設けられたガイドレール１９と、このガ
イドレール１９とは反対側に設けられて、物品２の搬送
方向に沿って回転可能になされたスターホイル２０とに
よって構成されている。図２及び図３に示すように、こ
のスターホイル２０は、上下一対の板部材２１と、これ
ら板部材２１の上下間を支持する支持部材２２と、これ
ら板部材２１及び支持部材２２を受載する回転台２３と
を有している。また、この回転台２３は、回動駆動部２
４によって所定角度ずつ間欠回動可能になっている。

【００１６】回転台２３には３本の位置決め支柱２６が
立設されており、板部材２１には、これら各位置決め支
柱２６に嵌まる位置決め孔２７が設けられている。ま
た、支持部材２２は、位置決め支柱２６に挿通可能な円
筒形状に形成されている。従って、これら板部材２１及
び支持部材２２は、回転台２３に対して簡単に着脱でき
ると共に、常に回転中心を基準として高精度の位置決め
が可能になっている。

【００１７】板部材２１の外周部には、複数の物品嵌合
部２９が一定間隔で設けられている。これら物品嵌合部
２９は、物品２を嵌め込んでこれをガイドレール１９へ
押し付けたときに、物品２にガタツキが生じないように
できる形状（物品２の平面形状に略対応した形状）にな
っている。回動駆動部２４は、ステッピングモータ等の
モータ３０により歯車列３１を介して回転台２３に回動
駆動力を伝える構造である。回転台２３の外周面自体に
はギヤ歯が刻まれており、従って、この回転台２３自体
が歯車列３１の一部を構成していることになる。モータ
３０による１ピッチの回動角度は、モータ軸３０ａ（図
２では省略）に取り付けられた検出片３４をセンサ３５
で検出することにより制御するようにしている。

【００１８】この回動駆動部２４によりスターホイル２
０が間欠回動されるときの周速度（インターバルを含
む）は、物品用コンベヤ１４の搬送速度よりも若干遅く
なるように制御される。従ってコンベヤ１４上では、こ
のスターホイル２０の上流側で物品２相互が押せ押せの
状態に保持されるようになる。このように制御すること
で、物品嵌合部２９に対する物品２の嵌まり込みが確実
に行われるようになっている。また、スターホイル２０
から開放されてその下流側へ送り出される物品２の相互
間に、一定の相互間隔が保持されるようになる。

【００１９】このスターホイル２０には、箱詰めの対象
とされる物品２として、平面形状の異なる品種数に応じ
たぶんだけ、板部材２１や支持部材２２の種類が準備さ
れている。すなわち、板部材２１では、物品嵌合部２９
の形状や形成ピッチ、板部材２１全体の直径等に違いが
あるものが複数種準備され、また支持部材２２では、そ
の軸方向長さに違いがあるものが複数種準備されてい
る。

【００２０】また、上記回動駆動部２４は、スターホイ
ル２０の板部材２１に応じて、その回転角度や回転速度
等を変更調節することができるようになっている。更
に、このスターホイル２０を組み込んだユニットテーブ
ル３７は、物品２のコンベヤ１４に対して近接離反方向
へ移動調節可能になっている。このような各種各部の変
更調節を適宜、組み合わせることで、平面形状が種々に
異なる各種の物品２に対する汎用性が得られるようにな
っている。

【００２１】一方、図１に示したように、上記搬送転回
部１６は、物品用コンベヤ１４の隣でこれと平行しつつ
搬送方向を逆にした逆流コンベヤ３９に対して、その上
部で間欠回動可能に設けられた旋回体４０と、この旋回
体４０に対して物品用コンベヤ１４を超えた側方から物
品２の押し込みを行う物品押込み手段４１とを有してい
る。

【００２２】図４に示すように、この旋回体４０は、上
部フレーム４３から旋回軸４４を介して吊り下げ状に保
持されたもので、旋回軸４４を中心とした縦型円柱形に
形成されており、その外周面の複数位置（図例では４か
所）には、それぞれ複数（図例では４個）の吸盤４５が
縦１列に並んで設けられている。この旋回体４０は、旋
回駆動部４６により、旋回軸４４を中心として吸盤４５
の各縦列ごとの配置角度（即ち、９０°）ずつ、間欠回
動可能になっている。

【００２３】旋回体４０の内部には、各縦列ごとの吸盤
４５に対して個々に吸引状態とその解除状態とに切換可
能にできるエア回路が設けられており、ロータリーバル
ブ（図示略）等を介して真空発生装置等と接続されてい
る。そして、これらのエア回路や真空発生装置等による
エア制御は、特定の縦１列の吸盤４５について説明する
と、当該縦列の吸盤４５が物品用コンベヤ１４に対して
その真横から正対した時点で吸引を開始し、この時点か
ら旋回体４０が３／４回転（２７０°）の旋回を行うま
での間、吸引状態を維持して、この位置、即ち、当該縦
列の吸盤４５が逆流コンベヤ３９上でその下流方向へ正
対するようになった時点で吸引を解除する、という制御
になっている。

【００２４】旋回駆動部４６は、ステッピングモータ等
のモータ４８により、タイミングベルト等の巻き掛け伝
動手段４９を介して旋回軸４４へ旋回駆動力を伝える構
造である。モータ４８による１ピッチの回動角度は、旋
回軸４４に設けた検出ドラム５０をセンサ５１で検出す
ることにより制御するようにしている。この搬送転回部
１６を組み込んだ上部フレーム４３は、本体枠５３に対
し、送りねじ機構等を利用した高さ調節機構５４によ
り、物品用コンベヤ１４に対する高さ方向への移動調節
が可能になっている。従って、背丈や吸着位置等の異な
る物品２に対しての汎用性が得られるようになってい
る。

【００２５】また、吸盤４５は、図５に示すようにパッ
ド部４５ａが少なくとも１段の蛇腹部４５ｂを介して首
振り方向の柔軟性を有したものとされているので、物品
２の平面形状が種々様々に変更されても、常に強力な吸
着力が得られる。この点でも、各種物品２に対する汎用
性が得られるようになっている。上記物品押込み手段４
１は、図２に示したようにスターホイル２０を組み込ん
だユニットテーブル３７に対して設けられており、流体
圧シリンダ又はソレノイド等の進退駆動具５６によって
押圧パッド５７を進退させ、この押圧パッド５７で物品
２の側面を押し込んで、物品２を旋回体４０の吸盤４５
へ当接させるものである。

【００２６】なお、ユニットテーブル３７には、物品押
込み手段４１とスターホイル２０との間に物品２の検出
用センサ５８が設けられ、また物品押込み手段４１の下
流側に、転輪６０からロータリエンコーダ６１を介して
コンベヤ１４の搬送距離を計測する距離検出手段６２が
設けられている。そして、センサ５８が物品２を検出し
た時点を基準にして、距離検出手段６２が設定値を計数
した時点で物品押込み手段４１の動作タイミングを図る
ようにしている。

【００２７】図１において、集合部１７は、逆流コンベ
ヤ３９に対してその搬送方向に互いに所定間隔をおいて
設けられた一次側ストッパ装置６４と二次側ストッパ装
置６５とを有している。一次側ストッパ装置６４は、箱
詰め工程３の箱詰め部９で必要とされる本数の物品２が
搬送転回部１６から送り出されるまでの間、搬送方向の
先流側から物品２を順次、停止させてゆくためのもので
ある。また、この一次側ストッパ装置６４より下流位置
に設けられた、箱詰めに向けた取出位置において物品２
が取り出される作業中に、後続の物品２を停止させてお
く意味合いも含まれている。

【００２８】これに対し、二次側ストッパ装置６５は、
上記取出位置で常時閉とされて、物品２に倒れや本数間
違いがあったとき等の異常時だけ、開放して物品を排出
するようにしたものである。これら一次側ストッパ装置
６４や二次側ストッパ装置６５の具体的構造は、何ら限
定されるものではないが、本実施形態では、一次側スト
ッパ装置６４として、図６に示すように逆流コンベヤ３
９の両側に設けられた一対のゲート６７を、モータ６８
により、巻き掛け伝動手段６９等を介して観音開き状に
開閉する構造にした。

【００２９】また、二次側ストッパ装置６５は、図７に
示すように逆流コンベヤ３９の一方脇部から、シャッタ
ー７０を流体圧シリンダ又はソレノイド等の直線駆動具
７１によって進退させる構造にした。次に、上記構成を
具備した整列装置１の動きについて、図１に基づいて説
明する。

【００３０】物品用コンベヤ１４によって搬送された物
品２は、定ピッチ切出し部１５を先頭にして押せ押せの
滞留状態をつくりながら、この定ピッチ切出し部１５
で、スターホイル２０の物品嵌合部２９に応じた切出し
ピッチに基づいて一定間隔で切り出される。そして、続
いて搬送転回部１６へ搬入されると、各物品２は、その
都度、物品押込み手段４１によって旋回体４０の吸盤４
５へ押し付けられ、この吸盤４５による吸引吸着状態に
されながら、旋回体４０の旋回に伴った方向転回がなさ
れ、次々と逆流コンベヤ３９へと移送される。

【００３１】このようにして、物品２が逆流コンベヤ３
９上を集合部１７へ搬入されると、一次側ストッパ装置
６４による搬送規制を受け、物品２は必要本数のグルー
プにまとめられる。言うまでもなく、このときの各物品
２の向きは、搬送転回部１６によって箱詰めに適した向
きに揃えられている。そして、このグループ化された物
品２が一次側ストッパ装置６４を開放されて二次側スト
ッパ装置６５（箱詰めに向けた取出位置）へ送られる
と、箱詰め工程３の箱詰め部９の作動により、物品２が
グールプごと、箱コンベヤ７上で待機状態にある空の箱
５へと箱詰めされる、というものである。

【００３２】ところで、本発明は、上記実施形態に限定
されるものではない。例えば、物品２の形状や大きさが
限定されないことは言うまでもないが、物品２そのもの
（上記実施形態ではプラスチック製ボトルとした点）
も、何ら限定されるものではない。また、本発明の整列
装置１は、物品２の箱詰め以外の工程で用いることも可
能である。

【００３３】整列装置１として説明した細部構造につい
ては、基本動作が得られる範囲内であれば、従来公知の
各種構造、器具等に置換可能である。例えば、定ピッチ
切出し部１５で用いるスターホイル２０は、上下の板部
材２１を必ずしも必要とするものではなく、いずれか一
方だけでもよい。また、これに伴い、支持部材２２は不
要化することも可能である。

【００３４】また、搬送転回部１６において、旋回体４
０に設ける吸盤４５の縦列数や、縦列内での吸盤４５の
個数等が限定されないことは言うまでもないが、旋回体
４０が間欠回動するときの回動角度も、必要に応じて適
宜変更可能である。更に、逆流コンベヤ３９を、コンベ
ヤ１４と同一の搬送方向とし、旋回体４０を前記この実
施の形態と逆方向に間欠回動させることも可能である。

【００３５】物品２として、平面形状が円形や正方形等
である場合は、搬送転回部１６は物品２に対する向き変
えの作用は奏しないものとし、単に素通りさせればよい
ものである。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る搬送物品の整列装置では、コンベヤ上を搬送される
物品を、一旦、定ピッチ切出し部によって所定間隔にし
てから、次に搬送転回部により物品の向きを所定方向へ
揃え、そのうえで集合部で必要個数のグループにまとめ
るようにしているので、各種平面形状の物品に対する品
種変えには、主として定ピッチ切出し部での型変えだけ
で簡単に対応できるようになり、汎用性を持たせること
に成功している。

【００３７】しかも、装置全体としての構成及び各部構
造上の簡潔化が可能になっている。また、物品に無用な
滞留を生じさせず、物品を所定向きで所定個数のグルー
プにすることが高効率でできることになる。定ピッチ切
出し部にスターホイルを用いれば、構造が簡単且つ安価
となり、しかも分解してコンパクトにストックできると
いう利点が得られる。

【００３８】搬送転回部において、物品側面を吸盤によ
って吸引・解除できるようにすることで、集合部に対す
る物品の送り渡しが迅速にでき、装置全体としての稼働
効率を高効率化できるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る整列装置を物品の箱詰め工程に組
み込んだ状況を示す平面図である。

【図２】図１の主要部（スターホイルユニット）を示す
拡大平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図４】搬送転回部を示す拡大側面図である。

【図５】搬送転回部に用いられた吸盤を示す拡大平面図
である。

【図６】一次側ストッパー装置を示す拡大平面図であ
る。

【図７】二次側ストッパー装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 整列装置 ２ 物品 ５ 箱 ７ 箱コンベヤ ９ 箱詰め部 １４ 物品用のコンベヤ １５ 定ピッチ切出し部 １６ 搬送転回部 １７ 集合部 ２０ スターホイル ２９ 物品嵌合部 ３９ 逆流コンベヤ ４０ 旋回体 ４５ 吸盤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 健 京都府綾部市城山町８番地 グンゼ株式会 社機械事業部内 (72)発明者 稗田 正樹 京都府綾部市城山町８番地 グンゼ株式会 社機械事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベヤ（１４）上を搬送される物品
   （２）を所定間隔に調整する定ピッチ切出し部（１５）
   と、該定ピッチ切出し部（１５）から一定間隔で切り出
   される物品（２）をその都度個別に保持しつつ搬送方向
   を所定向きに合わせて変更させる搬送転回部（１６）
   と、該搬送転回部（１６）から出た物品（２）を必要個
   数のグループにまとめる集合部（１７）とを有している
   ことを特徴とする搬送物品の整列装置。
2. 【請求項２】 前記定ピッチ切出し部（１５）には、外
   周部に複数の物品嵌合部（２９）を一定間隔で有して物
   品搬送方向に沿接回転可能に設けられたスターホイル
   （２０）が用いられていることを特徴とする請求項１記
   載の搬送物品の整列装置。
3. 【請求項３】 前記搬送転回部（１６）には、物品
   （２）側面に吸引吸着可能になる吸盤（４５）を外周面
   に具備して旋回可能に設けられた旋回体（４０）が用い
   られていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
   の搬送物品の整列装置。