特開 2024-29957 物品搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024029957

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】物品搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/84 20060101AFI20240229BHJP

   B65G 54/02 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

B65G47/84 E

B65G54/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022132454

(22)【出願日】2022-08-23

(71)【出願人】

【識別番号】000253019

【氏名又は名称】澁谷工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100156199

【弁理士】

【氏名又は名称】神崎 真

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(72)【発明者】

【氏名】高島 和己

(72)【発明者】

【氏名】奥畑 峻

【テーマコード（参考）】

3F021

3F072

【Ｆターム（参考）】

3F021AA07

3F021BA02

3F021CA01

3F072AA07

3F072GG10

3F072KA06

(57)【要約】

【課題】一対のグリップ片の間隔が大きくなっても物品を常に安定した姿勢で把持することができる物品搬送装置を提供する。
【解決手段】レールには固定子が設けられる。第１の可動子２４は、固定子との相互作用によってリニア駆動されることによりレールに沿って移動する。第２の可動子２５は、第１の可動子２４に隣接して設けられ、固定子との相互作用によってリニア駆動されることにより、第１の可動子２４と同期してレールに沿って移動する。グリップ片３２、３３には、容器Ｂを把持するための保持面３４、３５が形成される。一方のグリップ片３２の保持面３４は容器Ｂを位置決めする位置決め部である。他方のグリップ片３３の保持面３５は容器Ｂにより押圧されて変形可能なベルト３６により構成される。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送経路に沿って延び、固定子が設けられたレールと、
前記固定子との相互作用によってリニア駆動されることにより、前記レールに沿って移動可能な第１の可動子と、
前記第１の可動子に隣接して設けられ、前記固定子との相互作用によってリニア駆動されることにより、前記第１の可動子と同期して前記レールに沿って移動する第２の可動子とを備え、
前記第１および第２の可動子はそれぞれ、物品を把持するための保持面が形成されたグリップ片を有し、
一方のグリップ片の保持面が前記物品を位置決めする位置決め部であり、
他方のグリップ片の保持面が前記物品により押圧されて変形可能な部材により構成され、
前記他方のグリップ片の保持面を変形させた状態で前記物品を把持することを特徴とする物品搬送装置。

【請求項2】

物品に対して所定の処理を行う処理装置が前記搬送経路に配置され、前記物品が前記処理装置に停止した後に、前記他方のグリップ片の保持面を変形させた状態で一対のグリップ片の間隔が広げられることを特徴とする請求項１に記載の物品搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リニアモータにより駆動されレールに沿って走行し、一対のグリップ片により物品を把持して搬送する物品搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来リニアモータを利用した物品搬送装置が知られている。このような物品搬送装置において、搬送経路が直線区間と曲線区間を有する場合、曲線区間の経路はクロソイド曲線が採用されることがあるが、一対のグリップ片の間の距離を一定に維持しながら曲線区間を搬送させることは難しく、搬送途中でグリップ片の間隔が広くなることがあった。また直線区間では、物品をプレート上で滑らせながら搬送させる装置の場合、物品に作用する摩擦抵抗等の影響により、一対のグリップ片の間隔を常に一定に維持することは難しい。

【0003】

一方特許文献１に開示された物品搬送装置では、被搬送物の側面に凹部を形成するとともに、グリップ片に、被搬送物の側面と面接触する押圧部と、凹部に係合可能な爪部とを設け、曲線区間では、爪部が凹部に係合することによって被搬送物を保持している。このような構成によれば、一対のグリップ片の間隔が若干広がっても被搬送物を保持することは可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１６０９１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし特許文献１の物品搬送装置は物品を被搬送物に収容して搬送するものであり、物品を直接グリップ片によって把持する構成を有していない。これに対して、例えば液体を容器に充填する充填システムでは、容器を直接グリップ片によって把持する搬送装置を備えており、例えば充填工程とキャッピング工程の間に曲線区間を通過するとき、グリップ片が容器から離間すると容器の姿勢が不安定になり、容器の内容物が口部からこぼれるおそれが生じる。

【0006】

本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたもので、一対のグリップ片の間隔が大きくなっても物品を常に安定した姿勢で把持することができる物品搬送装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る物品搬送装置は、搬送経路に沿って延び、固定子が設けられたレールと、固定子との相互作用によってリニア駆動されることにより、レールに沿って移動可能な第１の可動子と、第１の可動子に隣接して設けられ、固定子との相互作用によってリニア駆動されることにより、第１の可動子と同期してレールに沿って移動する第２の可動子とを備え、第１および第２の可動子はそれぞれ、物品を把持するための保持面が形成されたグリップ片を有し、一方のグリップ片の保持面が物品を位置決めする位置決め部であり、他方のグリップ片の保持面が物品により押圧されて変形可能な部材により構成され、他方のグリップ片の保持面を変形させた状態で物品を把持することを特徴としている。

【0008】

物品に対して所定の処理を行う処理装置が搬送経路に配置された場合、物品が処理装置に停止した後に、他方のグリップ片の保持面を変形させた状態で一対のグリップ片の間隔が広げられることが好ましい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、一対のグリップ片の間隔が大きくなっても物品を常に安定した姿勢で把持することができる物品搬送装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態である物品搬送装置を備えた充填システムの構成を概略的に示す平面図である。

【図2】搬送時および停止時における一対のグリップ片の状態を示す平面図である。

【図3】キャッパにおいて停止している第１実施形態の物品搬送装置を示す側面図である。

【図4】第２実施形態のグリップ片を示す平面図である。

【図5】第３実施形態のグリップ片を示す平面図である。

【図6】第４実施形態のグリップ片を示す平面図である。

【図7】第５実施形態のグリップ片を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下図示実施形態に沿って本発明を説明する。図１は本発明の第１実施形態である物品搬送装置を備えた充填システムの構成を概略的に示す平面図である。物品搬送装置は、供給コンベヤ１１と排出コンベヤ１２の間に設けられ、無端状の搬送経路であるプレート１３を有する。本実施形態において搬送経路は、相対的に長い２つの直線区間Ｐ１と、相対的に短い２つの直線区間Ｐ２と、これらの間を接続する４つの曲線区間Ｑとからなる。空の容器（物品）Ｂは供給コンベヤ１１によって搬送され、供給装置１４によりプレート１３上に受け渡される。容器Ｂはプレート１３上を滑りながら、図において反時計回りに搬送され、フィラ１５によって液体を充填され、キャッパ１６によって口部にキャップが取付けられ、排出装置１７により排出コンベヤ１２に受け渡されて次工程へ排出される。

【0012】

レール２１、２２は上下に配置され（図３参照）、プレート１３の内側に沿って無端状に延びる。レール２１、２２の間には、内部に電磁コイルが所定間隔毎に配置されて成る固定子である電磁コイルユニット２３（図３参照）が、搬送経路に沿って所定間隔毎に設けられ、またレール２１、２２には、固定子との相互作用によりリニア駆動される一対の可動子２４、２５が移動可能に支持される。一対の可動子２４、２５は隣接しており、本明細書では便宜上、上流側に位置するものを第１の可動子２４と呼び、下流側に位置するものを第２の可動子２５と呼ぶ。

【0013】

第１および第２の可動子２４、２５は電磁コイルユニット２３に対向する位置に永久磁石３１（図３参照）を有し、相互に同期してレール２１、２２に沿って移動する。これらの可動子２４、２５の移動は制御装置（ＣＰＵ）２６によって制御され、レール２１、２２に案内されて所定速度で移動するとともに、所定位置において停止する。また停止位置では、可動子２４、２５の間隔が制御装置２６によって微調整される。

【0014】

第１および第２の可動子２４、２５はそれぞれグリップ片３２、３３を有し、これら一対のグリップ片３２、３３には、容器Ｂを把持するための保持面３４、３５が形成される。すなわち容器Ｂは、第１の可動子２４のグリップ片３２により搬送方向の後側の面を支持され、第２の可動子２５のグリップ片３３により前側の面を支持され、底面がプレート１３に支持された状態で、搬送経路に沿って搬送される。

【0015】

図２を参照してグリップ片３２、３３の構成を説明する。符号（ａ）は搬送時の状態を示している。符号（ｂ）はキャッピング等の停止時の状態を示し、グリップ片３３は、内部構造を説明するためにカバーを取り外した状態を示している。一方のグリップ片３２は超高分子量ポリエチレン等の樹脂材から成形され、他方のグリップ片３３に対向する保持面３４は容器Ｂの外形に対応した凹面形状を有し、容器Ｂを位置決めする位置決め部として作用する。他方のグリップ片３３において、グリップ片３２に対向する保持面３５は容器Ｂに押圧されることにより変形可能な部材により構成され、この変形可能な部材は本実施形態ではベルト３６である。

【0016】

ベルト３６の一端部は留め具４１によってグリップ片３３に直接固定され、他端部は留め具４４によって揺動レバー４３に固定される。揺動レバー４３は回転軸４２によりグリップ片３３に揺動自在に支持される。ベルト３６は留め具４１、４４の間において、グリップ片３３の先端に設けられたピン４５と、揺動レバー４３の保持面３５側の先端部４３ａとに係合する。また揺動レバー４３の先端部４３ａとは反対側の基端部４３ｂにはスプリング３７が接続され、揺動レバー４３はスプリング３７によって先端部４３ａがピン４５から離間する方向に付勢され、ベルト３６に張力が付与される。またグリップ片３３において、ベルト３６の背面側は、グリップ片３２の保持面３４と同様に容器Ｂの外形に対応した凹面形状を有する。したがって一対のグリップ片３２、３３により容器Ｂを把持するとき、グリップ片３２、３３が閉じ方向に変位すると、ベルト３６はスプリング３７のバネ力に抗して、グリップ片３３に近接する方向に変形可能である。

【0017】

図３はキャッパ１６において停止している物品搬送装置を示している。第２の可動子２５は上側のレール２１に形成された溝に係合する上側ローラ２５ａと、下側のレール２２の側面に当接する下側ローラ２５ｂとを有する。上側ローラ２５ａと下側ローラ２５ｂの間には電磁コイルユニット２３に対応した高さ位置に永久磁石３１が設けられる。キャッパ１６において、容器Ｂはキャッピングヘッド１６ａの直下を搬送され、一対のシリンダ装置１６ｂ、１６ｂのセンタリンググリッパ１６ｃ、１６ｃによって把持される。センタリンググリッパ１６ｃ、１６ｃには図示しないが容器Ｂを把持する把持面に平面視でＶ字状の位置決め部が形成されており、容器Ｂを位置決め部で把持することによって位置決めするように構成されている。センタリンググリッパ１６ｃ、１６ｃによって容器Ｂを位置決めした状態でキャッピングヘッド１６ａが下降して容器Ｂの口部にキャップＣが装着される。

【0018】

次に本実施形態の作用を説明する。
容器Ｂは起立した状態で供給コンベヤ１１により搬送されて供給装置１４に供給される。供給装置１４では図示しないロボットが容器Ｂを把持し、プレート１３上に待機している一対のグリップ片３２、３３の間に受け渡す。グリップ片３２、３３はその間隔を狭め、これによりグリップ片３３のベルト３６が撓み、容器Ｂはグリップ片３２、３３により押圧されて保持される。容器Ｂは３本を一組として搬送され、フィラ１５では、３本の容器Ｂがそれぞれ充填ノズル（図示せず）の直下に位置決めされ、充填ノズルから吐出される充填液が同時に充填される。

【0019】

充填工程が完了した３本の容器Ｂはキャッパ１６まで搬送され、それぞれキャッピングヘッド１６ａの直下に定められる。キャッピング工程における容器Ｂの位置決め動作を、図２を参照して説明する。搬送時は符号（ａ）に示されるように、一対のグリップ片３２、３３の間隔は相対的に狭く、ベルト３６は相対的に大きく撓んでいる。すなわち容器Ｂがグリップ片３２、３３から受ける押圧力は相対的に大きく、容器Ｂは比較的強固に保持されている。容器Ｂがキャッピングヘッド１６ａの下方に定められると、符号（ｂ）に示されるように、第１の可動子２４を搬送方向上流側、第２の可動子２５を搬送方向下流側にそれぞれ同じ距離だけ移動させることにより、一対のグリップ片３２、３３の間隔が若干広げられる。これにより容器Ｂはベルト３６によって第１の可動子２４のグリップ片３２の保持面３４に押し付けられながらグリップ片３２とともに移動する。この状態でセンタリンググリッパ１６ｃ、１６ｃ（図３）が前進して容器Ｂを把持すると、容器Ｂに対するグリップ片３２、３３の押圧力が低下しているため、容器Ｂの位置がセンタリンググリッパ１６ｃに形成されている位置決め部に倣って移動され、容器Ｂの口部の中心がキャッピングヘッド１６ａ（図３）の軸心に合わせられる。

【0020】

このようにグリップ片３２、３３の間隔を広げても容器Ｂに対する押圧力はゼロにはならない。これは、押圧力をゼロにすると、停止時の慣性によって容器Ｂが回転変位し、その姿勢が乱れる可能性があるからである。

【0021】

また容器Ｂが曲線区間Ｑを搬送されるとき、一対のグリップ片３２、３３の間隔が広くなることがあっても、グリップ片３３の保持面３５がベルト３６による押圧力を発揮しつつ変形可能であるので、容器Ｂを常時押圧しつつ搬送することができる。したがって容器Ｂは常に安定した姿勢で搬送される。

【0022】

なお、容器Ｂを搬送する一対のグリップ片３２、３３が停止時に間隔を広げる動作は、排出装置１７に設けられたロボットによって容器Ｂが把持されるときにおいても実行される。

【0023】

以上のように本実施形態によれば、グリップ片３３の保持面３５を、容器Ｂから受ける押圧力によって変形可能なベルト３６により構成したので、一対のグリップ片３２、３３の間隔が大きくなっても容器Ｂを常に安定した姿勢で把持することができる。

【0024】

図４は第２実施形態のグリップ片５０を示している。グリップ片５０は、一対の回転軸５１にそれぞれ枢支されたＬ型アーム５２を有する。グリップ片５０には、把持される容器Ｂの形状に対応した凹面５３が形成され、各Ｌ型アーム５２の保持面５４は凹面５３に合致した凹面状態（符号（ａ））と、相互に一直線上に整列した平面状態（符号（ｂ））との間において変形可能である。すなわち一対のＬ型アーム５２の基端部同士はスプリング５５によって相互に近づく方向に付勢されており、保持面５４は、アーム５２に外力が作用しない状態では平面状態にあり、容器Ｂを把持するとき、容器Ｂにより押圧されて変位する。

【0025】

図５は第３実施形態のグリップ片６０を示している。グリップ片６０には一対のプーリ６１が設けられ、各プーリ６１にはＯリング６２が巻回される。グリップ片６０は第２実施形態と同様に凹面６３を有し、Ｏリング６２の保持面６４は外力が作用しない状態では平面状態であるが、容器Ｂを把持するとき、容器Ｂにより押圧されて凹面６３側へ変形する。

【0026】

図６は第４実施形態のグリップ片７０を示している。グリップ片７０は、その外形に沿って延びる板バネ７１を有し、板バネ７１の両端部は円弧状に成形されている。板バネ７１の外周側にはベルト７２が設けられ、ベルト７１の両端部と板バネ７１はピン７３によってグリップ片７０に固定される。グリップ片７０は第２実施形態と同様に凹面７４を有し、ベルト７２の保持面７５は外力が作用しない状態では平面状態であるが、容器Ｂを把持するときは、容器Ｂに押圧されて板バネ７１の両端部を撓ませつつ凹面７３側へ変形する。

【0027】

図７は第５実施形態のグリップ片８０を示している。グリップ片８０の第４実施形態との違いは、板バネ８１がグリップ片８０に形成された溝８２に挿入されて固定される点と、ベルト８３が無端状である点であり、その他の構成は第４実施形態と同様である。すなわちグリップ片８０は第２実施形態と同様に凹面８４を有し、ベルト８３の保持面８５は外力が作用しない状態では平面状態であるが、容器Ｂを把持するときは、容器Ｂに押圧されて板バネの両端部を撓ませつつ凹面８４側へ変形する。

【0028】

第２～第５実施形態によっても第１実施形態と同様な効果が得られる。

【符号の説明】

【0029】

１３ プレート（搬送経路）
２１、２２ レール
２３ 電磁コイルユニット（固定子）
２４ 第１の可動子
２５ 第２の可動子
３２、３３、５０、６０、７０、８０ グリップ片
３５、５４、６４、７５、８５ 保持面
３６、７２、８３ ベルト（変形可能な部材）
５２ Ｌ型アーム（変形可能な部材）
Ｂ 容器（物品）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】