特許 6553944 位置合わせ装置、位置合わせシステムおよび位置合わせ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6553944

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】位置合わせ装置、位置合わせシステムおよび位置合わせ方法

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/24 20060101AFI20190722BHJP

【ＦＩ】

   B65G47/24 H

   B65G47/24 J

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-102061(P2015-102061)

(22)【出願日】2015年5月19日

(65)【公開番号】特開2016-216182(P2016-216182A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2018年5月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000206093

【氏名又は名称】大森機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112689

【弁理士】

【氏名又は名称】佐原 雅史

(74)【代理人】

【識別番号】100128934

【弁理士】

【氏名又は名称】横田 一樹

(72)【発明者】

【氏名】早川 智敬

【審査官】 土田 嘉一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１７２５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０５２３２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特許第５６７５６４８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００３−０１０８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４５５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１５３１８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｇ ４７／２４

Ｂ６５Ｇ ４７／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品を搬送しながら該物品の外表面の向きを所定方向に合わせる位置合わせ装置であって、
前記物品を搬送方向に沿う第一の軸または該第一の軸に交差する第二の軸を中心に回転させる回転駆動手段と、
前記物品を回転可能に保持する複数のローラと、
前記複数のローラを一体的に搬送する搬送手段と、を備え、
前記複数のローラは、第一のローラ、第二のローラおよび第三のローラを含み、
前記第一のローラおよび前記第二のローラはそれぞれ、前記物品を回転可能に支持するローラであり、
前記第三のローラは、前記物品と当接して前記回転駆動手段の回転力を前記物品に伝達するローラであり、
前記第一のローラおよび前記第二のローラはそれぞれ互いに近接又は離間するアームの先端に取り付けられており、前記第一のローラおよび前記第二のローラが近接又は離間することによって前記物品を保持または開放する、
ことを特徴とする位置合わせ装置。

【請求項2】

前記物品は、本体部と、該本体部に取り付けられて該本体部の外表面から該外表面の外側に突出するノズル部と、を備えた容器であり、
前記複数のローラは、前記ノズル部が回転する空間と干渉しない位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。

【請求項3】

前記本体部は略円柱状であり、
前記ローラは、前記本体部の長手方向の長さと同等以下の長さを有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の位置合わせ装置。

【請求項4】

物品を搬送しながら該物品の外表面の向きを所定方向に合わせる位置合わせシステムであって、
前記物品を搬送方向に沿う第一の軸または該第一の軸に交差する第二の軸を中心に回転させる回転駆動手段と、
前記物品を回転可能に保持する複数のローラと、
前記複数のローラを一体的に搬送する搬送手段とを有する位置合わせ装置と、
前記物品を前記位置合わせ装置の保持位置まで搬送する他の搬送手段を備え、
前記位置合わせ装置を前記物品の搬送方向に沿って複数配置し、
前記位置合わせ装置は前記保持位置において前記物品を保持し、前記他の搬送手段から離間させて前記物品を回転して位置合わせを行う、
ことを特徴とする位置合わせシステム。

【請求項5】

前記複数のローラは、第一のローラ、第二のローラおよび第三のローラを含み、
前記第一のローラおよび前記第二のローラはそれぞれ、前記物品を回転可能に支持するローラであり、
前記第三のローラは、前記物品と当接して前記回転駆動手段の回転力を前記物品に伝達するローラである、
ことを特徴とする請求項４に記載の位置合わせシステム。

【請求項6】

前記物品は、本体部と、該本体部に取り付けられて該本体部の外表面から該外表面の外側に突出するノズル部と、を備えた容器であり、
前記複数のローラは、前記ノズル部が回転する空間と干渉しない位置に設けられる、
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の位置合わせシステム。

【請求項7】

前記本体部は略円柱状であり、
前記ローラは、前記本体部の長手方向の長さと同等以下の長さを有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の位置合わせシステム。

【請求項8】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置合わせ装置を前記物品の搬送方向に沿って複数配置し、
前記物品を前記位置合わせ装置の保持位置まで搬送する他の搬送手段を備え、前記位置合わせ装置は前記保持位置において前記物品を保持し、前記他の搬送手段から離間させて前記物品を回転して位置合わせを行う、
ことを特徴とする位置合わせシステム。

【請求項9】

物品を搬送しながら該物品の外周面の向きを所定方向に合わせる位置合わせ方法であって、
第一のローラ、第二のローラおよび第三のローラを含む複数のローラを一体的に搬送する搬送手段によって搬送するステップと、
前記物品を他の搬送手段によって保持位置まで搬送するステップと、
前記保持位置において、開閉する第一のローラおよび第二のローラで前記物品を回転可能に保持し、前記他の搬送手段から離間させるステップと、
前記複数のローラを搬送しながら、前記第三のローラを前記物品に当接させて回転駆動手段の回転力を該物品に伝達し、該物品を搬送方向に沿う第一の軸または該第一の軸に交差する第二の軸を中心に回転させるステップと、
前記第一のローラおよび前記第二のローラが離間して、前記物品を開放するステップとを有する、
ことを特徴とする位置合わせ方法。

【請求項10】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置合わせ装置を前記物品の搬送方向に沿って複数配置した、
ことを特徴とする位置合わせシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、物品を搬送しながら物品の外周面の位置合わせを行う位置合わせ装置、位置合わせシステムおよび位置合わせ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、物品を搬送しながら、その外周面の向き（例えば、外周面に貼付又は印刷したラベルやマークの向きなど）を所定位置に合わせる位置決めシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

特許文献１には、容器を搬送するコンベアと、コンベアの両側に配置されて容器を支持するとともに回転中心軸のまわりに自由回転可能なガイドローラ（ワーク搬送経路）と、駆動ローラと、駆動ローラを回転中心軸のまわりに回転駆動させる回転用サーボモーターを含む回転駆動機構とを備え、容器をコンベアで搬送し、その搬送途中で、ガイドローラで支持しつつ駆動ローラを容器に接触させて回転駆動させることにより、容器を回転させて円柱容器の外周方向の位置合わせを行う技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第５６７５６４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、円柱容器をガイドローラ上で滑らせて搬送しながら、駆動ローラにより回転させて周方向の位置合わせを行う場合、駆動ローラとガイドローラによって確実に容器を保持（挟持）する必要がある。つまり容器は搬送経路となるガイドローラに押しつけられる状態となり、容器の外周面は、搬送方向および外周面の周方向の両方においてガイドローラと擦れるため、容器の外周面に傷がつく恐れがある。

【0006】

また、容器の外周面にラベル等が貼られている場合には、搬送面の縁等に引っかかって、ラベルに傷がつく恐れがある。

【0007】

また、特許文献１に記載の装置は、例えば、容器の頭部に容器の外周面より外側に突出するノズルが取り付けられている場合など、外形の一部が容器の外周面より外周方向の外側に突出している物品を搬送することはできない。すなわち、周方向に回転させようとしても突出部分（ノズル）が搬送面（ガイドローラ）に引っかかってしまうため、物品を外周方向に回転して位置合わせを行うことができない問題がある。

【0008】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされ、搬送する物品に傷を付けることなく、物品を搬送しつつ、外周面の周方向に回転させて所定の向きに位置合わせをすることが可能な位置合わせ装置、位置合わせシステムおよび位置合わせ方法を提供することを目的とする。

【0009】

また、搬送する物品に傷を付けることなく、物品の一部がその外周面より外周の外側方向に突出している物品であっても、物品を搬送しつつ、外周面の周方向に回転させて所定の向きに位置合わせをすることが可能な位置合わせ装置、位置合わせシステムおよび位置合わせ方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

（１）本発明は、物品を搬送しながら該物品の外表面の向きを所定方向に合わせる位置合わせ装置であって、前記物品を搬送方向に沿う第一の軸または該第一の軸に交差する第二の軸を中心に回転させる回転駆動手段と、前記物品を回転可能に保持する複数のローラと、前記複数のローラを一体的に搬送する搬送手段と、を備え、前記複数のローラは、第一のローラ、第二のローラおよび第三のローラを含み、前記第一のローラおよび前記第二のローラはそれぞれ、前記物品を回転可能に支持するローラであり、前記第三のローラは、前記物品と当接して前記回転駆動手段の回転力を前記物品に伝達するローラであり、前記第一のローラおよび前記第二のローラはそれぞれ互いに近接又は離間するアームの先端に取り付けられており、前記第一のローラおよび前記第二のローラが近接又は離間することによって前記物品を保持または開放する、ことを特徴とする位置合わせ装置である。
（２）本発明はまた、物品を搬送しながら該物品の外表面の向きを所定方向に合わせる位置合わせシステムであって、前記物品を搬送方向に沿う第一の軸または該第一の軸に交差する第二の軸を中心に回転させる回転駆動手段と、前記物品を回転可能に保持する複数のローラと、前記複数のローラを一体的に搬送する搬送手段とを有する位置合わせ装置と、前記物品を前記位置合わせ装置の保持位置まで搬送する他の搬送手段を備え、前記位置合わせ装置を前記物品の搬送方向に沿って複数配置し、前記位置合わせ装置は前記保持位置において前記物品を保持し、前記他の搬送手段から離間させて前記物品を回転して位置合わせを行う、ことを特徴とする位置合わせシステムである。
（３）本発明はまた、上記（１）の位置合わせ装置を前記物品の搬送方向に沿って複数配置し、前記物品を前記位置合わせ装置の保持位置まで搬送する他の搬送手段を備え、前記位置合わせ装置は前記保持位置において前記物品を保持し、前記他の搬送手段から離間させて前記物品を回転して位置合わせを行う、ことを特徴とする位置合わせシステムである。
（４）本発明はまた、物品を搬送しながら該物品の外周面の向きを所定方向に合わせる位置合わせ方法であって、第一のローラ、第二のローラおよび第三のローラを含む複数のローラを一体的に搬送する搬送手段によって搬送するステップと、前記物品を他の搬送手段によって保持位置まで搬送するステップと、前記保持位置において、開閉する第一のローラおよび第二のローラで前記物品を回転可能に保持し、前記他の搬送手段から離間させるステップと、前記複数のローラを搬送しながら、前記第三のローラを前記物品に当接させて回転駆動手段の回転力を該物品に伝達し、該物品を搬送方向に沿う第一の軸または該第一の軸に交差する第二の軸を中心に回転させるステップと、前記第一のローラおよび前記第二のローラが離間して、前記物品を開放するステップとを有する、ことを特徴とする位置合わせ方法である。
（５）本発明はまた、上記（１）の位置合わせ装置を前記物品の搬送方向に沿って複数配置したことを特徴とする位置合わせシステムである。

【0026】

このような構成によれば、搬送する物品に傷を付けることなく、また、物品の一部がその外周面より外周の外側方向に突出している物品であっても、物品を搬送しつつ、外周面の周方向に回転させて所定の向きに位置合わせをすることができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、搬送する物品に傷を付けることなく、物品を搬送しつつ、外周面の周方向に回転させて所定の向きに位置合わせをすることが可能な位置合わせ装置、位置合わせシステムおよび位置合わせ方法を提供することができる。

【0028】

また、本発明によれば、搬送する物品に傷を付けることなく、物品の一部がその外周面より外周の外側方向に突出している物品であっても、物品を搬送しつつ、外周面の周方向に回転させて所定の向きに位置合わせをすることが可能な位置合わせ装置、位置合わせシステムおよび位置合わせ方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施形態にかかる位置合わせシステムの側面概要図である。

【図2】本発明の実施形態にかかる物品の一例を示す図であり、（ａ）正面図であり、（ｂ）上面図である。

【図3】本発明の実施形態にかかる位置合わせ装置を説明する図であり、（ａ）物品の搬送方向の前方から見た正面図であり、（ｂ）搬送方向の後方から見た背面図であり、（ｃ）側面図である。

【図4】本発明の実施形態にかかる位置合わせ装置を物品の搬送方向から見た正面図であり（ａ）物品を保持する前（開放時）の正面図であり、（ｂ）物品を保持している状態の正面図である。

【図5】本実施形態の他の形態を示す図である。

【図6】本実施形態の他の形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、図面を参照して、本発明に係る位置合わせ装置、位置合わせシステムおよび位置合わせ方法について詳細に説明する。なお、各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、各図において、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。

【0031】

＜位置合わせシステム＞
図１は、本実施形態の位置合わせシステム１の側面図であり、図２は、位置合わせされる物品ＸＡ１の一例を示す図であり、同図（ａ）が物品ＸＡ１の正面図であり、同図（ｂ）が物品ＸＡ１の上面図である。また、図３は、本実施形態の位置合わせ装置１０を示す図であり、同図（ａ）が搬送方向下流側（進行方向の前方）から見た正面図であり、同図（ｂ）が搬送方向上流側（進行方向の後方）から見た背面図であり、同図（ｃ）が側面図である。また、図４は、位置合わせ装置１０による物品ＸＡ１の開放および保持の様子を示す正面図であり、同図（ａ）がアーム２１，２２を開いた状態の正面図であり、同図（ｂ）がアーム２１，２２を閉じた状態の正面図である。

【0032】

図１に示すように、本実施形態の位置合わせシステム１は、物品ＸＡ１の搬送方向Ｔに沿って複数（ここでは３つ）配置された位置合わせ装置１０を有する。位置合わせ装置１０については後に詳述するが、物品ＸＡ１を保持する複数のローラ１１、１２、１３と複数のローラ１１、１２、１３を一体的に搬送方向Ｔに沿って搬送する搬送手段（ローラ搬送手段）１８を有している。また、位置合わせシステム１は、更に、物品ＸＡ１の保持位置への侵入を検知するセンサ３と、物品ＸＡ１の向きを検出するための撮像手段（カメラ）２と、物品ＸＡ１を位置合わせ装置１０の保持位置まで搬送する他の搬送手段（フィンガーコンベア４）を有する。

【0033】

ここで、図２を参照して、本実施形態の位置合わせシステム１で搬送及び位置合わせされる物品ＸＡ１について説明する。図２は物品ＸＡ１の外観図である。

【0034】

物品ＸＡ１は、例えば、略円柱状の本体部３１と、本体部３１の長手方向の一方の端部に取り付けられたノズル部３２、とを備えた容器（ボトル容器）である。ノズル部３２は、例えば、キャップ、ポンプおよび吐出部が一体化したポンプディスペンサーである。また、ノズル部３２の先端は、本体部３１の外周面から外周外側（略円柱状の半径方向外側）に突出する。つまり同図に示すように物品ＸＡ１を正面（側面）および上面から見た場合に、ノズル部３２（その先端）が物品ＸＡ１の幅方向において最も突出した部分となる。以下の説明では、本体部３１の円柱の中心軸を、物品ＸＡ１の中心軸Ｃ０とする。

【0035】

また、物品ＸＡ１の本体部３１の外表面の一部には商品名などのラベル３３が貼付されている。なお本実施形態では、ラベル３３を貼付する場合を例に説明するが、これに限らずマークや文字などを本体部３１に直接、印刷又は成型（型押し成型）などするものであってもよく、そのような場合も本実施形態のラベル３３に含まれる。

【0036】

再び図１を参照して、物品ＸＡ１は、フィンガーコンベア４等によって押送されて、保持位置（位置合わせ装置１０の下方）に移動する。

【0037】

フィンガーコンベア４は例えば、搬送方向Ｔの前後方向のほぼ全長に延びる２枚の板状の搬送路５を備える。２枚の搬送路５はそれらの間に所定の幅（物品ＸＡ１の直径よりも狭い幅）の空間が確保され、係る空間内を押送フィンガー６が通過し、物品ＸＡ１を後方（例えば、底部側）から押送する。

【0038】

センサ３によって、物品ＸＡ１が保持位置に搬入されたことを検知されると、制御手段８はカメラ２を制御し、位置合わせ装置１０の上流側で物品ＸＡ１を上方から撮影する。制御手段８は、画像認識手段９によってラベル３３の位置（または別途設けられた合わせマークの位置）を検出する。制御手段８は、画像認識手段９の検出結果に基づき、ラベル３３が所定方向に向くような物品ＸＡ１の回転量を算出し、当該回転量に基づき位置合わせ装置１０を制御する。

【0039】

位置決め装置１０は、単軸ロボット５５によって一体的に搬送方向に沿って移動する。搬送手段１８は上下（鉛直）方向に移動可能となっており、位置決め装置１０を搬送方向Ｔに沿って押送フィンガー６と同速度で移動しながら搬送手段１８が下降すると、各位置合わせ装置１０は一体的に下降し、物品ＸＡ１を保持する。搬送手段１８が上昇すると、位置合わせ装置１０はこれに伴って物品ＸＡ１を上方に持ち上げ、フィンガーコンベア４から離間させた状態で（搬送路５から上方に浮かせた状態で）物品ＸＡ１を、搬送方向Ｔに沿う物品ＸＡ１の中心軸Ｃ０（図２参照）の周りに回転し、ラベル３３を所定方向の向きに合わせる位置合わせを行う。位置合わせ装置１０は、押送フィンガー６と同速で移動しながら位置合わせを行う。

【0040】

＜位置合わせ装置＞
図３を参照して本実施形態の位置合わせ装置１０について説明する。なお、同図（ａ）では、同図（ｂ）に示す支持部１４の記載を省略している。

【0041】

位置合わせ装置１０は、物品ＸＡ１を回転可能に保持する複数のローラ（第一のローラ１１、第二のローラ１２、第三のローラ１３）と、複数のローラを一体的に搬送する搬送手段１８と、支持部１４と、物品ＸＡ１を搬送方向Ｔに沿う第一の軸または第一の軸に交差（直交）する第二の軸を中心として回転させる回転駆動手段１５と、リンク機構１６と、アーム２１、２２を有する。なお、以下の実施例では、物品ＸＡ１を搬送方向Ｔに沿う第一の軸を中心に回転させる場合について説明する。

【0042】

第一のローラ１１および第二のローラ１２はそれぞれ、回転軸２０Ａの中心（中心軸Ｃ１，Ｃ２）の周りに回転自在であり、物品ＸＡ１を回転可能に支持するローラである。一方、第三のローラ１３は、回転軸１９の中心（中心軸Ｃ３）の周りに回転可能であり、物品ＸＡ１と当接して回転駆動手段１５の回転力を物品ＸＡ１に伝達するローラである。

【0043】

第一のローラ１１、第二のローラ１２および第三のローラ１３は、支持部１４とリンク機構１６により一体的に支持される。そして搬送手段１８が支持部１４およびリンク機構１６を一体的に搬送することによって、第一のローラ１１、第二のローラ１２および第三のローラ１３も一体的に搬送される。

【0044】

より詳細には、支持部１４は、搬送方向（進行方向）Ｔの前方に位置する前方側面Ｓ１と、後方に位置する後方側面Ｓ２と上面Ｓ３とを有する、側面視（同図（ｃ））において略コの字状の構造体である。そして前方側面Ｓ１と後方側面Ｓ２には、搬送方向Ｔに沿って伸びる回転軸１９が挿通される。回転軸１９は第三のローラ１３の回転軸であり、両者は固定されている。つまり、回転軸１９の回転に伴って第三のローラ１３が回転する。このように、支持部１４は、第三のローラ１３を回転軸１９の周りに回転可能に支持する。

【0045】

支持部１４の前方側面Ｓ１側には回転駆動手段１５が設けられる。回転駆動手段１５は、搬送方向Ｔに交差する方向（同図（ａ）の左右方向）両端に不図示の回転軸を設け、一方の回転軸の一端にプーリ１５Ｄを連結してベルトを掛け渡し、当該回転軸の他端にギア１５Ａを連結して、そのギア１５Ａを他のギア１５Ｂに噛合させたものである。また、他方の回転軸は不図示の駆動モータに連結する。

【0046】

ギア１５Ａ，１５Ｂは支持部１４内に配置され、ギア１５Ｂは第三のローラ１３の回転軸１９に固定されている。駆動モータが駆動するとその回転力がプーリ１５Ｄを介してギア１５Ａに伝達されてこれらが回転し、ギア１５Ｂの回転によって回転軸１９が回転する。そして回転軸１９に固定されている第三のローラ１３が回転する。

【0047】

また支持部１４の内側にはリンク機構１６が配置される。リンク機構１６は、複数のリンク（リンク１６Ａ〜１６Ｃ）と、各リンクを連結するピン１６Ｅ、１６Ｆと、各リンクを駆動させるエアシリンダ１６Ｇを有している。リンク機構１６は、前方側面Ｓ１側と後方側面Ｓ２側とでそれぞれ１組ずつ（１つの支持部１４内に２組）設けられており、両者はピン１６Ｅ、１６Ｆに挿通された連結軸（不図示）によって連結されて同期して動作する。以下、１組のリンク機構１６の構成、動作について説明する。

【0048】

エアシリンダ１６Ｇは、位置合わせ装置１０の上下方向（鉛直方向）に伸びる軸であり、支持部１４の上面Ｓ３に設けられた挿通孔を介して、支持部１４の上方に突出している。リンク機構１６は、エアシリンダ１６Ｇを中心として線対称の構成である。エアシリンダ１６Ｇは上下方向（鉛直方向）に移動可能となっている。

【0049】

またエアシリンダ１６Ｇの下方の端部は、支持部１４の内側において、リンク１６Ａと連結する。リンク１６Ａは、エアシリンダ１６Ｇおよび搬送方向Ｔに直交する方向（物品ＸＡ１の幅方向、同図（ａ）、（ｂ）の左右方向）に伸び、両端がピン１６Ｅによってそれぞれリンク１６Ｂの一端に連結する。リンク１６Ｂの他端は、ピン１６Ｅよりも物品ＸＡ１の幅方向において広がった位置にあるピン１６Ｆと連結する。これによりリンク１６Ｂは、上方から下方に向かって広がるように傾斜した状態で連結される。ピン１６Ｆには、リンク１６Ｃの一端が連結する。リンク１６Ｃは、同図（ａ）、（ｂ）の正面視において、回転軸１９の左右で分割されている。左右のリンク１６Ｃは一方の端部で共に回転軸１９と連結し、他方の端部でそれぞれ、右側のピン１６Ｆ、左側のピン１６Ｆに連結する。これにより、リンク１６Ｃは、第三のローラ１３の回転軸１９の周りに所定角度で回動可能となっている。また、各リンク１６Ｃのピン１６Ｆの近傍には、下方に伸びるアーム２１、２２が固定されている。

【0050】

前方側面Ｓ１側のアーム２１と後方側面Ｓ２側のアーム２１は、第一のローラ１１の回転軸２０Ａによって連結されており、１つのアーム２１として動作する。同様に、前方側面Ｓ１側のアーム２２と後方側面Ｓ２側のアーム２２は、第二のローラ１２の回転軸２０Ｂによって連結されており、１つのアーム２２として動作する。

【0051】

つまりアーム２１の先端に、第一のローラ１１が回転軸２０Ａの中心（中心軸Ｃ１）の周りに回転自在に取り付けられ、アーム２２の先端に、第二のローラ１２が回転軸２０Ｂの中心（中心軸Ｃ２）の周りに回転自在に取り付けられる。回転軸Ｃ１〜Ｃ３はいずれも搬送方向Ｔに沿う方向（平行な方向）に延在する（同図（ｃ））。

【0052】

図４を参照して、位置合わせ装置１０による物品ＸＡ１の保持と、位置合わせの方法について説明する。図４は、位置合わせ装置１０の正面図であり、支持部１４を破線で示している。

【0053】

まず、同図（ａ）を参照して、物品ＸＡ１を開放する状態について説明する。

【0054】

既述のとおり、リンク機構１６は、リンク１６Ｃの一端が第三のローラ１３の回転軸１９に固定されることによって、支持部１４にも固定されている。そして、エアシリンダ１６Ｇが、支持部１４に対して上方に引き上げられると（支持部１４の上面Ｓ１から離間するように引き上げられると）、リンク１６Ａが上方に移動し、ピン１６Ｅの位置が上がる。これによりピン１６Ｅに連結するリンク１６Ｂが上方に引かれ、リンク１６Ｂの下端側は内側上方に移動してリンク１６Ｂの傾斜角度が大きくなる。第三のローラ１３の回転軸１９の周りに所定角度で回動可能となっているリンク１６Ｃは、リンク１６Ｂの下端側が内側上方に移動することによって左右両端が上方（エアシリンダ１６Ｇに近づく方向）に回動し、リンク１６Ｃは左右両端が上がるように傾斜する。これにより、リンク１６Ｃの左右両端に固定されている、アーム２１，２２が互いに離間するように移動し、アーム２１，２２の先端に取付けられている第一のローラ１１および第二のローラ１２が離間し、物品ＸＡ１を開放する。

【0055】

次に同図（ｂ）を参照して、物品ＸＡ１を保持する状態について説明する。

【0056】

物品ＸＡ１の保持位置において、エアシリンダ１６Ｇが支持部１４に対して下方に押し込まれると（支持部１４の上面Ｓ１に近づくように押し込まれると）、リンク１６Ａが下方に移動し、ピン１６Ｅの位置が下がる。ピン１６Ｅに連結するリンク１６Ｂも下方に押され、リンク１６Ｂの下端側は同図（ｂ）の左右方向に広がる（リンク１６Ｂの傾斜角度が緩くなる）。第三のローラ１３の回転軸１９の周りに所定角度で回動可能となっているリンク１６Ｃは、リンク１６Ｂの下端側が左右方向に広がることによって水平に近づくように回動し、アーム２１，２２が互いに近づくように移動する。これによってアーム２１，２２の先端に取付けられている第一のローラ１１および第二のローラ１２が互いに近接し、物品ＸＡ１の外表面（外周面）と当接してこれを保持する。

【0057】

アーム２１，２２は内側に曲折した形状であり、物品ＸＡ１を抱え込むように保持する。またアーム２１，２２が物品ＸＡ１を保持した場合には、物品ＸＡ１の他の外表面（外周面）が第三のローラ１３と当接するように、物品ＸＡ１のサイズ（直径）に応じて第三のローラ１３に対する第一のローラ１１、および第二のローラ１２の位置が設定されている。

【0058】

この状態で、駆動モータの回転力が回転駆動手段１５および回転軸１９を介して第三のローラ１３に伝達され、第三のローラ１３の回転によって物品ＸＡ１が周方向に回転される。第一のローラ１１と第二のローラ１２は、物品ＸＡ１を回転自在に保持するのみであるので、回転駆動手段１５から伝達される回転量に応じて、物品ＸＡ１を自在に回転することができる。

【0059】

ここで、図３（ｃ）に示すように、第一のローラ１１、第二のローラ１２の回転軸２０Ａ，２０Ｂの長さＬ１は、物品ＸＡ１の本体部３１の長手方向の長さＬ２と同等以下とし、また各ローラはいずれも、物品ＸＡ１の回転によってノズル部３２が回転する空間（図３（ｃ）に破線丸印で示す空間）と干渉しない位置に設けられている。

【0060】

第一のローラ１１および第二のローラ１２は、物品ＸＡ１を保持する手段であるので、その回転軸２０Ａ，２０Ｂ方向の長さＬ１（回転軸２０Ａ，２０Ｂの長さ）が長い方が安定性がよくなるので好ましい。しかし、その長さＬ１が本体部３１の長手方向の長さＬ２より長い場合、ノズル部３２が回転した場合に干渉する恐れがある。第一のローラ１１および第二のローラ１２が本体部３１より短くても、ノズル部３２が回転する空間と干渉する位置に設けられている場合も同様である。なお、長さＬ１がＬ２よりも長い場合、物品ＸＡ１のノズル部３２を第一のローラ１１および第二のローラ１２からはみ出して保持することも可能であるが、長さＬ１はＬ２と同等以下が好ましい。

【0061】

従って、第一のローラ１１および第二のローラ１２の長さＬ１は最長でも物品ＸＡ１の本体部３１の長さＬ２と同等以下とする。なお、第三のローラ１３は、物品ＸＡ１の外周面の一部と当接して回転力を伝達できればよく、第一のローラ１１および第二のローラ１２よりも、その回転軸１９方向の長さは短くて良い。

【0062】

このようにすることで、ノズル部を有する物品ＸＡ１であっても、位置合わせ装置１０との干渉を避けて、自由に周方向に回転させることができる。

【0063】

なお、物品ＸＡ１の回転中も、位置合わせ装置１０は、搬送手段１８によって搬送されている。

【0064】

再び図１および図４を参照して、位置合わせシステム１を用いた位置合わせ方法について説明する。

【0065】

物品ＸＡ１は、搬送路５上に載置され、フィンガーコンベア４によって保持位置まで押送される。物品ＸＡ１のノズル部３２は搬送路５間の空間に収容された状態で搬送される。

【0066】

センサ３が、物品ＸＡ１が保持位置に搬入されたことを検知すると、制御手段８は、保持位置の上流で、カメラ２によって物品ＸＡ１の向き（ラベル２２または位置合わせマークの位置）を撮影するよう制御し、画像認識手段９は物品ＸＡ１の向きを解析する。制御手段８は、画像認識手段９の検出結果に基づき、ラベル３３が所定方向（適正な方向）に向くような物品ＸＡ１の回転量を算出し、当該回転量に基づき位置合わせ装置１０を制御する。

【0067】

物品ＸＡ１が保持位置（位置合わせ装置１０の下方）まで押送されると、位置合わせ装置１０が下降して物品ＸＡ１を保持し、搬送路５の上方に持ち上げる。

【0068】

より詳細には、保持位置にて搬送手段１８が下降することによって３つの位置合わせ装置１０が一体的に下降し、それぞれの第一のローラ１１および第二のローラ１２が搬送路５に近接する。そしてこの状態で、エアシリンダー１６Ｇをリンク１６Ａに対して下方に押し込む。

【0069】

これにより、図４（ａ）に示す様に、リンク１６Ａ、リンク１６Ｂが下方に移動し、リンク１６Ｃが水平に近づくように移動してアーム２１，２２が互いに近接し、第一のローラ１１および第二のローラ１２が物品ＸＡ１を上方に浮かせて保持するとともに、第三のローラ１３が物品ＸＡ１の外周面に当接する。

【0070】

制御手段８は、搬送手段１８のレール１８Ａに沿って、各支持部１４を搬送方向Ｔに移動させつつ、算出した回転量に基づき、回転駆動手段１５を制御する。回転駆動手段１５は第三のローラ１３を駆動し、所定の回転量だけ物品ＸＡ１を回転させる。すなわち、位置合わせ装置１０は、フィンガーコンベア４および搬送路５から離間させた（浮かせた）状態で物品ＸＡ１を、レール１８Ａに沿って搬送方向Ｔに搬送しつつ、物品ＸＡ１の中心軸（略円柱状の本体部３１の中心軸Ｃ０）の周りに回転し、位置合わせを行う。

【0071】

位置合わせ装置１０は、フィンガーコンベア４および搬送路５から上方に浮かせた状態で、物品ＸＡ１を回転させる。また、第一のローラ１１，第二のローラ１２および第三のローラ１３はいずれも、回転軸方向の長さが物品ＸＡ１の本体部３１と同等以下の長さであって、ノズル部３２の回転空間と干渉しない位置に設けられている。

【0072】

このような構成により、ノズル部３２を有する物品ＸＡ１であっても、ノズル部３２が搬送手段（フィンガーコンベア４，搬送路５）や位置合わせ装置１０に干渉することなく、位置合わせを行うことができる。

【0073】

物品ＸＡ１の位置合わせが適切に行われた後は、搬送手段１８を下降させて、各位置合わせ装置１０を下降させ、物品ＸＡ１を搬送路５上に開放する。具体的には、開放位置において位置合わせ装置１０を下降させ、物品ＸＡ１を搬送路５上に載置した状態でエアシリンダ１６Ｇを上方に引き上げる。これによりリンク１６Ａ、リンク１６Ｂも上方に引かれ、その下端側は支持部１４の内側方向に入り込み、リンク１６Ｃの左右両端に固定されているアーム２１，２２が互いに離間するように移動する。これにより、アーム２１，２２の先端に取付けられている第一のローラ１１および第二のローラ１２が離間して、物品ＸＡ１を搬送路５上に開放する。そして、位置決め装置１０は、搬送方向下流側への移動速度よりも速い速度で上流側に移動する。

【0074】

このような構成によれば、物品ＸＡ１を搬送路５の上で移動させる（滑らせる）間は、物品ＸＡ１を周方向に回転させるための負荷（第三のローラ１３を押しつけることによる負荷）が係らず、物品ＸＡ１を周方向に回転させる位置合わせの間は、物品ＸＡ１を搬送方向Ｔに搬送しつつも、搬送路５から浮かせた状態（非接触の状態）にできる。また、このときに物品ＸＡ１を保持するのは、物品ＸＡ１の回転と同期して回転自在な第一のローラ１１および第二のローラ１２のみである。従って、周方向に回転させる位置合わせ中も搬送面（ガイドローラ）と接触しながら（押さえつけながら）搬送される従来技術と比較して、物品ＸＡ１の外表面の傷（特に搬送方向に滑らせることによる傷）の発生を大幅に低減することができる。

【0075】

このようにして本実施形態では、位置合わせシステム１によって、物品ＸＡ１を搬送しつつ、物品ＸＡ１のラベル３３が所定の方向を向くように、物品ＸＡ１を回転軸Ｃの周りに回転させて位置合わせを行う。そして図示は省略するが、位置合わせシステム１の下流工程では、物品ＸＡ１の底部などに印字などを行う。位置合わせシステム１によって物品ＸＡ１のラベルの位置を所定方向に合わせられているので、ラベル３３に対して決まった位置に印字などを行うことができる。また、下流工程において、物品ＸＡ１を箱詰めする場合には、物品ＸＡ１を所定の向きにして箱詰めすることができる。

【0076】

＜他の実施形態＞
図５を参照して、本発明の位置合わせシステム１´の他の形態について説明する。図５は、他の形態の位置合わせシステム１´の概略を示す側面図である。

【0077】

上述の実施形態では、保持位置まで搬送路５上に載置した物品ＸＡ１をフィンガーコンベア４で押送する方法を例に説明したが、位置合わせ装置１０は、保持位置およびその近傍に待機するようにせず、位置合わせシステム１の上流端から下流端まで移動可能とし、全て位置合わせ装置１０によって物品ＸＡ１を搬送するようにしてもよい。

【0078】

搬送手段１８´は、例えば複数の位置合わせ装置１０に共通の１つのレール１８Ａ´を備えている。複数の位置合わせ装置１０（支持部１４）は、１つのレール１８Ａ´上を上流側から下流側まで移動可能となっている。

【0079】

この位置合わせシステム１´は、上流端において、第一のローラ１１，第二のローラ１２および第三のローラ１３の間に物品ＸＡ１が供給される。この場合、エアシリンダ１６Ｇを押し下げてアーム２１、２２を開放した状態にするのであるが、最大限の開放状態とせず、アーム２１、２２によって物品ＸＡ１が落下しないように保持でき、且つ供給される物品ＸＡ１が干渉しない程度に（最小限に）開放するとよい。

【0080】

その後、エアシリンダ１６Ｇを引き上げてアーム２１，２２を閉じて第一のローラ１１，第二のローラ１２によって物品ＸＡ１を確実に保持するとともに、第三のローラ１３に当接させる。

【0081】

そして各位置合わせ装置１０を下流側まで移動させる。つまり、第１実施形態と同様に物品ＸＡ１を搬送しつつ、周方向に回転させて位置合わせを行う。各位置合わせ装置１０は、開放位置、すなわち位置合わせシステム１´の下流端でアーム２１、２２を開放し、下流工程の搬送手段に物品ＸＡ１を移載する。

【0082】

この実施形態では、位置合わせシステム１´の上流端から下流端に至るまで、位置合わせ装置１０による搬送のみで物品ＸＡ１を搬送することができる。つまり、上述の実施形態のようなフィンガーコンベア４や搬送路５が不要であって、位置合わせ装置１０を搬送路５から離間させる（物品ＸＡ１を上方に浮かせる状態にする）必要が無い（搬送手段１８の上下移動が全くないか僅かである）。

【0083】

つまりこの実施形態では、物品ＸＡ１を搬送路５上で滑らせて移動する必要が無いので、物品ＸＡ１の外表面の傷の（特に搬送方向Ｔに滑らせることによる傷）発生を第１実施形態と比較して更に低減することができる。

【0084】

また、位置合わせ装置１０が物品ＸＡ１を回転する部分のみ搬送面を設けないようにしてもよい。具体的には、例えばフィンガーコンベアの場合、当該箇所の物品ＸＡ１を載置する搬送板を除去、又は他の搬送面よりも低くする。この場合、物品ＸＡ１をフィンガーから離間して回転するとよい。

【0085】

また、位置合わせ装置１０は、リニア駆動によって移動してもよい。このようにすることで、ランダム状に搬送される物品ＸＡ１を受け取り、所定の間隔で引き渡すことができる。

【0086】

更にまた、各位置合わせ装置１０を独立して昇降させる昇降手段を設けてもよい。位置合わせシステム１´の下方に搬送手段を配置した場合、位置合わせ装置１０は、物品ＸＡ１の搬送速度と同期させて物品ＸＡ１の保持し、下流の搬送手段に移載できる。

【0087】

図６は、位置合わせ装置１０の他の形態を示す正面図である。

【0088】

同図に示すように、例えば支持部１４等に、ノズル部３２の回転量を規制する回動式のストッパー５０を設けても良い。例えば、本体部３１が円筒形状の物品ＸＡ１に対して、ラベル３３を図示の真下に位置合わせるとともに、ノズル部３２のノズルの伸びる方向（角度）を真下から所定角度（例えば、図示の状態で反時計回りに４５度）の角度αに合わせたい場合がある。例えば、物品形状が不安定な物の場合に、物品ＸＡ１の搬送手段における搬送面との接地部と、ノズル部３２の先端とで物品ＸＡ１の姿勢を安定させて搬送できる。

【0089】

このような場合に、ノズル部３２の移動（回転）が真下から４５度回転した状態で規制されるようなストッパー５０を設けるとよい。また、この場合、第一のローラ１１，第二のローラ１２および第三のローラ１３で保持する本体部３１は、必ず１周以上回転させてから位置合わせを行う。１周以上回転させることで、物品ＸＡ１を保持した状態でノズル部３２がストッパー５０を反時計回りの方向において超えてしまっている場合であっても、ストッパー５０に接触させることができる。

【0090】

このような構成によれば、物品ＸＡ１毎に本体部３１の位置合わせのための周方向の回転量がばらついていても、また、物品ＸＡ１の供給時において本体部３１のラベル３３に対して、ノズル部３２の位置がばらついていても、位置合わせシステム１の下流側において本体部３１のラベル３３を確実に位置合わせするとともに、ラベル３３に対するノズル部３２の位置も揃えることができる。

【0091】

以上、本発明は上述の実施形態に限らず、各種の変形または応用が可能である。例えば、本発明の位置合わせ装置１０は、物品ＸＡ１を搬送方向に沿う第一の軸または該第一の軸に交差する第二の軸を中心に回転させる回転駆動手段と、物品ＸＡ１を回転可能に保持する複数のローラと、複数のローラを一体的に搬送する搬送手段と、を備えるものであればよい。従って、位置合わせ装置１０の駆動手段１８は、位置合わせ装置１０の下方に設けられて複数のローラ（支持部）を一体的に搬送するものであってもよい。

【0092】

また、ローラの数は３つに限らず、例えば、物品ＸＡ１を周方向に回転させるためのローラ（第三のローラ１３に対応するローラ）が複数あってもよいし、物品ＸＡ１を保持する第一のローラ１１および第二のローラ１２に対応するローラが３つ以上あってもよい。

【0093】

また、上述した物品ＸＡ１の略円柱形状とは、断面形状が略円形であればよく、例えば八角柱などの多角柱であってもよい。また、断面形状が楕円形状（楕円柱）であってもよい。さらには、円柱状に限らず、第一のローラ１１，第二のローラ１２の形状を適切に選択することにより、鼓形状などであっても同様に実施でき、同様の効果が得られる。

【0094】

また、位置合わせ装置１０は、物品ＸＡ１を搬送方向Ｔに交差（直交）する第二の軸を中心に回転させるものであってもよい。つまり、図１の位置合わせシステム１において物品ＸＡ１はノズル部３２が上方で本体部３２の底部が下方になるように起立状態で搬送され、位置合わせ装置１０は、３つのローラ１１〜１３で物品ＸＡ１を保持し、起立状態で搬送しつつ、搬送方向Ｔに直交する方向（鉛直方向）に伸びる物品ＸＡ１の中心軸Ｃ０の周りに物品ＸＡ１を回転させるものであってもよい。この場合、第一のローラ１１〜第ローラ１３の中心軸Ｃ０〜Ｃ３の延在方向も、鉛直方向となる。

【0095】

また、フィンガーコンベア４は、ボックスモーションを行う複数の押送部材を備えた搬送装置でもよい。

【0096】

また、カメラ２は、反射式の光電センサでもよい。
また、レール１８Ａ'は、環状のものでもよい。

【符号の説明】

【0097】

ＸＡ１ 物品
１ 位置合わせシステム
１０ 位置決め装置
１１ 第一のローラ
１２ 第二のローラ
１３ 第三のローラ
１４ 支持部
１６ リンク機構
２１、２２ アーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】