特許 7352067 物品搬送装置

(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】2023-09-20

(45)【発行日】2023-09-28

(54)【発明の名称】物品搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B65G 47/28 20060101AFI20230921BHJP

   B65G 47/88 20060101ALI20230921BHJP

【ＦＩ】

B65G47/28 D

B65G47/88 A

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2019111132

(22)【出願日】2019-06-14

(65)【公開番号】P2020203741

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-04-18

(73)【特許権者】

【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】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】加藤 利晴

(72)【発明者】

【氏名】坂川 康裕

【審査官】福島 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－３３５１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０６７８５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ ４７／２８

Ｂ６５Ｇ ４７／８８

(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、
前記搬送コンベヤの搬送路に沿って、前記搬送コンベヤの搬送速度とは異なる速度で走行する走行機構と、
前記走行機構に揺動可能に支持され、前記搬送コンベヤ上を搬送される物品間の隙間に挿入されて物品に係合し、物品の搬送速度を前記走行機構の走行速度に規制して、前記搬送コンベヤ上の物品をグルーピングする係合部材とを備え、
前記係合部材は、物品に係合しない退避位置から所定角度だけ揺動し、前記物品に対して相対的に浅く係合する第１係合位置に定められて物品をグルーピングした後、さらに揺動し、前記物品に対して相対的に深く係合する第２係合位置に定められ、
前記走行機構は、前記係合部材が前記第１係合位置から前記第２係合位置に揺動する際に、当該係合部材が前記第１係合位置で係合する物品と当該係合部材との間に隙間が形成されるように、当該係合部材を物品よりも相対的に搬送方向下流側に移動させる
ことを特徴とする物品搬送装置。

【請求項2】

前記走行機構が、相互に独立に走行する第１および第２走行部材を有し、
前記第１走行部材に取付けられた係合部材が前記搬送コンベヤ上の連続する物品の先頭の物品に係合した状態で、前記第２走行部材に取付けられた係合部材が前記第１係合位置に揺動することにより、先頭から（ｎ＋１）番目の物品に係合し、
前記第１走行部材が前記第２走行部材よりも高速で走行することにより、先頭からｎ番目と（ｎ＋１）番目の物品間に間隙が形成され、前記第２走行部材の係合部材が前記第２係合位置に揺動する
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、搬送コンベヤにより搬送される物品を所定個数ずつにグルーピングして下流側へ供給する物品搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、グルーピングを行なって物品を搬送する装置として特許文献１に開示された構成が知られている。この装置は、物品を連続的に搬送する搬送コンベヤに沿って配設された走行機構と、走行機構に揺動可能に設けられた一対の係合部材とを備え、一対の係合部材が搬送コンベヤ上の物品間に形成される隙間に対して、物品の両側から挿入して係合することによりグルーピングを行なう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４４８０２２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、環境保護のためにＰＥＴボトル容器が薄型化される傾向にあり、全体的な強度が低下して変形しやすくなっている。このようなＰＥＴボトル容器が物品搬送装置によりグルーピングされるとき、容器同士が前後に密着している部分の隙間に、一対の係合部材が横方向から挿入され、容器の正面には係合できない。したがって、この係合部材は後続の多数の容器によって搬送方向に押圧されることになり、先頭の容器が一対の係合部材の間に嵌まり込んで変形するおそれがある。特に角型容器（平面視で四角形の四隅を切り欠いた形状）の場合、係合部材が角部のみに引掛かかるような状態で容器に係合するため、柔らかい容器では、容器自体の変形により係合部材が外れてしまい、グルーピングができなくなる可能性も生じる。

【0005】

本発明は、搬送される物品が肉厚の薄い容器であっても、物品が変形することなく、常に正常にグルーピング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】

【0006】

本発明に係る物品搬送装置は、物品を連続的に搬送する搬送コンベヤと、搬送コンベヤの搬送路に沿って、搬送コンベヤの搬送速度とは異なる速度で走行する走行機構と、走行機構に揺動可能に支持され、搬送コンベヤ上を搬送される物品間の隙間に挿入されて物品に係合し、物品の搬送速度を走行機構の走行速度に規制して、搬送コンベヤ上の物品をグルーピングする係合部材とを備え、係合部材は、物品に係合しない退避位置から所定角度だけ揺動し、物品に対して相対的に浅く係合する第１係合位置に定められて物品をグルーピングした後、さらに揺動し、物品に対して相対的に深く係合する第２係合位置に定められ、走行機構は、係合部材が第１係合位置から第２係合位置に揺動する際に、係合部材が第１係合位置で係合する物品と係合部材との間に隙間が形成されるように、係合部材を搬送方向下流側に移動させることを特徴としている。

【0007】

好ましい実施形態としては、走行機構が相互に独立に走行する第１および第２走行部材を有し、第１走行部材に取付けられた係合部材が搬送コンベヤ上の連続する物品の先頭の物品に係合した状態で、第２走行部材に取付けられた係合部材が第１係合位置に揺動することにより、先頭から（ｎ＋１）番目の物品に係合し、第１走行部材が第２走行部材よりも高速で走行することにより、先頭からｎ番目と（ｎ＋１）番目の物品間に間隙が形成され、第２走行部材の係合部材が第２係合位置に揺動する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、搬送される物品が肉厚の薄い容器であっても、物品が変形することなく、常に正常にグルーピング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】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態である物品搬送装置の概略構成を示す側面図である。

【図2】物品搬送装置の平面図である。

【図3】係合部材の構成を示す平面図である。

【図4】係合部材を揺動駆動するための機構を示し、取付け部材の長手方向に沿う垂直平面により切断した断面図である。

【図5】係合部材が物品に対して係合する状態を示す図である。

【図6】物品をグルーピングする作用を示す図である。

【図7】第２実施形態を示す平面図である。

【図8】第３実施形態を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図示された実施形態を参照して本発明を説明する。
図１は第１実施形態の物品搬送装置１０を示し、物品搬送装置１０は上流側機器のコンベヤ１１の終端と下流側機器のコンベヤ１２の始端と間に設けられている。上流側機器は例えばラベラであり、物品搬送装置１０により搬送される物品の表面にラベルを貼付する。物品搬送装置１０は、図において右側から左側へ向かって物品を搬送し、搬送の間に、物品を所定個数ずつにグルーピングする。下流側機器は例えばラップラウンドケーサであり、グルーピングされた物品を段ボールシートによって包装する。

【0011】

物品搬送装置１０は、物品を連続的に搬送する搬送コンベヤ２０と、搬送コンベヤ２０の搬送路に沿って設けられた走行機構２１とを有する。走行機構２１は搬送コンベヤ２０の搬送路の上流側部分に配置され、物品をグルーピングするための係合部材３０を有する。搬送コンベヤ２０の搬送路の下流側部分の上方には受渡し装置１３が設けられる。受渡し装置１３は、無端状のチェーン１４にフライトバー１５を所定間隔毎に取付けて構成され、フライトバー１５は搬送コンベヤ２０上のグルーピングされた物品を上流側から押圧して下流側機器のコンベヤ１２に受け渡す。

【0012】

搬送コンベヤ２０は無端状のチェーンコンベヤであり、フレーム２２に設けられた複数のプーリ２３に掛け回される。搬送コンベヤ２０の搬送面は水平方向に延びるチェーン受け２９により、上流側機器のコンベヤ１１および下流側機器のコンベヤ１２の搬送面と同じ高さ位置に保持される。走行機構２１は搬送コンベヤ２０の搬送速度よりも遅い速度で走行する第１および第２チェーン２４、２５を有し、後述するようにチェーン２４、２５は、第１サーボモータ２６、２７（図２）によって相互に独立に駆動される。

【0013】

係合部材３０は、第１および第２チェーン２４、２５の周方向に沿って所定間隔毎に設けられる。後述するように各係合部材３０は走行機構２１に揺動可能に支持された一対のアームによって構成され、各アームは、搬送コンベヤ２０上を搬送される物品間に形成される隙間に挿入されて物品に係合し、これにより物品の搬送速度を走行機構２１の走行速度に規制してグルーピングを行う。なお図１において一点鎖線Ａは係合部材３０の移動軌跡を示す。

【0014】

図２は物品搬送装置１０の平面図である。この図において一点鎖線Ｂで示すように、搬送コンベヤ２０は物品を６列に整列した状態で搬送し、各列の物品は、搬送される間に走行機構２１によってグルーピングされる。走行機構２１において、第１チェーン（走行部材）２４は搬送コンベヤ２０の搬送方向に向かって左右両側にそれぞれ設けられ、第２チェーン（走行部材）２５も同様に搬送コンベヤ２０の左右両側に設けられる。各第１チェーン２４は第１サーボモータ２６の出力軸２８の基部と先端部に設けられた第１スプロケット３１と、第２サーボモータ２７の出力軸２９の基部と先端部に設けられた第２スプロケット３２とに掛け回される。同様に、各第２チェーン２５は第１サーボモータ２６の出力軸２８の基部と先端部に設けられた第３スプロケット３３と、第２サーボモータ２７の出力軸２９の基部と先端部に設けられた第４スプロケット３４とに掛け回される。

【0015】

第１スプロケット３１は出力軸２８に一体的に固定され、第２スプロケット３２は出力軸２９に相対回転自在に嵌合される。第３スプロケット３３は出力軸２８に相対回転自在に嵌合され、第４スプロケット３４は出力軸２９に一体的に固定される。したがって第１サーボモータ２６の出力軸２８の回転力は第１スプロケット３１と第１チェーン２４と第２スプロケット３２に伝達され、第２スプロケット３２は出力軸２９に対して相対回転する。同様に、第２サーボモータ２７の出力軸２８の回転力は第４スプロケット３４と第２チェーン２５と第３スプロケット３３に伝達され、第３スプロケット３３は出力軸２８に対して相対回転する。つまり第１および第２チェーン２４、２５は相互に独立に走行する。

【0016】

一対の第１チェーン２４には第１取付け部材４０の両端部が連結され、一対の第２チェーン２５には第２取付け部材４１の両端部が連結される。搬送コンベヤ２０の搬送方向に向かって左側（図２において下側）には、案内溝３５が形成された案内部材３６が設けられ、第１および第２取付け部材４０、４１には案内溝３５に係合するローラ３７、３８が設けられる。案内溝３５は搬送コンベヤ２０に搬送方向に沿って延び、第１および第２取付け部材４０、４１は案内溝３５に案内されて搬送方向に移動する。第１および第２取付け部材４０、４１は出力軸２８、２９に平行に延び、これらの取付け部材４０、４１にはそれぞれ、６つの係合部材３０が取付けられる。これらの係合部材３０は搬送される物品の列に対応して、一点鎖線Ｂの位置に設けられる。

【0017】

図３、４を参照して、係合部材３０、および係合部材３０を揺動駆動するための構成を説明する。各係合部材３０は一対のアーム、すなわち右アーム４２と左アーム４３から成る。右アーム４２はピン４４に固定され、ピン４４は取付け部材４０、４１に対して、軸心周りに回転可能に支持される。ピン４４には連結アーム４５が固定され、したがって右アーム４２と連結アーム４５はピン４４を介して、取付け部材４０、４１に揺動可能に支持される。連結アーム４５は、取付け部材４０、４１に平行に延びる右アーム駆動部材４６に連結され、したがって全ての右アーム４２は右アーム駆動部材４６を介して同時に揺動する。右アーム駆動部材４６には、右アーム用カム溝４７に係合するカムフォロア４８が設けられる。

【0018】

同様に左アーム４３は、取付け部材４０、４１に対して軸心周りに回転可能なピン５１に固定され、またピン５１には連結アーム５２が固定され、左アーム４３と連結アーム５２は取付け部材４０、４１に揺動可能に支持される。連結アーム５２は、取付け部材４０、４１に平行に延びる左アーム駆動部材５３に連結され、したがって全ての左アーム４３は左アーム駆動部材５３を介して同時に揺動する。左アーム駆動部材５３には、左アーム用カム溝５４に係合するカムフォロア５５が設けられる。

【0019】

すなわち右アーム４２と左アーム４３はそれぞれ、右アーム用カム溝４７と左アーム用カム溝５４の形状に従って揺動し、全ての係合部材３０は同時に開閉する。右アーム４２の先端には左アーム４３側に突出する右フィンガ５６が設けられ、左アーム４３の先端には右アーム４２側に突出する左フィンガ５７が設けられる。右フィンガ５６と左フィンガ５７は、搬送方向に隣接する２つの物品の隙間に容易に挿入されるよう、平面視でテーパ状に成形されている。

【0020】

図４に示すように、右アーム用カム溝４７と左アーム用カム溝５４は上側カム板６０と下側カム板６１に形成される。上側カム板６０と下側カム板６１は相互に平行であって水平に設けられ、上側カム板６０と下側カム板６１は、搬送方向の上流側端部と下流側端部において、それぞれステイ６２により連結される。ステイ６２にも右アーム用カム溝と左アーム用カム溝（図示せず）が形成され、右アーム用カム溝と左アーム用カム溝はそれぞれ、上側カム板６０と下側カム板６１とステイ６２において連続し、無端状に形成されている。

【0021】

上側カム板６０に形成された右アーム用カム溝４７と左アーム用カム溝５４は、所定領域において、水平面内で湾曲し、これにより右アーム４２と左アーム４３は揺動して開閉する。その他の領域では、右アーム用カム溝４７と左アーム用カム溝５４は直線的に形成され、右アーム４２と左アーム４３は揺動しない。右アーム４２と左アーム４３の揺動、すなわち係合部材３０の開閉動作を、次に図２、５を参照して説明する。

【0022】

走行機構２１の上流側端部（図２において右側）の近傍では、係合部材３０は開放して退避位置にあり、物品Ｃ１、Ｃ２に係合しない（符号Ｄ）。上流側端部から所定距離だけ移動すると、カム溝４７、５４の第１傾斜部Ｋ１の形状に従って、係合部材３０は退避位置から所定角度だけ揺動し、第１係合位置に定められる（符号Ｅ）。第１係合位置では、係合部材３０は物品Ｃ１、Ｃ２に対して、相対的に浅く係合する。物品Ｃ１が角型容器の場合、係合部材３０は面取りした角部に係合し、物品Ｃ２が丸型容器の場合、係合部材３０は平面視において物品Ｃ２の先端から約４５°回転した部位に係合する。

【0023】

係合部材３０は、搬送方向にさらに所定距離だけ移動すると、カム溝４７、５４の第２傾斜部Ｋ２の形状に従って、第１係合位置からさらに揺動し、第２係合位置に定められる（符号Ｆ）。第２係合位置では、係合部材３０は物品Ｃ１、Ｃ２に対して、相対的に深く係合した閉鎖状態になる。第２傾斜部Ｋ２より下流において、カム溝４７、５４は搬送方向に平行な直線部Ｌとして成形され、この部分を走行するとき、係合部材３０は閉鎖状態を維持する。走行機構２１の下流側端部の近傍では、カム溝４７、５４の第３傾斜部Ｋ３の形状に従って、係合部材３０は開放し、物品Ｃ１、Ｃ２に係合しない退避位置に戻る（符号Ｄ）。

【0024】

図６を参照して、物品Ｃをグルーピングする作用を説明する。この説明では、図６において左側に位置する先頭の係合部材３０は第１チェーン２４に取付けられ、右側に位置する後続の係合部材３０’は第２チェーン２５に取付けられていると仮定する。

【0025】

符号（ａ）に示す状態では、先頭の係合部材３０は閉鎖状態（第２係合位置）で、搬送コンベヤ２０上の連続する物品Ｃの先頭の物品Ｃに係合している。また後続の係合部材３０’は搬送コンベヤ２０の搬送面よりも下方にあり、開放して退避位置に定められている。先頭と後続の係合部材３０、３０’は同じ速度で移動し、後続の係合部材３０’が搬送面の上方に来て符号（ｂ）に示す状態になると、係合部材３０’は第１係合位置（図５の符号Ｅ）に揺動して、先頭から５番目の物品Ｃに浅く係合する。

【0026】

係合部材３０’が第１係合位置に定められるのと略同時に、第１チェーン２４が搬送コンベヤ２０と略同じ速度、すなわち第２チェーン２５よりも高速で走行する。これにより、後続の係合部材３０’が係合する５番目の物品Ｃよりも前方に位置する４つの物品Ｃが搬送コンベヤ２０によって搬送され、４番目と５番目の物品Ｃの間に間隙Ｇが形成される（符号（ｃ））。この後、後続の係合部材３０’が第２係合位置に揺動し、５番目の物品Ｃに深く係合する。これにより、５番目よりも後方にある物品Ｃは係合部材３０’によって搬送速度が規制されることになる。

【0027】

以上のように本実施形態では、グルーピングを行なうときに、まず係合部材３０’が第１角度だけ揺動して物品Ｃに対して浅く係合し、その前方に隣接する物品Ｃと係合部材３０’に係合された物品Ｃとの間に間隙Ｇが形成された後に、係合部材３０’がさらに大きい第２角度まで揺動し、物品Ｃに対して深く係合する。このようにグルーピングは、最初に係合部材３０’が浅く係合した状態で行われ、その後係合部材３０’を深く係合させるようにするので、搬送される物品Ｃが肉厚の薄い容器であっても、物品Ｃが変形することなく、常に正常に行われる。

【0028】

なお、係合部材の形状と移動軌跡や容器の形状等の条件によっては、係合部材が第１角度から第２角度に揺動する際に係合部材が物品に噛み込む可能性がある。この場合に、第２角度に揺動するタイミングに合わせて走行機構２１を加速させることで、物品との間に僅かな隙間を形成しながら係合部材を第２角度に揺動させるようにすればよい。これを図５の右側に示す丸型容器の物品Ｃ２を例にとって説明すると、係合部材３０が第１角度（符号Ｅ）から第２角度（符号Ｆ）に揺動するときに、係合部材３０を物品Ｃ２よりも相対的に下流側（図５の上側）に移動させ、すなわち物品Ｃ２を相対的に上流側（図５の下側）に移動させることにより、係合部材３０が物品Ｃ２に噛み込むことを防止しつつ係合部材３０を第１角度から第２角度に揺動することが可能となる。

【0029】

図７は第２実施形態を示している。この実施形態では、第１および第２カム機構７０、７１が設けられる。第１および第２カム機構７０、７１はそれぞれ、第１および第２カム昇降機構７２、７３に接続され、選択的に昇降される。すなわち第１および第２カム機構７０、７１の一方が係合部材のカムフォロア４８、５５に係合する高さ位置に定められ、他方はカムフォロア４８、５５には係合しない。第１カム機構７０のカム溝７４は、係合部材が開放状態と閉塞状態の間で切り替わるように形成され、従来技術と同じ１段階の開閉動作を実施するように構成されている。第２カム機構７１は上述した第１実施形態と同様に、係合部材が２段階の開閉動作を実施するように構成されている。

【0030】

第２実施形態では、グルーピングされる物品が、例えば軟質の角型容器の場合、係合部材が物品から外れる可能性が高いので、この場合のみ第２カム機構７１を使用するようにしてもよい。このように第２実施形態によれば、第１および第２カム機構７０、７１の一方を選択して使用することができ、搬送される物品の材質等に応じて適切なグルーピング動作を行なうことができる。

【0031】

図８は第３実施形態を示している。この実施形態では、カム機構８０は水平移動装置８２に連結されて水平方向に変位可能に構成されている。カム機構８０に形成されたカム溝８１は係合部材を第１角度だけ揺動させるような形状を有する。つまりカムフォロア４８、５４がカム溝８１の傾斜部Ｋ４に係合することにより、係合部材は第１角度だけ揺動して、搬送コンベヤによって搬送される物品に浅く係合する。その後、カムフォロア４８、５４がカム溝８１の直線部Ｌに係合したとき、水平移動装置８２によってカム機構８０が所定量だけ水平方向に変位し、係合部材が第２角度だけ揺動して物品に深く係合する。

【0032】

この実施形態は、下流側機器が一時停止した際に使用されるものである。つまり、下流側機器が一時停止した際、搬送コンベヤ２０の運転は停止せずに、係合部材３０を先頭の物品Ｃに係合させた状態で走行機構２１を停止させることで、物品Ｃを搬送コンベヤ２０上に滞留させておく。係合部材３０を第１角度だけ揺動させて先頭の物品Ｃに係合させた後、走行機構２１を停止させ、さらに水平移動装置によってカム機構８１を水平方向に変位させ、係合部材が第２角度だけ揺動して物品に深く係合するようにし、これにより係合部材３０を物品Ｃの正面側に係合させる。なお、必要に応じて、カム機構８１を水平方向に変位させて係合部材３０を第２角度に揺動させる際に、上述したように走行機構２１を下流側に移動させることで、閉鎖される係合部材３０の物品Ｃへの噛み込みを防止するようにしてもよい。

【0033】

第３実施形態によれば、第１実施形態と比較して、簡単な形状を有するカム溝８１により、物品のグルーピングが実現可能になる。

【0034】

なお上記各実施形態の係合部材において、左右のアーム４２、４３毎にカムフォロア４８、５４を設けていたが、カムフォロアを１つにして、左右のアーム４２、４３をギヤにより連動して揺動するように構成してもよい。

【符号の説明】

【0035】

２０ 搬送コンベヤ
２１ 走行機構
３０、３０’ 係合部材
Ｃ、Ｃ１、Ｃ２ 物品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】