カップ供給装置
【課題】カップホルダー内のカップを確実に１個ずつ下方に取り出して、良好にカップを供給することができるカップ供給装置を提供する。
【解決手段】このカップ供給装置は、上方位置に配設され、上下に反転した複数のカップを縦に積層して保持するカップホルダー１と、カップホルダーに保持されたカップ群の最下位のカップ内に、吸着ノズル２０を挿入してカップを吸着し、吸着ノズルを下降させて最下位のカップをカップホルダーから取り出し、反転させる昇降反転部２と、を備える。カップホルダー１の下部にカップ群を支持する支持部１０が設けられる共に、支持部１０にはカップの平面形状より小形のカップ取出開口部１１が設けられ、カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪１３がカップの縁部を支持するために内側に向けて突設される。
【解決手段】このカップ供給装置は、上方位置に配設され、上下に反転した複数のカップを縦に積層して保持するカップホルダー１と、カップホルダーに保持されたカップ群の最下位のカップ内に、吸着ノズル２０を挿入してカップを吸着し、吸着ノズルを下降させて最下位のカップをカップホルダーから取り出し、反転させる昇降反転部２と、を備える。カップホルダー１の下部にカップ群を支持する支持部１０が設けられる共に、支持部１０にはカップの平面形状より小形のカップ取出開口部１１が設けられ、カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪１３がカップの縁部を支持するために内側に向けて突設される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップケーキなどの菓子を製造する際等に使用するカップの供給装置に関し、特に、紙製のカップを確実に１個づつ良好に供給し得るカップ供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、カップケーキなどの菓子を製造する際、グラシン紙などから成形された紙製のカップを、コンベヤなどの焼き型上に、１個ずつ並べて供給するカップ供給装置が、下記特許文献１などで知られている。
【０００３】
この種のカップ供給装置は、縦型のカップホルダー内に、多数の紙製のカップを重ねて積層し、且つ底部を上とし上部を下にする反転状態で、それらのカップを収納し、カップホルダーの下方に、吸着ノズルを上下動可能で且つ上下に反転可能に配設して構成される。
【０００４】
このカップ供給装置は、カップホルダーに収納されたカップを、下方のコンベヤ上に１個づつ供給する場合、先ず、吸着ノズルを上昇させて、カップホルダー内の最下位のカップの内側に進入させ、吸着ノズルから空気を吸引して、吸着ノズル上に最下位のカップを吸着させる。次に、この吸着状態で、吸着ノズルを下降させた後、１８０度上下方向に反転させ、さらにコンベヤ上まで下降して、吸着ノズルの吸着を停止し、カップをコンベヤ上に載置するように動作する。
【特許文献１】特開平１０−２９７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のこの種のカップ供給装置では、吸着ノズルがカップホルダーからカップを吸着して取り出す際、１個ではなく２個以上のカップを取り出しやすく、また、吸着ノズルが最下位のカップを吸着して取り出した後、カップホルダー側に残留する最下位のカップが落下しやすいという問題があった。
【０００６】
すなわち、例えばグラシン紙などの薄紙製のカップは、多数の紙を積層した状態で、周囲にヒダをつけるようにカップ状に成形すると共に、所定の形状に打抜いて製造されるため、複数のカップが個々に分離可能ではあるものの、１個ずつのカップは前後に連結された状態となって、１個ずつのカップが剥離しにくい場合がある。
【０００７】
このために、吸着ノズルが最下位のカップを吸着して下降すると、その上の複数のカップが共に付着して取り出される場合があり、また、カップホルダー内の最下位のカップを下方に引き出したとき、カップホルダーに残留する最下位のカップが下方への引き出し力を受け、そのまま落下してしまうという不具合が発生する課題があった。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、カップホルダー内のカップを確実に１個ずつ下方に取り出して、良好にカップを供給することができるカップ供給装置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】
【０００９】
本発明に係るカップ供給装置は、上方位置に配設され、上下に反転した複数のカップを縦に積層して保持するカップホルダーと、該カップホルダーに保持されたカップ群の最下位のカップ内に、吸着ノズルを挿入して該カップを吸着し、該吸着ノズルを下降させて該最下位のカップを該カップホルダーから取り出し、反転させる昇降反転部と、を備えたカップ供給装置において、該カップホルダーの下部にカップ群を支持する支持部が設けられる共に、該支持部には該カップの平面形状より小形のカップ取出開口部が設けられ、該カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪が該カップの縁部を支持するために内側に向けて突設され、前記吸着ノズルの基部にはカバー板が該カップ取出開口部と該吸着ノズルとの間を略カバーするように取り付けられたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のカップ供給装置によれば、昇降反転部に取り付けられた吸着ノズルを上昇させて、カップホルダーの最下位のカップ内に挿入して吸着ノズルを吸着動作させたとき、カバー板によって吸着ノズルの吸着力が最下位のカップに良好に作用してこれを吸着し、このとき、カップの周縁部が内側縮径方向に収縮する。これにより、カップホルダーの支持爪から外れて、最下位のカップのみが吸着ノズルに吸着された状態で取り出される。このとき、カップホルダー内に残留したカップは、支持部の支持爪に確実に支持されて、落下することは防止される。
【００１１】
ここで、上記吸着ノズルの基部のカバー板は、前記カップ取出開口部より大形に形成された支持ベース部と該吸着ノズルとの間に取り付けられ、上記カップホルダー側の支持爪を進入させるための凹部を有し、該カバー板が該カップ取出開口部内に進入した状態で、該カバー板と該カップ取出開口部の周縁部との間に僅かな隙間が形成されるように構成することができる。
【００１２】
この発明によれば、吸着ノズルの吸着力が最下位のカップに、一層良好に作用してこれを吸着し、カップを縮径方向に収縮させて、カップホルダーの支持爪からカップの周縁部を外し、最下位のカップのみを吸着ノズルに吸着して取り出すことができる。
【００１３】
本発明に係るカップ供給装置は、上記カップ供給装置において、上記カップの平面形状が略円形に形成されると共に、上記カップホルダーのカップ取出開口部が略円形に形成され、該カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪が略等間隔に配置されて構成されたことを特徴とする。この発明によれば、略円形のカップを収納したカップホルダーから、最下位のカップのみを吸着ノズルに吸着して良好に取り出すことができる。
【００１４】
また、本発明に係るカップ供給装置は、上記カップ供給装置において、上記カップの平面形状が略長円形に形成されると共に、上記カップホルダーのカップ取出開口部が該カップの平面形状に対応した形状に形成され、該カップ取出開口部の平行縁部に支持爪が内側に突き出すように設けられ、上記吸着ノズルの平面形状が略長円形に形成され、上記吸着ノズルの基部のカバー板が該カップ取出開口部内に進入可能に形成され、該カバー板には該支持爪を進入させるための凹部が形成され、吸着ノズルの両側の平行部分に凹部が形成されたことを特徴とする。この発明によれば、略長円形のカップを収納したカップホルダーから、最下位のカップのみを吸着ノズルに吸着して良好に取り出すことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るカップ供給装置によれば、カップホルダーの最下位のカップ内に吸着ノズルを挿入して吸着動作させたとき、カバー板によって吸着ノズルの吸着力が最下位のカップに良好に作用してこれを吸着し、このとき、カップの周縁部が、内側縮径方向に収縮して、カップホルダーの支持爪から外れるため、最下位のカップのみを、吸着ノズルに吸着された状態で、確実に取り出すことができる。またこのとき、カップホルダー内に残留したカップは、支持部の支持爪に確実に支持されるため、残留するカップの落下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１はカップ供給装置の正面図を示し、図２はその左側面図を示している。このカップ供給装置は、上方位置に配設され、上下に反転して伏せた状態とした複数のカップＣを、縦に積層して保持するカップホルダー１と、カップホルダー１に積層されて保持されたカップ群の最下位のカップＣ内に、下側から吸着ノズル２０を挿入してカップＣを吸着し、吸着ノズル２０を下降させて最下位のカップＣをカップホルダー１から取り出し、その後、反転させる昇降反転部２と、を備えている。
【００１７】
供給されるカップＣは、薄いグラシン紙製の円形のカップであり、底部の直径より上縁部の直径を大きくした円形容器状に形成されると共に、その側面にヒダが形成される。この側面のヒダによりその外径が伸縮可能であり、後述の吸着ノズル２０により内側から吸着されたとき、縮径する構造となっている。
【００１８】
カップ供給装置のベース３には、２本のガイドロッド４が垂直に立設され、そのガイドロッド４の上端部に、カップホルダー１が水平に固定されている。カップホルダー１は、板状の支持部１０を鉛直状態のガイドロッド４に対し水平に固定しており、支持部１０上に、３列のカップ群を保持する３個のカップ保持部が形成されている。
【００１９】
カップ保持部は、３個の他、１個或いは２個、または４個以上形成することもできる。カップ保持部は、図４〜図６に示すように、板状の支持部１０の上面に、円形のカップ収納凹部１１を形成し、そのカップ収納凹部１１の中央に、カップ取出開口部１２を形成している。円形のカップ収納凹部１１は、カップＣの上縁部の外径より少し大きい内径を有して形成され、カップＣを反転して伏せた状態で、このカップ収納凹部１１内に収納することができる。また、カップ収納凹部１１の四隅には、支持棒１４が積層された状態のカップ群を保持するように立設されている。
【００２０】
図４に示すように、カップ取出開口部１２は、カップＣの上縁部の外径より少し大きい内径を有して形成される一方、カップ取出開口部１２の内側には、複数の（ここでは４個の）支持爪１３が内側に突き出すように設けられ、この支持爪１３上にカップＣを載せて支持するようにしている。
【００２１】
この支持爪１３は、約４５°の角度幅を有し、約９０°の間隔で４個突設されているが、その幅と角度はカップＣを支持可能な範囲で任意に決めることができる。また、支持爪１３の突き出し長は、図４に示すように、カップ取出開口部１２の内径の約１／１０程度となっているが、カップＣが後述の吸着ノズル２０に吸着されたとき、その上縁部が縮径し、その縮径によりカップＣの上縁部が支持爪１３の内側に入り、支持爪１３による支持を外れる程度の長さに、支持爪１３の突き出し長は、設定される。
【００２２】
昇降反転部２は、ノズル保持部として横長の直方体形状の箱状に形成され、片持ち構造とされ、正面図の右端部を回転支持部８によって、水平軸の回りで回動可能に軸支されている。回転支持部８は、ガイドロッド４に対し摺動ガイド部９を介して上下に摺動可能に取り付けられ、図１のように、昇降反転部２の軸部を水平軸の回りで回転可能に軸支している。このように、昇降反転部２は片持ち構造となっているが、昇降反転部２の両側を回転可能に軸支することもできる。
【００２３】
回転支持部８の端部に反転駆動部５が取り付けられ、反転駆動部５の駆動により昇降反転部２が水平軸の回りで回転駆動され、上下に反転する構造となっている。反転駆動部５には、圧力空気で作動するロータリーシリンダが使用されるが、電動モータなどを使用することもできる。さらに、回転支持部８の下部にはそれを上下動させるために、昇降駆動部が設けられている。
【００２４】
この昇降駆動部は、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７とからなり、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７は、各々２本のピストンロッド６ａ、７ａを上方にまたは下方に突出させて構成される。また、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７は、相互に背面を合わせるように固定され、第１昇降シリンダ６の２本のピストンロッド６ａは上方に伸び、第２昇降シリンダ７の２本のピストンロッド７ａは下方に伸びる。そして、第１昇降シリンダ６の２本のピストンロッド６ａの上端は、回転支持部８の下部に固定され、第２昇降シリンダ７の２本のピストンロッド７ａの上端は、ベース３上に固定される。
【００２５】
これにより、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７が、各々のピストンロッド６ａ、７ａを引き戻したとき、回転支持部８つまり昇降反転部２は最も下方位置まで下降し、第１昇降シリンダ６が、ピストンロッド６ａを押し出したとき、回転支持部８つまり昇降反転部２は、図１のように中間位置の反転可能な位置まで上昇し、さらに、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７が、共にピストンロッド６ａ，７ａを押し出したとき、回転支持部８つまり昇降反転部２は、図３のように最上部まで上昇する。このとき、吸着ノズル２０がカップホルダー１の最下位のカップＣ内に進入し、カップＣを吸着する。
【００２６】
昇降反転部２の下部（または上部）には、３個の吸着ノズル２０が並設状態で突設される。これら３個の吸着ノズル２０は、上記カップホルダー１の３個のカップ収納凹部１１に対応した位置に配置され、吸着ノズル２０が上方を向き、昇降反転部２が上昇したとき、各吸着ノズル２０は各カップ収納凹部１１のカップ取出開口部１２に正確に進入可能となっている。昇降反転部２内には、図示しない吸気通路が形成され、その吸気通路に連通する３本の吸気管が突出する形態で昇降反転部２の上面または下面に取り付けられ、３個の吸気管の先端に各々吸着ノズル２０が固定される。
【００２７】
吸着ノズル２０は、図４〜図６に示すように、カップＣの内側形状に類似した形状に且つその内側に進入可能な形状に形成されている。吸着ノズル２０の大径部（基部）側の直径は、カップＣの上縁部の外径より少し小さく形成され、吸着ノズル２０が伏せた状態のカップＣ内に進入してカップＣの周側面（ヒダの部分）を吸着したとき、カップＣの周側面（ヒダの部分）が少し縮径されるようになっている。
【００２８】
さらに、吸着ノズル２０の下部には円板形状の支持ベース部２２が設けられ、その支持ベース部２２と吸着ノズル２０の基部との間に、略円板形状のカバー板２１が設けられている。このカバー板２１は、図４に示すように、吸着ノズル２０が上昇してカップホルダー１のカップ取出開口部１２内に進入したとき、僅かな隙間を介して、干渉することなく、進入する形状に形成される。カバー板２１の周縁部には、支持爪１３に対応した凹部２１ａが形成されている。
【００２９】
すなわち、カップ取出開口部１２の内側に突設される、４５°の角度幅で９０°間隔４個の支持爪１３に対しては、それを受け入れるように、４個の凹部２１ａが、約４５°の角度幅９０°間隔で形成されている。このカバー板２１は、吸着ノズル２０が上昇してカップホルダー１のカップ取出開口部１２内に進入したとき、吸着ノズル２０とカップ取出開口部１２との隙間を略塞ぐようにカバーするが、図４に示すように、カバー板２１とカップ取出開口部１２との間には僅かな隙間が形成されており、干渉することはなく、このカバー板２１のみにより、カップ取出開口部１２との隙間が完全に塞がれることはなく、僅かな隙間を生じさせるようにしている。
【００３０】
また、図５に示すように、吸着ノズル２０とカバー板２１の基部に、支持ベース部２２が取り付けられているが、吸着ノズル２０が上昇端まで完全に上昇したとき、この支持ベース部２２はカップホルダー１の支持部１０の底面に当接することはなく、僅かな隙間を生じて停止し、支持ベース部２２と支持部１０が干渉することはない。
【００３１】
図１に示すように、昇降反転部２の自由端側には、空気チューブ２３が回動軸受２５を介して接続される。空気チューブ２３の先端は図示しない切替バルブを介してブロワの吸気側と送気側に切替可能に接続される。吸着ノズル２０が上昇してカップＣを吸着する際は、切替バルブが吸引側に切り替えられ、昇降反転部２内の吸気通路から空気を吸引し、３個の吸着ノズル２０の吸気孔２０ａから空気を吸引するようになっている。また、吸着ノズル２０が下側に反転して下降し、カップＣを吸着ノズル２０から離す際には、切替バルブを送気側に切り替え、吸着ノズル２０から空気を吹き出すようになっている。また、ベース３と昇降反転部２の間には、カップＣを焼き板上に載置して搬送する焼き板式のコンベヤ２４が配設されている。
【００３２】
次に、上記構成のカップ供給装置の動作を説明する。グラシン紙製の薄いカップＣは、積層され伏せた状態で、カップホルダー１のカップ収納凹部１１内に収納されている。カップ供給装置が起動すると、図１の状態から、先ず反転駆動部５が作動し、昇降反転部２の水平軸の回りで１８０°回転し、吸着ノズル２０が上向き状態となる。
【００３３】
次に、第２昇降シリンダ７がピストンロッド７ａを押し出し作動し、これにより、昇降反転部２が上昇し、吸着ノズル２０が、図３のように、カップホルダー１の底部のカップ取出開口部１２内に進入し、図５のように、最下位のカップＣ内に進入した状態で停止する。
【００３４】
このとき、吸着ノズル２０の基部のカバー板２１は、図４のように、カップ取出開口部１２内に進入し、カバー板２１の凹部２１ａには支持爪１３が僅かな隙を介して入り停止する。この状態で、カバー板２１とカップ取出開口部１２の縁部との間には、僅かな隙間が生じており、干渉することはない。また、このとき、吸着ノズル２０の基部の支持ベース部２２が、カップホルダー１の支持部１０の底部に近接するが、接触干渉することはなく、その間に僅かな隙間が生じている。
【００３５】
吸着ノズル２０が、カップホルダー１に収納された最下位のカップＣ内に進入したとき、または進入する前から、図示しない吸気用の切替バルブが作動して吸引動作に入り、吸着ノズル２０はその吸気孔２０ａから空気を吸引する。このような吸着ノズル２０の進入時、最下位のカップＣの側面と底面に吸引力が作用し、特にカップＣのヒダを有する側面は、それより小径の吸着ノズル２０の側面に吸引され吸着することにより、カップＣの外径が収縮する。これにより、カップＣの上縁部が、それを支持するカップホルダー１の支持爪１３上からその内側にシフトする。
【００３６】
これによって、カップＣはカップ取出開口部１２を通過可能に縮径された状態となり、この後、直ちに第２昇降シリンダ７がピストンロッド７ａを引戻し作動して昇降反転部２が下降し、吸着ノズル２０に吸着された最下位のカップＣのみが、その上のカップ群から剥離し、カップホルダー１のカップ取出開口部１２から取り出される。一方、カップホルダー１に残留したカップ群の最下位のカップＣは、その上縁部がカップ収納凹部１１内の支持爪１３上に支持されるため、カップ取出開口部１２からカップＣが落下することはなく、カップホルダー１内に保持されることとなる。
【００３７】
このように、最下位のカップＣが吸着ノズル２０に吸着する際、先ず、吸着ノズル２０がカップＣ内に進入し、次に、その基部のカバー板２１がカップ取出開口部１２内に僅かな隙間を介して進入し、さらに、支持ベース部２２がカップホルダー１の支持部１０の底部に接近し、最終的にカップＣが吸着される上昇端位置に停止し吸着する。このため、非常に短時間の動作ではあるが、カップＣ内の空気がカバー板２１と支持ベース部２２の接近により徐々に段階的に吸引されるため、最下位のカップＣのみが良好に剥離して内側に収縮し、吸着ノズル２０に吸着する。
【００３８】
したがって、カップホルダー１内のカップ群から最下位のカップＣのみを剥離させて吸着し、取り出すことができる。上記のようなカップの取出動作は、非常に高速で行なうことが可能であり、例えば、吸着ノズル２０が上昇しカップＣを吸着した状態で下降し取り出すまで、約０．１秒〜０．３秒で取り出すことができる。
【００３９】
この後、反転駆動部５が作動して昇降反転部２が上下に１８０°回転し、吸着ノズル２０が図１のように下向き状態となる。そして次に、第１昇降シリンダ６がそのピストンロッド６ａを引戻し作動して昇降反転部２が下降し、これにより、吸着ノズル２０が下方のコンベヤ２４上に達する。このとき、図示しない吸気管の切替バルブが作動して吸気が送気側に切り替わり、吸着ノズル２０の吸気孔２０ａから空気が吹き出される。これにより、吸着ノズル２０に吸着されていたカップＣはコンベヤ２４上に載置される。
【００４０】
その後、第１昇降シリンダ６がそのピストンロッド６ａを押し出し作動して、昇降反転部２が図１の位置まで上昇し、次に、反転駆動部５が作動して、昇降反転部２が１８０°上下に反転し、吸着ノズル２０が上方を向いた状態となる。そして、再び、第２昇降シリンダ７がそのピストンロッド７ａを押し出し作動し、これにより昇降反転部２が上昇して吸着ノズル２０が、カップホルダー１のカップ取出開口部１２から最下位のカップＣ内に進入し、上記と同様に、吸引動作を行なう吸着ノズル２０に最下位のカップＣが吸着される。そして、再び、吸着ノズル２０が昇降反転部２と共に下降し、上記と同様な動作が繰り返され、カップＣがコンベヤ２４の上に載置される。
【００４１】
このように、カップホルダー１内に伏せた状態で収納したカップＣを、吸着ノズル２０により１個ずつ良好に吸着して取り出し、コンベヤ２４上に供給することができる。
【００４２】
図７は他の実施形態のカップホルダー３１と吸着ノズル４０を示し、この装置では、平面と底面を略長円形とするカップＣ１を吸着して供給する構造である。カップホルダー３１のカップ保持部は、板状の支持部３６の上面に、長円形のカップ収納凹部３２を形成し、そのカップ収納凹部３２の中央に、長円形のカップ取出開口部３３を形成している。長円形のカップ収納凹部３２は、カップＣ１の上縁部の外形より大きく形成され、カップＣ１を反転して伏せた状態で、このカップ収納凹部３２内に収納することができる。また、カップ収納凹部３２の四隅には、支持棒３４が積層された状態のカップ群を保持するように立設されている。
【００４３】
さらに、カップ取出開口部３３は、カップＣ１の上縁部の外形より少し小さく形成される一方、カップ取出開口部１２の平行部分の両側には、支持爪３５が内側に突き出すように設けられ、主にこの支持爪３５上にカップＣ１を載せて支持するようにしている。支持爪３５の突き出し長は、カップＣ１が後述の吸着ノズル４０に吸着されたとき、その両側平行部分が内側に収縮して、カップＣ１の両側平行部分の縁部が支持爪３５の内側に入り、支持爪３５による支持を外れる程度の長さに、支持爪３５の突き出し長は、設定される。
【００４４】
吸着ノズル４０は、カップＣ１の内側形状に類似し略長円形の平面を有し、周側面を傾斜し、カップＣ１内に進入可能な形状に形成される。吸着ノズル４０の平面の幅と長さは、カップＣ１の上縁部の幅と長さより少し小さく形成され、吸着ノズル４０が伏せた状態のカップＣ１内に進入してカップＣ１の周側面（ヒダの部分）を吸着したとき、カップＣ１の周側面（ヒダの部分）が少し縮径されるようになっている。吸着ノズル４０には吸気孔が設けられる。
【００４５】
さらに、吸着ノズル４０の下部には長円板形状の支持ベース部４２が設けられ、その支持ベース部４２と吸着ノズル４０の基部との間に、略長円板形状のカバー板４１が設けられている。このカバー板４１は、吸着ノズル４０が上昇してカップホルダー３１のカップ取出開口部３３内に進入したとき、僅かな隙間を介して、干渉することなく、進入する形状に形成される。カバー板４１の周縁部には、支持爪３５に対応した凹部４１ａが形成されている。
【００４６】
このカバー板４１は、吸着ノズル４０が上昇してカップホルダー３１のカップ取出開口部３３内に進入したとき、吸着ノズル４０とカップ取出開口部３３との隙間を略塞ぐようにカバーするが、カバー板４１とカップ取出開口部３３との間には僅かな隙間が形成されており、干渉することはなく、このカバー板４１のみにより、カップ取出開口部３３との隙間が完全に塞がれることはなく、僅かな隙間を生じさせるようにしている。
【００４７】
また、吸着ノズル４０とカバー板４１は、支持ベース部４２上に取り付けられているが、吸着ノズル４０が上昇端まで完全に上昇したとき、この支持ベース部４２はカップホルダー３１の支持部３６の底面に当接することはなく、僅かな隙間を生じて停止し、支持ベース部４２と支持部３６が干渉することはない。
【００４８】
このような吸着ノズル４０、カバー板４１及び支持ベース部４２は、上記と同様に、昇降可能で且つ反転可能に装着された、図示しない昇降反転部の上面に突出して取り付けられ、内部に吸気通路が形成され、昇降反転部に接続された空気チューブを通して吸着ノズル４０の吸気孔から吸引するように取り付けられる。
【００４９】
カップホルダー３１内のカップＣ１を吸着ノズル４０に吸着して取り出す場合、上記と同様に、先ず、吸着ノズル４０がカップＣ１内に進入し、次に、その基部のカバー板４１がカップ取出開口部３３内に僅かな隙間を介して進入し、さらに、支持ベース部４２がカップホルダー４１の支持部３６の底部に接近し、最終的にカップＣ１が吸着される上昇端位置に停止し吸着する。
【００５０】
このとき、非常に短時間の動作ではあるが、カップＣ１内の空気がカバー板４１と支持ベース部４２の接近により徐々に段階的に吸引されるため、最下位のカップＣ１のみが良好に剥離して内側に収縮し、吸着ノズル４０に吸着する。したがって、カップホルダー３１内のカップ群から最下位のカップＣ１のみを剥離させて吸着し、取り出すことができる。また、カップホルダー３１内に残留した最下位のカップＣ１は、主に支持爪３５上に載置されて、落下することなく保持されることとなる。
【００５１】
図８はさらに別の実施形態のカップホルダー５１と吸着ノズル６０を示し、この装置では、平面と底面を略長円形とするカップＣ１を吸着して供給する構造である。カップホルダー５１のカップ保持部は、板状の支持部５６の上面に、略長方形のカップ収納凹部５２を形成し、そのカップ収納凹部５２の中央に、略長方形で両側に凹部を有した形状のカップ取出開口部５３を形成している。このカップ収納凹部５２は、カップＣ１の上縁部の外形より大きく形成され、カップＣ１を反転して伏せた状態で、このカップ収納凹部５２内に収納することができる。また、カップ収納凹部５２の内側寄りの四隅には、支持棒５４が積層された状態のカップ群を保持するように立設されている。
【００５２】
さらに、カップ取出開口部５３は、カップＣ１の上縁部の短手方向の幅より少し大きく形成された短手方向の幅を中央部に有し、両側端部寄りの部分の幅は、カップＣ１の上縁部の短手方向の幅より少し小さく形成される。また、カップ取出開口部５３の長手方向の幅はカップＣ１の長手方向の幅より長く形成されている。これにより、カップ取出開口部５３の中央部の四隅に、直角状に突出する支持爪５５が内側に突き出すように設けられ、この支持爪５５上にカップＣ１を載せて支持するようにしている。支持爪５５の突き出し長は、カップＣ１が後述の吸着ノズル６０に吸着されたとき、その両側平行部分が内側に収縮して、カップＣ１の両側平行部分の縁部が支持爪５５の内側に入り、支持爪５５による支持を外れる程度の長さとなっている。
【００５３】
吸着ノズル６０は、カップＣ１の内側形状に類似し略長円形の平面を有し、周側面を傾斜し、カップＣ１内に進入可能な形状に形成される。吸着ノズル６０の平面の幅と長さは、カップＣ１の上縁部の幅と長さより少し小さく形成され、吸着ノズル６０が伏せた状態のカップＣ１内に進入してカップＣ１の周側面（ヒダの部分）を吸着したとき、カップＣ１の周側面（ヒダの部分）が少し縮径されるようになっている。吸着ノズル６０には吸気孔が設けられる。
【００５４】
さらに、吸着ノズル６０の下部には長円板形状の支持ベース部６２が設けられ、その支持ベース部６２と吸着ノズル６０の基部との間に、略長方形で両側に矩形突部６１ａを突き出した形状のカバー板６１が設けられている。このカバー板６１は、吸着ノズル６０が上昇してカップホルダー５１のカップ取出開口部５３内に進入したとき、僅かな隙間を介して、干渉することなく、進入する形状に形成される。カバー板５１の中央部両側に設けた支持爪５５，５５の内側空間に、吸着ノズル６０の矩形突部６１ａが進入する。
【００５５】
このカバー板６１は、吸着ノズル６０が上昇してカップホルダー５１のカップ取出開口部５３内に進入したとき、吸着ノズル６０とカップ取出開口部５３との隙間を略塞ぐようにカバーするが、カバー板６１とカップ取出開口部５３との間には僅かな隙間が形成されており、干渉することはなく、このカバー板６１のみにより、カップ取出開口部５３との隙間が完全に塞がれることはなく、僅かな隙間を生じさせるようにしている。
【００５６】
また、吸着ノズル６０とカバー板６１の基部に、支持ベース部６２が取り付けられているが、吸着ノズル６０が上昇端まで完全に上昇したとき、この支持ベース部６２はカップホルダー５１の支持部５６の底面に当接することはなく、僅かな隙間を生じて停止し、支持ベース部６２と支持部５６が干渉することはない。
【００５７】
このような吸着ノズル６０、カバー板６１及び支持ベース部６２は、上記と同様に、昇降可能で且つ反転可能に装着された、図示しない昇降反転部の上面に突出して取り付けられ、内部に吸気通路が形成され、昇降反転部に接続された空気チューブを通して吸着ノズル６０の吸気孔から吸引するように取り付けられる。
【００５８】
カップホルダー５１内のカップＣ１を吸着ノズル６０に吸着して取り出す場合、上記と同様に、先ず、吸着ノズル６０がカップＣ１内に進入し、次に、その基部のカバー板６１がカップ取出開口部５３内に僅かな隙間を介して進入し、さらに、支持ベース部６２がカップホルダー５１の支持部５６の底部に接近し、最終的にカップＣ１が吸着される上昇端位置に停止し吸着する。
【００５９】
このとき、非常に短時間の動作ではあるが、カップＣ１内の空気がカバー板６１と支持ベース部６２の接近により徐々に段階的に吸引されるため、最下位のカップＣ１のみが良好に剥離して内側に収縮し、吸着ノズル６０に吸着する。したがって、カップホルダー５１内のカップ群から最下位のカップＣ１のみを剥離させて吸着し、取り出すことができる。また、カップホルダー５１内に残留した最下位のカップＣ１は、支持爪５５上に載置されて、落下することなく保持されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態を示すカップ供給装置の正面図である。
【図２】同カップ供給装置の左側面図である。
【図３】昇降反転部を上側に反転させて上昇した状態の正面図である。
【図４】図３のIV-IV拡大断面図である。
【図５】吸着ノズルがカップ内に進入する際の説明図である。
【図６】カップホルダーと吸着ノズルの斜視図である。
【図７】他の実施形態のカップホルダーと吸着ノズルの斜視図である。
【図８】別の実施形態のカップホルダーと吸着ノズルの斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ カップホルダー
２ 昇降反転部
５ 反転駆動部
８ 回転支持部
１０ 支持部
１１ カップ収納凹部
１２ カップ取出開口部
１３ 支持爪
２０ 吸着ノズル
２１ カバー板
２１ａ 凹部
２２ 支持ベース部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップケーキなどの菓子を製造する際等に使用するカップの供給装置に関し、特に、紙製のカップを確実に１個づつ良好に供給し得るカップ供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、カップケーキなどの菓子を製造する際、グラシン紙などから成形された紙製のカップを、コンベヤなどの焼き型上に、１個ずつ並べて供給するカップ供給装置が、下記特許文献１などで知られている。
【０００３】
この種のカップ供給装置は、縦型のカップホルダー内に、多数の紙製のカップを重ねて積層し、且つ底部を上とし上部を下にする反転状態で、それらのカップを収納し、カップホルダーの下方に、吸着ノズルを上下動可能で且つ上下に反転可能に配設して構成される。
【０００４】
このカップ供給装置は、カップホルダーに収納されたカップを、下方のコンベヤ上に１個づつ供給する場合、先ず、吸着ノズルを上昇させて、カップホルダー内の最下位のカップの内側に進入させ、吸着ノズルから空気を吸引して、吸着ノズル上に最下位のカップを吸着させる。次に、この吸着状態で、吸着ノズルを下降させた後、１８０度上下方向に反転させ、さらにコンベヤ上まで下降して、吸着ノズルの吸着を停止し、カップをコンベヤ上に載置するように動作する。
【特許文献１】特開平１０−２９７２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のこの種のカップ供給装置では、吸着ノズルがカップホルダーからカップを吸着して取り出す際、１個ではなく２個以上のカップを取り出しやすく、また、吸着ノズルが最下位のカップを吸着して取り出した後、カップホルダー側に残留する最下位のカップが落下しやすいという問題があった。
【０００６】
すなわち、例えばグラシン紙などの薄紙製のカップは、多数の紙を積層した状態で、周囲にヒダをつけるようにカップ状に成形すると共に、所定の形状に打抜いて製造されるため、複数のカップが個々に分離可能ではあるものの、１個ずつのカップは前後に連結された状態となって、１個ずつのカップが剥離しにくい場合がある。
【０００７】
このために、吸着ノズルが最下位のカップを吸着して下降すると、その上の複数のカップが共に付着して取り出される場合があり、また、カップホルダー内の最下位のカップを下方に引き出したとき、カップホルダーに残留する最下位のカップが下方への引き出し力を受け、そのまま落下してしまうという不具合が発生する課題があった。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、カップホルダー内のカップを確実に１個ずつ下方に取り出して、良好にカップを供給することができるカップ供給装置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】
【０００９】
本発明に係るカップ供給装置は、上方位置に配設され、上下に反転した複数のカップを縦に積層して保持するカップホルダーと、該カップホルダーに保持されたカップ群の最下位のカップ内に、吸着ノズルを挿入して該カップを吸着し、該吸着ノズルを下降させて該最下位のカップを該カップホルダーから取り出し、反転させる昇降反転部と、を備えたカップ供給装置において、該カップホルダーの下部にカップ群を支持する支持部が設けられる共に、該支持部には該カップの平面形状より小形のカップ取出開口部が設けられ、該カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪が該カップの縁部を支持するために内側に向けて突設され、前記吸着ノズルの基部にはカバー板が該カップ取出開口部と該吸着ノズルとの間を略カバーするように取り付けられたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のカップ供給装置によれば、昇降反転部に取り付けられた吸着ノズルを上昇させて、カップホルダーの最下位のカップ内に挿入して吸着ノズルを吸着動作させたとき、カバー板によって吸着ノズルの吸着力が最下位のカップに良好に作用してこれを吸着し、このとき、カップの周縁部が内側縮径方向に収縮する。これにより、カップホルダーの支持爪から外れて、最下位のカップのみが吸着ノズルに吸着された状態で取り出される。このとき、カップホルダー内に残留したカップは、支持部の支持爪に確実に支持されて、落下することは防止される。
【００１１】
ここで、上記吸着ノズルの基部のカバー板は、前記カップ取出開口部より大形に形成された支持ベース部と該吸着ノズルとの間に取り付けられ、上記カップホルダー側の支持爪を進入させるための凹部を有し、該カバー板が該カップ取出開口部内に進入した状態で、該カバー板と該カップ取出開口部の周縁部との間に僅かな隙間が形成されるように構成することができる。
【００１２】
この発明によれば、吸着ノズルの吸着力が最下位のカップに、一層良好に作用してこれを吸着し、カップを縮径方向に収縮させて、カップホルダーの支持爪からカップの周縁部を外し、最下位のカップのみを吸着ノズルに吸着して取り出すことができる。
【００１３】
本発明に係るカップ供給装置は、上記カップ供給装置において、上記カップの平面形状が略円形に形成されると共に、上記カップホルダーのカップ取出開口部が略円形に形成され、該カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪が略等間隔に配置されて構成されたことを特徴とする。この発明によれば、略円形のカップを収納したカップホルダーから、最下位のカップのみを吸着ノズルに吸着して良好に取り出すことができる。
【００１４】
また、本発明に係るカップ供給装置は、上記カップ供給装置において、上記カップの平面形状が略長円形に形成されると共に、上記カップホルダーのカップ取出開口部が該カップの平面形状に対応した形状に形成され、該カップ取出開口部の平行縁部に支持爪が内側に突き出すように設けられ、上記吸着ノズルの平面形状が略長円形に形成され、上記吸着ノズルの基部のカバー板が該カップ取出開口部内に進入可能に形成され、該カバー板には該支持爪を進入させるための凹部が形成され、吸着ノズルの両側の平行部分に凹部が形成されたことを特徴とする。この発明によれば、略長円形のカップを収納したカップホルダーから、最下位のカップのみを吸着ノズルに吸着して良好に取り出すことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るカップ供給装置によれば、カップホルダーの最下位のカップ内に吸着ノズルを挿入して吸着動作させたとき、カバー板によって吸着ノズルの吸着力が最下位のカップに良好に作用してこれを吸着し、このとき、カップの周縁部が、内側縮径方向に収縮して、カップホルダーの支持爪から外れるため、最下位のカップのみを、吸着ノズルに吸着された状態で、確実に取り出すことができる。またこのとき、カップホルダー内に残留したカップは、支持部の支持爪に確実に支持されるため、残留するカップの落下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１はカップ供給装置の正面図を示し、図２はその左側面図を示している。このカップ供給装置は、上方位置に配設され、上下に反転して伏せた状態とした複数のカップＣを、縦に積層して保持するカップホルダー１と、カップホルダー１に積層されて保持されたカップ群の最下位のカップＣ内に、下側から吸着ノズル２０を挿入してカップＣを吸着し、吸着ノズル２０を下降させて最下位のカップＣをカップホルダー１から取り出し、その後、反転させる昇降反転部２と、を備えている。
【００１７】
供給されるカップＣは、薄いグラシン紙製の円形のカップであり、底部の直径より上縁部の直径を大きくした円形容器状に形成されると共に、その側面にヒダが形成される。この側面のヒダによりその外径が伸縮可能であり、後述の吸着ノズル２０により内側から吸着されたとき、縮径する構造となっている。
【００１８】
カップ供給装置のベース３には、２本のガイドロッド４が垂直に立設され、そのガイドロッド４の上端部に、カップホルダー１が水平に固定されている。カップホルダー１は、板状の支持部１０を鉛直状態のガイドロッド４に対し水平に固定しており、支持部１０上に、３列のカップ群を保持する３個のカップ保持部が形成されている。
【００１９】
カップ保持部は、３個の他、１個或いは２個、または４個以上形成することもできる。カップ保持部は、図４〜図６に示すように、板状の支持部１０の上面に、円形のカップ収納凹部１１を形成し、そのカップ収納凹部１１の中央に、カップ取出開口部１２を形成している。円形のカップ収納凹部１１は、カップＣの上縁部の外径より少し大きい内径を有して形成され、カップＣを反転して伏せた状態で、このカップ収納凹部１１内に収納することができる。また、カップ収納凹部１１の四隅には、支持棒１４が積層された状態のカップ群を保持するように立設されている。
【００２０】
図４に示すように、カップ取出開口部１２は、カップＣの上縁部の外径より少し大きい内径を有して形成される一方、カップ取出開口部１２の内側には、複数の（ここでは４個の）支持爪１３が内側に突き出すように設けられ、この支持爪１３上にカップＣを載せて支持するようにしている。
【００２１】
この支持爪１３は、約４５°の角度幅を有し、約９０°の間隔で４個突設されているが、その幅と角度はカップＣを支持可能な範囲で任意に決めることができる。また、支持爪１３の突き出し長は、図４に示すように、カップ取出開口部１２の内径の約１／１０程度となっているが、カップＣが後述の吸着ノズル２０に吸着されたとき、その上縁部が縮径し、その縮径によりカップＣの上縁部が支持爪１３の内側に入り、支持爪１３による支持を外れる程度の長さに、支持爪１３の突き出し長は、設定される。
【００２２】
昇降反転部２は、ノズル保持部として横長の直方体形状の箱状に形成され、片持ち構造とされ、正面図の右端部を回転支持部８によって、水平軸の回りで回動可能に軸支されている。回転支持部８は、ガイドロッド４に対し摺動ガイド部９を介して上下に摺動可能に取り付けられ、図１のように、昇降反転部２の軸部を水平軸の回りで回転可能に軸支している。このように、昇降反転部２は片持ち構造となっているが、昇降反転部２の両側を回転可能に軸支することもできる。
【００２３】
回転支持部８の端部に反転駆動部５が取り付けられ、反転駆動部５の駆動により昇降反転部２が水平軸の回りで回転駆動され、上下に反転する構造となっている。反転駆動部５には、圧力空気で作動するロータリーシリンダが使用されるが、電動モータなどを使用することもできる。さらに、回転支持部８の下部にはそれを上下動させるために、昇降駆動部が設けられている。
【００２４】
この昇降駆動部は、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７とからなり、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７は、各々２本のピストンロッド６ａ、７ａを上方にまたは下方に突出させて構成される。また、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７は、相互に背面を合わせるように固定され、第１昇降シリンダ６の２本のピストンロッド６ａは上方に伸び、第２昇降シリンダ７の２本のピストンロッド７ａは下方に伸びる。そして、第１昇降シリンダ６の２本のピストンロッド６ａの上端は、回転支持部８の下部に固定され、第２昇降シリンダ７の２本のピストンロッド７ａの上端は、ベース３上に固定される。
【００２５】
これにより、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７が、各々のピストンロッド６ａ、７ａを引き戻したとき、回転支持部８つまり昇降反転部２は最も下方位置まで下降し、第１昇降シリンダ６が、ピストンロッド６ａを押し出したとき、回転支持部８つまり昇降反転部２は、図１のように中間位置の反転可能な位置まで上昇し、さらに、第１昇降シリンダ６と第２昇降シリンダ７が、共にピストンロッド６ａ，７ａを押し出したとき、回転支持部８つまり昇降反転部２は、図３のように最上部まで上昇する。このとき、吸着ノズル２０がカップホルダー１の最下位のカップＣ内に進入し、カップＣを吸着する。
【００２６】
昇降反転部２の下部（または上部）には、３個の吸着ノズル２０が並設状態で突設される。これら３個の吸着ノズル２０は、上記カップホルダー１の３個のカップ収納凹部１１に対応した位置に配置され、吸着ノズル２０が上方を向き、昇降反転部２が上昇したとき、各吸着ノズル２０は各カップ収納凹部１１のカップ取出開口部１２に正確に進入可能となっている。昇降反転部２内には、図示しない吸気通路が形成され、その吸気通路に連通する３本の吸気管が突出する形態で昇降反転部２の上面または下面に取り付けられ、３個の吸気管の先端に各々吸着ノズル２０が固定される。
【００２７】
吸着ノズル２０は、図４〜図６に示すように、カップＣの内側形状に類似した形状に且つその内側に進入可能な形状に形成されている。吸着ノズル２０の大径部（基部）側の直径は、カップＣの上縁部の外径より少し小さく形成され、吸着ノズル２０が伏せた状態のカップＣ内に進入してカップＣの周側面（ヒダの部分）を吸着したとき、カップＣの周側面（ヒダの部分）が少し縮径されるようになっている。
【００２８】
さらに、吸着ノズル２０の下部には円板形状の支持ベース部２２が設けられ、その支持ベース部２２と吸着ノズル２０の基部との間に、略円板形状のカバー板２１が設けられている。このカバー板２１は、図４に示すように、吸着ノズル２０が上昇してカップホルダー１のカップ取出開口部１２内に進入したとき、僅かな隙間を介して、干渉することなく、進入する形状に形成される。カバー板２１の周縁部には、支持爪１３に対応した凹部２１ａが形成されている。
【００２９】
すなわち、カップ取出開口部１２の内側に突設される、４５°の角度幅で９０°間隔４個の支持爪１３に対しては、それを受け入れるように、４個の凹部２１ａが、約４５°の角度幅９０°間隔で形成されている。このカバー板２１は、吸着ノズル２０が上昇してカップホルダー１のカップ取出開口部１２内に進入したとき、吸着ノズル２０とカップ取出開口部１２との隙間を略塞ぐようにカバーするが、図４に示すように、カバー板２１とカップ取出開口部１２との間には僅かな隙間が形成されており、干渉することはなく、このカバー板２１のみにより、カップ取出開口部１２との隙間が完全に塞がれることはなく、僅かな隙間を生じさせるようにしている。
【００３０】
また、図５に示すように、吸着ノズル２０とカバー板２１の基部に、支持ベース部２２が取り付けられているが、吸着ノズル２０が上昇端まで完全に上昇したとき、この支持ベース部２２はカップホルダー１の支持部１０の底面に当接することはなく、僅かな隙間を生じて停止し、支持ベース部２２と支持部１０が干渉することはない。
【００３１】
図１に示すように、昇降反転部２の自由端側には、空気チューブ２３が回動軸受２５を介して接続される。空気チューブ２３の先端は図示しない切替バルブを介してブロワの吸気側と送気側に切替可能に接続される。吸着ノズル２０が上昇してカップＣを吸着する際は、切替バルブが吸引側に切り替えられ、昇降反転部２内の吸気通路から空気を吸引し、３個の吸着ノズル２０の吸気孔２０ａから空気を吸引するようになっている。また、吸着ノズル２０が下側に反転して下降し、カップＣを吸着ノズル２０から離す際には、切替バルブを送気側に切り替え、吸着ノズル２０から空気を吹き出すようになっている。また、ベース３と昇降反転部２の間には、カップＣを焼き板上に載置して搬送する焼き板式のコンベヤ２４が配設されている。
【００３２】
次に、上記構成のカップ供給装置の動作を説明する。グラシン紙製の薄いカップＣは、積層され伏せた状態で、カップホルダー１のカップ収納凹部１１内に収納されている。カップ供給装置が起動すると、図１の状態から、先ず反転駆動部５が作動し、昇降反転部２の水平軸の回りで１８０°回転し、吸着ノズル２０が上向き状態となる。
【００３３】
次に、第２昇降シリンダ７がピストンロッド７ａを押し出し作動し、これにより、昇降反転部２が上昇し、吸着ノズル２０が、図３のように、カップホルダー１の底部のカップ取出開口部１２内に進入し、図５のように、最下位のカップＣ内に進入した状態で停止する。
【００３４】
このとき、吸着ノズル２０の基部のカバー板２１は、図４のように、カップ取出開口部１２内に進入し、カバー板２１の凹部２１ａには支持爪１３が僅かな隙を介して入り停止する。この状態で、カバー板２１とカップ取出開口部１２の縁部との間には、僅かな隙間が生じており、干渉することはない。また、このとき、吸着ノズル２０の基部の支持ベース部２２が、カップホルダー１の支持部１０の底部に近接するが、接触干渉することはなく、その間に僅かな隙間が生じている。
【００３５】
吸着ノズル２０が、カップホルダー１に収納された最下位のカップＣ内に進入したとき、または進入する前から、図示しない吸気用の切替バルブが作動して吸引動作に入り、吸着ノズル２０はその吸気孔２０ａから空気を吸引する。このような吸着ノズル２０の進入時、最下位のカップＣの側面と底面に吸引力が作用し、特にカップＣのヒダを有する側面は、それより小径の吸着ノズル２０の側面に吸引され吸着することにより、カップＣの外径が収縮する。これにより、カップＣの上縁部が、それを支持するカップホルダー１の支持爪１３上からその内側にシフトする。
【００３６】
これによって、カップＣはカップ取出開口部１２を通過可能に縮径された状態となり、この後、直ちに第２昇降シリンダ７がピストンロッド７ａを引戻し作動して昇降反転部２が下降し、吸着ノズル２０に吸着された最下位のカップＣのみが、その上のカップ群から剥離し、カップホルダー１のカップ取出開口部１２から取り出される。一方、カップホルダー１に残留したカップ群の最下位のカップＣは、その上縁部がカップ収納凹部１１内の支持爪１３上に支持されるため、カップ取出開口部１２からカップＣが落下することはなく、カップホルダー１内に保持されることとなる。
【００３７】
このように、最下位のカップＣが吸着ノズル２０に吸着する際、先ず、吸着ノズル２０がカップＣ内に進入し、次に、その基部のカバー板２１がカップ取出開口部１２内に僅かな隙間を介して進入し、さらに、支持ベース部２２がカップホルダー１の支持部１０の底部に接近し、最終的にカップＣが吸着される上昇端位置に停止し吸着する。このため、非常に短時間の動作ではあるが、カップＣ内の空気がカバー板２１と支持ベース部２２の接近により徐々に段階的に吸引されるため、最下位のカップＣのみが良好に剥離して内側に収縮し、吸着ノズル２０に吸着する。
【００３８】
したがって、カップホルダー１内のカップ群から最下位のカップＣのみを剥離させて吸着し、取り出すことができる。上記のようなカップの取出動作は、非常に高速で行なうことが可能であり、例えば、吸着ノズル２０が上昇しカップＣを吸着した状態で下降し取り出すまで、約０．１秒〜０．３秒で取り出すことができる。
【００３９】
この後、反転駆動部５が作動して昇降反転部２が上下に１８０°回転し、吸着ノズル２０が図１のように下向き状態となる。そして次に、第１昇降シリンダ６がそのピストンロッド６ａを引戻し作動して昇降反転部２が下降し、これにより、吸着ノズル２０が下方のコンベヤ２４上に達する。このとき、図示しない吸気管の切替バルブが作動して吸気が送気側に切り替わり、吸着ノズル２０の吸気孔２０ａから空気が吹き出される。これにより、吸着ノズル２０に吸着されていたカップＣはコンベヤ２４上に載置される。
【００４０】
その後、第１昇降シリンダ６がそのピストンロッド６ａを押し出し作動して、昇降反転部２が図１の位置まで上昇し、次に、反転駆動部５が作動して、昇降反転部２が１８０°上下に反転し、吸着ノズル２０が上方を向いた状態となる。そして、再び、第２昇降シリンダ７がそのピストンロッド７ａを押し出し作動し、これにより昇降反転部２が上昇して吸着ノズル２０が、カップホルダー１のカップ取出開口部１２から最下位のカップＣ内に進入し、上記と同様に、吸引動作を行なう吸着ノズル２０に最下位のカップＣが吸着される。そして、再び、吸着ノズル２０が昇降反転部２と共に下降し、上記と同様な動作が繰り返され、カップＣがコンベヤ２４の上に載置される。
【００４１】
このように、カップホルダー１内に伏せた状態で収納したカップＣを、吸着ノズル２０により１個ずつ良好に吸着して取り出し、コンベヤ２４上に供給することができる。
【００４２】
図７は他の実施形態のカップホルダー３１と吸着ノズル４０を示し、この装置では、平面と底面を略長円形とするカップＣ１を吸着して供給する構造である。カップホルダー３１のカップ保持部は、板状の支持部３６の上面に、長円形のカップ収納凹部３２を形成し、そのカップ収納凹部３２の中央に、長円形のカップ取出開口部３３を形成している。長円形のカップ収納凹部３２は、カップＣ１の上縁部の外形より大きく形成され、カップＣ１を反転して伏せた状態で、このカップ収納凹部３２内に収納することができる。また、カップ収納凹部３２の四隅には、支持棒３４が積層された状態のカップ群を保持するように立設されている。
【００４３】
さらに、カップ取出開口部３３は、カップＣ１の上縁部の外形より少し小さく形成される一方、カップ取出開口部１２の平行部分の両側には、支持爪３５が内側に突き出すように設けられ、主にこの支持爪３５上にカップＣ１を載せて支持するようにしている。支持爪３５の突き出し長は、カップＣ１が後述の吸着ノズル４０に吸着されたとき、その両側平行部分が内側に収縮して、カップＣ１の両側平行部分の縁部が支持爪３５の内側に入り、支持爪３５による支持を外れる程度の長さに、支持爪３５の突き出し長は、設定される。
【００４４】
吸着ノズル４０は、カップＣ１の内側形状に類似し略長円形の平面を有し、周側面を傾斜し、カップＣ１内に進入可能な形状に形成される。吸着ノズル４０の平面の幅と長さは、カップＣ１の上縁部の幅と長さより少し小さく形成され、吸着ノズル４０が伏せた状態のカップＣ１内に進入してカップＣ１の周側面（ヒダの部分）を吸着したとき、カップＣ１の周側面（ヒダの部分）が少し縮径されるようになっている。吸着ノズル４０には吸気孔が設けられる。
【００４５】
さらに、吸着ノズル４０の下部には長円板形状の支持ベース部４２が設けられ、その支持ベース部４２と吸着ノズル４０の基部との間に、略長円板形状のカバー板４１が設けられている。このカバー板４１は、吸着ノズル４０が上昇してカップホルダー３１のカップ取出開口部３３内に進入したとき、僅かな隙間を介して、干渉することなく、進入する形状に形成される。カバー板４１の周縁部には、支持爪３５に対応した凹部４１ａが形成されている。
【００４６】
このカバー板４１は、吸着ノズル４０が上昇してカップホルダー３１のカップ取出開口部３３内に進入したとき、吸着ノズル４０とカップ取出開口部３３との隙間を略塞ぐようにカバーするが、カバー板４１とカップ取出開口部３３との間には僅かな隙間が形成されており、干渉することはなく、このカバー板４１のみにより、カップ取出開口部３３との隙間が完全に塞がれることはなく、僅かな隙間を生じさせるようにしている。
【００４７】
また、吸着ノズル４０とカバー板４１は、支持ベース部４２上に取り付けられているが、吸着ノズル４０が上昇端まで完全に上昇したとき、この支持ベース部４２はカップホルダー３１の支持部３６の底面に当接することはなく、僅かな隙間を生じて停止し、支持ベース部４２と支持部３６が干渉することはない。
【００４８】
このような吸着ノズル４０、カバー板４１及び支持ベース部４２は、上記と同様に、昇降可能で且つ反転可能に装着された、図示しない昇降反転部の上面に突出して取り付けられ、内部に吸気通路が形成され、昇降反転部に接続された空気チューブを通して吸着ノズル４０の吸気孔から吸引するように取り付けられる。
【００４９】
カップホルダー３１内のカップＣ１を吸着ノズル４０に吸着して取り出す場合、上記と同様に、先ず、吸着ノズル４０がカップＣ１内に進入し、次に、その基部のカバー板４１がカップ取出開口部３３内に僅かな隙間を介して進入し、さらに、支持ベース部４２がカップホルダー４１の支持部３６の底部に接近し、最終的にカップＣ１が吸着される上昇端位置に停止し吸着する。
【００５０】
このとき、非常に短時間の動作ではあるが、カップＣ１内の空気がカバー板４１と支持ベース部４２の接近により徐々に段階的に吸引されるため、最下位のカップＣ１のみが良好に剥離して内側に収縮し、吸着ノズル４０に吸着する。したがって、カップホルダー３１内のカップ群から最下位のカップＣ１のみを剥離させて吸着し、取り出すことができる。また、カップホルダー３１内に残留した最下位のカップＣ１は、主に支持爪３５上に載置されて、落下することなく保持されることとなる。
【００５１】
図８はさらに別の実施形態のカップホルダー５１と吸着ノズル６０を示し、この装置では、平面と底面を略長円形とするカップＣ１を吸着して供給する構造である。カップホルダー５１のカップ保持部は、板状の支持部５６の上面に、略長方形のカップ収納凹部５２を形成し、そのカップ収納凹部５２の中央に、略長方形で両側に凹部を有した形状のカップ取出開口部５３を形成している。このカップ収納凹部５２は、カップＣ１の上縁部の外形より大きく形成され、カップＣ１を反転して伏せた状態で、このカップ収納凹部５２内に収納することができる。また、カップ収納凹部５２の内側寄りの四隅には、支持棒５４が積層された状態のカップ群を保持するように立設されている。
【００５２】
さらに、カップ取出開口部５３は、カップＣ１の上縁部の短手方向の幅より少し大きく形成された短手方向の幅を中央部に有し、両側端部寄りの部分の幅は、カップＣ１の上縁部の短手方向の幅より少し小さく形成される。また、カップ取出開口部５３の長手方向の幅はカップＣ１の長手方向の幅より長く形成されている。これにより、カップ取出開口部５３の中央部の四隅に、直角状に突出する支持爪５５が内側に突き出すように設けられ、この支持爪５５上にカップＣ１を載せて支持するようにしている。支持爪５５の突き出し長は、カップＣ１が後述の吸着ノズル６０に吸着されたとき、その両側平行部分が内側に収縮して、カップＣ１の両側平行部分の縁部が支持爪５５の内側に入り、支持爪５５による支持を外れる程度の長さとなっている。
【００５３】
吸着ノズル６０は、カップＣ１の内側形状に類似し略長円形の平面を有し、周側面を傾斜し、カップＣ１内に進入可能な形状に形成される。吸着ノズル６０の平面の幅と長さは、カップＣ１の上縁部の幅と長さより少し小さく形成され、吸着ノズル６０が伏せた状態のカップＣ１内に進入してカップＣ１の周側面（ヒダの部分）を吸着したとき、カップＣ１の周側面（ヒダの部分）が少し縮径されるようになっている。吸着ノズル６０には吸気孔が設けられる。
【００５４】
さらに、吸着ノズル６０の下部には長円板形状の支持ベース部６２が設けられ、その支持ベース部６２と吸着ノズル６０の基部との間に、略長方形で両側に矩形突部６１ａを突き出した形状のカバー板６１が設けられている。このカバー板６１は、吸着ノズル６０が上昇してカップホルダー５１のカップ取出開口部５３内に進入したとき、僅かな隙間を介して、干渉することなく、進入する形状に形成される。カバー板５１の中央部両側に設けた支持爪５５，５５の内側空間に、吸着ノズル６０の矩形突部６１ａが進入する。
【００５５】
このカバー板６１は、吸着ノズル６０が上昇してカップホルダー５１のカップ取出開口部５３内に進入したとき、吸着ノズル６０とカップ取出開口部５３との隙間を略塞ぐようにカバーするが、カバー板６１とカップ取出開口部５３との間には僅かな隙間が形成されており、干渉することはなく、このカバー板６１のみにより、カップ取出開口部５３との隙間が完全に塞がれることはなく、僅かな隙間を生じさせるようにしている。
【００５６】
また、吸着ノズル６０とカバー板６１の基部に、支持ベース部６２が取り付けられているが、吸着ノズル６０が上昇端まで完全に上昇したとき、この支持ベース部６２はカップホルダー５１の支持部５６の底面に当接することはなく、僅かな隙間を生じて停止し、支持ベース部６２と支持部５６が干渉することはない。
【００５７】
このような吸着ノズル６０、カバー板６１及び支持ベース部６２は、上記と同様に、昇降可能で且つ反転可能に装着された、図示しない昇降反転部の上面に突出して取り付けられ、内部に吸気通路が形成され、昇降反転部に接続された空気チューブを通して吸着ノズル６０の吸気孔から吸引するように取り付けられる。
【００５８】
カップホルダー５１内のカップＣ１を吸着ノズル６０に吸着して取り出す場合、上記と同様に、先ず、吸着ノズル６０がカップＣ１内に進入し、次に、その基部のカバー板６１がカップ取出開口部５３内に僅かな隙間を介して進入し、さらに、支持ベース部６２がカップホルダー５１の支持部５６の底部に接近し、最終的にカップＣ１が吸着される上昇端位置に停止し吸着する。
【００５９】
このとき、非常に短時間の動作ではあるが、カップＣ１内の空気がカバー板６１と支持ベース部６２の接近により徐々に段階的に吸引されるため、最下位のカップＣ１のみが良好に剥離して内側に収縮し、吸着ノズル６０に吸着する。したがって、カップホルダー５１内のカップ群から最下位のカップＣ１のみを剥離させて吸着し、取り出すことができる。また、カップホルダー５１内に残留した最下位のカップＣ１は、支持爪５５上に載置されて、落下することなく保持されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態を示すカップ供給装置の正面図である。
【図２】同カップ供給装置の左側面図である。
【図３】昇降反転部を上側に反転させて上昇した状態の正面図である。
【図４】図３のIV-IV拡大断面図である。
【図５】吸着ノズルがカップ内に進入する際の説明図である。
【図６】カップホルダーと吸着ノズルの斜視図である。
【図７】他の実施形態のカップホルダーと吸着ノズルの斜視図である。
【図８】別の実施形態のカップホルダーと吸着ノズルの斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ カップホルダー
２ 昇降反転部
５ 反転駆動部
８ 回転支持部
１０ 支持部
１１ カップ収納凹部
１２ カップ取出開口部
１３ 支持爪
２０ 吸着ノズル
２１ カバー板
２１ａ 凹部
２２ 支持ベース部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方位置に配設され、上下に反転した複数のカップを縦に積層して保持するカップホルダーと、該カップホルダーに保持されたカップ群の最下位のカップ内に、吸着ノズルを挿入して該カップを吸着し、該吸着ノズルを下降させて該最下位のカップを該カップホルダーから取り出し、反転させる昇降反転部と、を備えたカップ供給装置において、
該カップホルダーの下部にカップ群を支持する支持部が設けられる共に、該支持部には該カップの平面形状より小形のカップ取出開口部が設けられ、該カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪が該カップの縁部を支持するために内側に向けて突設され、前記吸着ノズルの基部にはカバー板が該カップ取出開口部と該吸着ノズルとの間を略カバーするように取り付けられたことを特徴とするカップ供給装置。
【請求項２】
前記吸着ノズルの基部のカバー板は、前記カップ取出開口部より大形に形成された支持ベース部と該吸着ノズルとの間に取り付けられ、上記カップホルダー側の支持爪を進入させるための凹部が該カバー板に設けられ、該カバー板が該カップ取出開口部内に進入した状態で、該カバー板と該カップ取出開口部の周縁部との間に僅かな隙間が形成されることを特徴とする請求項１記載のカップ供給装置。
【請求項３】
前記カップの平面形状が略円形に形成されると共に、前記カップホルダーのカップ取出開口部が略円形に形成され、該カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪が略等間隔に配置されたことを特徴とする請求項２記載のカップ供給装置。
【請求項４】
前記カップの平面形状が略長円形に形成されると共に、前記カップホルダーのカップ取出開口部が該カップの平面形状に対応した形状に形成され、該カップ取出開口部の平行な両側縁部に支持爪が内側に突き出すように設けられ、前記吸着ノズルの平面形状が略長円形に形成され、該吸着ノズルの基部のカバー板が該カップ取出開口部内に進入可能に形成され、該カバー板には該支持爪を進入させるための凹部が形成され、該吸着ノズルの両側の平行部分に凹部が形成されたことを特徴とする請求項３記載のカップ供給装置。
【請求項１】
上方位置に配設され、上下に反転した複数のカップを縦に積層して保持するカップホルダーと、該カップホルダーに保持されたカップ群の最下位のカップ内に、吸着ノズルを挿入して該カップを吸着し、該吸着ノズルを下降させて該最下位のカップを該カップホルダーから取り出し、反転させる昇降反転部と、を備えたカップ供給装置において、
該カップホルダーの下部にカップ群を支持する支持部が設けられる共に、該支持部には該カップの平面形状より小形のカップ取出開口部が設けられ、該カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪が該カップの縁部を支持するために内側に向けて突設され、前記吸着ノズルの基部にはカバー板が該カップ取出開口部と該吸着ノズルとの間を略カバーするように取り付けられたことを特徴とするカップ供給装置。
【請求項２】
前記吸着ノズルの基部のカバー板は、前記カップ取出開口部より大形に形成された支持ベース部と該吸着ノズルとの間に取り付けられ、上記カップホルダー側の支持爪を進入させるための凹部が該カバー板に設けられ、該カバー板が該カップ取出開口部内に進入した状態で、該カバー板と該カップ取出開口部の周縁部との間に僅かな隙間が形成されることを特徴とする請求項１記載のカップ供給装置。
【請求項３】
前記カップの平面形状が略円形に形成されると共に、前記カップホルダーのカップ取出開口部が略円形に形成され、該カップ取出開口部の周縁部に複数の支持爪が略等間隔に配置されたことを特徴とする請求項２記載のカップ供給装置。
【請求項４】
前記カップの平面形状が略長円形に形成されると共に、前記カップホルダーのカップ取出開口部が該カップの平面形状に対応した形状に形成され、該カップ取出開口部の平行な両側縁部に支持爪が内側に突き出すように設けられ、前記吸着ノズルの平面形状が略長円形に形成され、該吸着ノズルの基部のカバー板が該カップ取出開口部内に進入可能に形成され、該カバー板には該支持爪を進入させるための凹部が形成され、該吸着ノズルの両側の平行部分に凹部が形成されたことを特徴とする請求項３記載のカップ供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２５５９３６（Ｐ２００９−２５５９３６Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０４９６９（Ｐ２００８−１０４９６９）
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（５９２１６２３９１）愛知電熱株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（５９２１６２３９１）愛知電熱株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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