特許 7328499 物品処理装置

(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】

(24)【登録日】2023-08-08

(45)【発行日】2023-08-17

(54)【発明の名称】物品処理装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 35/38 20060101AFI20230809BHJP

【ＦＩ】

B65B35/38

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019054430

(22)【出願日】2019-03-22

(65)【公開番号】P2020152422

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2022-02-02

(73)【特許権者】

【識別番号】393027121

【氏名又は名称】シブヤパッケージングシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】松崎 涼平

(72)【発明者】

【氏名】加藤 忠夫

【審査官】金丸 治之

(56)【参考文献】

【文献】特許第６３７３２２５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１０－１２６３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０７０２８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０２－０８１８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２３４６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０５３４３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２１１０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２１４８０２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ３５／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器を搬送する容器搬送手段と、
容器に供給される物品を位置及び表裏がランダムな状態で搬送する物品搬送手段と、
前記物品搬送手段上を搬送される物品の位置及び表裏を判別する物品判別手段と、
供給された物品の表裏を反転させて前記容器搬送手段により搬送される容器内に供給可能な物品反転手段と、
前記物品判別手段の判別結果に基づいて前記物品搬送手段で搬送される物品を保持して容器内または前記物品反転手段に供給する物品供給手段とを備え、
前記物品供給手段が、前記物品搬送手段で搬送される物品の中から、表の状態の物品を保持して容器内に供給するとともに、裏の状態の物品を保持して前記物品反転手段に供給する
ことを特徴とする物品処理装置。

【請求項2】

前記物品搬送手段の下流に、容器に供給されなかった物品を前記物品搬送手段の上流位置へと戻すリターンコンベヤが設けられることを特徴とする請求項１に記載の物品処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送コンベヤ上をランダムな状態で搬送されてくる物品を、別の搬送コンベヤ上を搬送されてくる容器に受け渡す物品処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばカップ麺の製造ラインでは、搬送コンベヤ上をランダムな状態で搬送されてくる袋詰めされた具材やスープをロボットで拾い上げ、別の搬送コンベヤ上を搬送されてくる容器に投入する物品処理装置が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６３７３２２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、ロボットにより容器に投入される物品が天ぷらなどのように表裏があり、これらの物品の表裏を揃えて容器に投入しようとする場合、物品の表裏を予め揃えておかなければ特許文献１の構成では対応できない。

【0005】

本発明は、物品の表裏を揃えて容器に供給可能な物品処理装置を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の発明である物品処理装置は、容器を搬送する容器搬送手段と、容器に供給される物品を位置及び表裏がランダムな状態で搬送する物品搬送手段と、前記物品搬送手段上を搬送される物品の位置及び表裏を判別する物品判別手段と、供給された物品の表裏を反転させて前記容器搬送手段により搬送される容器内に供給可能な物品反転手段と、前記物品判別手段の判別結果に基づいて前記物品搬送手段で搬送される物品を保持して容器内または前記物品反転手段に供給する物品供給手段とを備え、前記物品供給手段が、前記物品搬送手段で搬送される物品の中から、表の状態の物品を保持して容器内に供給するとともに、裏の状態の物品を保持して前記物品反転手段に供給することを特徴としている。

【0007】

本発明の第２の発明である物品処理装置は、第１の発明において、前記物品搬送手段の下流に、容器に供給されなかった物品を前記物品搬送手段の上流位置へと戻すリターンコンベヤが設けられることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、物品の表裏を揃えて容器に供給可能な物品処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態である物品処理装置の平面図である。

【図2】ロボットと、これに対応する物品反転装置の動作を説明する側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である物品処理装置の平面図である。

【0011】

本実施形態の物品処理装置１０は、天ぷらなどの表裏のある物品を、表裏を揃えて容器に投入する装置である。物品処理装置１０は、ホッパ１２に貯留された物品Ｍを、ばらし装置１４を通して位置および表裏がランダムな状態で物品搬送コンベヤ（物品搬送手段）１６に供給する。物品搬送コンベヤ１６は、容器Ｃを多列で搬送する容器搬送コンベヤ（容器搬送手段）１８の上を幅方向に直角に横切り、その後Ｕターンして再び容器搬送コンベヤ１８上を幅方向に反対向きに横切る。

【0012】

物品搬送コンベヤ１６と容器搬送コンベヤ１８が交差する区間には、その上方に複数のロボット（物品供給手段）２０が配置される。ロボット２０は、例えばパラレルリンクロボットであり物品搬送コンベヤ１６上を搬送される物品を吸着して拾い上げ、後述するように、下方に配置された容器搬送コンベヤ１８により搬送される容器Ｃ内に物品Ｍを投入する。物品搬送コンベヤ１６の下流端には、リターンコンベヤ２２が配置され、物品搬送コンベヤ１６からロボット２０により容器Ｃに受け渡されなかった物品Ｍがホッパ１２へと戻される。

【0013】

図１に例示される容器搬送コンベヤ１８では、容器Ｃを例えば８列で搬送する。本実施形態では、隣り合う２列の容器Ｃに対応して１台のロボット２０が配置され、１台のロボット２０は、対応する２列の容器Ｃに物品Ｍを供給するのに用いられる。例えば、図１の上から第１、第２列の容器Ｃに対しては、物品搬送コンベヤ１６の復路上方にロボット２０Ａが配置され、第３、第４列の容器Ｃに対しては、物品搬送コンベヤ１６の往路の上方にロボット２０Ｂが配置される。また、第５、第６列の容器Ｃに対しては、物品搬送コンベヤ１６の復路の上方にロボット２０Ｃが配置され、第７、第８列の容器Ｃに対しては、物品搬送コンベヤ１６の往路の上方にロボット２０Ｄが配置される。

【0014】

後述するように、各ロボット２０には、容器搬送コンベヤ１８の下流方向に隣接して、物品Ｍの表裏を反転させる物品反転装置（物品反転手段）２４が設けられる。本実施形態では、ロボット２０Ａ、２０Ｃに対して、物品反転装置（物品反転手段）２４Ａが配置され、ロボット２０Ｂ、２０Ｄに対して、物品反転装置（物品反転手段）２４Ｂが配置される。また、容器搬送コンベヤ１８を横切る物品搬送コンベヤ１６の往路の上流側には、物品搬送コンベヤ１６上を搬送される物品Ｍの位置およびその表裏を判別するセンサ（物品判別手段）２６Ａが配置され、物品搬送コンベヤ１６の復路の上流側には、物品搬送コンベヤ１６上を搬送される物品Ｍの位置およびその表裏を判別するセンサ（物品判別手段）２６Ｂが配置される。なお、本実施形態では、物品Ｍの表裏を、容器Ｃに上を向いて供給される側を物品Ｍの表とし、容器Ｃに下を向いて供給される側を裏とする。

【0015】

ロボット２０Ａ、２０Ｃは、センサ２６Ｂからの信号に基づき、物品搬送コンベヤ１６の復路上を搬送される物品Ｍを拾い上げ、その表裏判定に基づき、拾い上げた物品Ｍを直接容器Ｃに投入し、あるいは物品反転装置２４Ａへと受け渡す。一方、ロボット２０Ｂ、２０Ｄは、センサ２６Ａからの信号に基づき、物品搬送コンベヤ１６の往路上を搬送される物品Ｍを拾い上げ、その表裏判定に基づき、拾い上げた物品Ｍを直接容器Ｃに投入し、あるいは物品反転装置２４Ｂへと受け渡す。物品反転装置２４Ａ、２４Ｂは、受け取った物品Ｍの表裏を反転させて、物品Ｍを容器Ｃに投入する。

【0016】

なお、図１の例では、物品Ｍの表を上にして容器Ｃに投入し、表を上にした物品Ｍが白抜きで示され、裏を上にした物品Ｍが黒塗で示される。

【0017】

次に図１および図２を参照して、本実施形態のロボット２０と物品反転装置２４の構成および動作について説明する。

【0018】

図２は、１台のロボット２０と、これに対応する１台の物品反転装置２４の動作を説明する側面図である。前述したように、本実施形態では、複数の列（図示例では２列）に対して１台のロボット２０が設けられた。一方、物品反転装置２４は、往路または復路に設けられた２台のロボット２０に対して１台設けられ、各物品反転装置２４には、各ロボット２０に対応する容器Ｃの各列に対応した回転台３０を備える。

【0019】

すなわち、ロボット２０Ａ、２０Ｃに隣接する物品反転装置２４Ａは、容器Ｃの第１、第２列および第５、第６列に対応する位置に４台の回転台３０を備え、ロボット２０Ｂ、２０Ｄに隣接する物品反転装置２４Ｂは、容器Ｃの第３、第５列および第７、第８列に対応する位置に４台の回転台３０を備える。すなわち、回転台３０は容器搬送コンベヤ１８により搬送される全ての容器Ｃの列に対して設けられる。

【0020】

物品反転装置２４Ａの４台の回転台３０は、回転軸３１Ａに取り付けられ、回転軸３１Ａはサーボモータ３２Ａにより１８０度毎に回転される。同様に、物品反転装置２４Ｂの４台の回転台３０は、回転軸３１Ｂに取り付けられ、回転軸３１Ｂはサーボモータ３２Ｂにより１８０度毎に回転される。なお、この回転軸３１Ｂは、サーボモータ３２Ｂにより１８０度毎に揺動されるものであってもよい。

【0021】

図２に示されるように、容器搬送コンベヤ１８は、搬送方向に所定ピッチＰｔで配置され、容器搬送コンベヤ１８の幅方向に掛け渡される多数のリテーナ１８Ａを備える。容器Ｃは、各リテーナ１８Ａに設けられた例えば８つの穴に挿入され、容器開口部に設けられたフランジ部等がリテーナ１８Ａの穴の縁に係合することで保持される。

【0022】

本実施形態において、容器搬送コンベヤ１８はピッチＰｔを単位に間欠移動され、リテーナ１８Ａは、容器搬送コンベヤ１８上を横切る物品搬送コンベヤ１６の往路または復路の物品搬送コンベヤ１６の搬送方向において下流側の側辺に隣接する位置で所定時間停止する。ロボット２０は、ヘッド２０１で吸着した物品Ｍが表側を上にしている場合には、この側辺に隣接する位置（直接投入位置）に停止したリテーナ１８Ａに保持される容器Ｃに物品Ｍを直接投入する。なお、図２においても、図１と同様に、物品Ｍの表側が白抜き、裏側が黒塗で表される。

【0023】

一方、回転台３０は、直接投入位置から１ピッチＰｔ分下流側の反転投入位置に位置するリテーナ１８Ａの上方に配置される。回転台３０は、物品Ｍを吸着保持可能な２台の載置台３０Ａ、３０Ｂを備える。載置台３０Ａ、３０Ｂは、回転軸３１Ａを挟んで互いに１８０度反対側に配置され、物品Ｍを載置する各載置台３０Ａ、３０Ｂの載置面も互いに１８０度反対側を向いて配置される。また、回転台３０は、リテーナ１８Ａの間欠移動に同期して、サーボモータ３２Ａ、３２Ｂにより、リテーナ１８Ａに載置台３０Ａ、３０Ｂの何れかの載置面が真上となるタイミングで停止するように１８０度毎に間欠的に回転される。

【0024】

反転投入位置にあるリテーナ１８Ａの各穴の直下には、リフト装置３４が配置される。リフト装置３４は、反転投入位置に停止した容器Ｃに物品Ｍを投入する際、容器Ｃの底面を押し上げて容器Ｃをリテーナ１８Ａから上昇させ、回転台３０に近づける。なお、リフト装置３４は、リテーナ１８Ａが移動を開始するまでに下降され容器Ｃの底面から離れ、容器Ｃはリテーナ１８Ａの穴に戻される。

【0025】

ロボット２０は、ヘッド２０１で吸着した物品Ｍが表側を向いている場合、直接投入位置にあるリテーナ１８Ａの容器Ｃに物品Ｍを直接投入する。一方、ヘッド２０１で吸着した物品Ｍが裏側を向いている場合には、直接投入位置において物品Ｍが投入されていない列に対応する回転台３０の載置面が上を向いている載置台３０Ａ、３０Ｂの何れかの上に物品Ｍを載置する。回転台３０に受け渡された物品Ｍは、受け渡された載置台３０Ａ、３０Ｂに吸着され、その後、回転台３０が１８０度回転され、載置台３０Ａ、３０Ｂのうち物品Ｍを吸着した載置面が下側に向けられ、リフト装置３４により容器Ｃの開口部が載置面の真下に位置するまで上昇される。

【0026】

載置台３０Ａ、３０Ｂの吸着が解除され物品Ｍがリフト装置３４により上昇された容器Ｃに投入されると、リフト装置３４により容器Ｃがリテーナ１８Ａに戻される。なお、容器Ｃがリテーナ１８Ａに保持される位置では、回転する回転台３０と容器Ｃが干渉することはない。

【0027】

以上のように、本実施形態によれば、物品反転装置を介在させることで、簡単な構成かつ高い処理能力で、物品搬送コンベヤ上を表裏がランダムな状態で搬送されてくる物品の表裏を揃えて容器搬送コンベヤにより搬送される容器に投入することができる。

【0028】

なお、本実施形態では、容器搬送が間欠的に行われる場合を例に説明を行ったが、容器が連続的に搬送される場合にも適用できる。また、本実施形態では、物品として天ぷらを例に説明を行ったが、物品は、表裏があるものであればよく、食品に限定されるものでもない。また、本実施形態ではパラレルリンクロボットを用いて物品を容器または物品反転装置に受け渡したが、物品の受渡には、多軸ロボットやその他のロボットを用いることも可能である。

【符号の説明】

【0029】

１０ 物品処理装置
１２ ホッパ
１６ 物品搬送コンベヤ（物品搬送手段）
１８ 容器搬送コンベヤ（容器搬送手段）
２０ ロボット（物品供給手段）
２４ 物品反転装置（物品反転手段）
３０ 回転台
３０Ａ、３０Ｂ 載置台
３４ リフト装置
Ｃ 容器
Ｍ 物品

【図1】

【図2】