キャップの分離供給装置
【課題】 キャップを供給元から落下させて搬送コンベアに供給するに際し、一群をなすキャップの各個を搬送コンベアの上で互いに離隔させることを簡易に実現すること。
【解決手段】 キャップ１を供給元１０から落下させて搬送コンベア２０に供給するキャップ１の分離供給装置４０であって、供給元１０から搬送コンベア２０へのキャップ１の落下領域に複数の分離体４１を設置し、各分離体４１は、供給元１０から落下して一群をなすキャップ１の各個が当たり、それらキャップ１の落下経路を搬送コンベア２０の搬送幅方向に沿う左右に振り分け、それらキャップ１を搬送コンベア２０の左右に分散させて互いに分離可能にするもの。
【解決手段】 キャップ１を供給元１０から落下させて搬送コンベア２０に供給するキャップ１の分離供給装置４０であって、供給元１０から搬送コンベア２０へのキャップ１の落下領域に複数の分離体４１を設置し、各分離体４１は、供給元１０から落下して一群をなすキャップ１の各個が当たり、それらキャップ１の落下経路を搬送コンベア２０の搬送幅方向に沿う左右に振り分け、それらキャップ１を搬送コンベア２０の左右に分散させて互いに分離可能にするもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はキャップの分離供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の如く、キャップの供給装置として、キャップを供給ホッパや供給コンベアである供給元から落下させて搬送コンベアに供給し、搬送コンベアの上のキャップをロボットハンドによりピックアップして整列するものが考えられる。
【特許文献１】特開平6-298333
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１のキャップの供給装置では、キャップを供給元から直に搬送コンベアに供給しており、供給元から落下して一群をなすキャップの各個が搬送コンベアの上で互いに重なったり、近接し易い。この場合には、１つのキャップをピックアップしようとするロボットハンドがそのピッキング位置で他のキャップと干渉し易く、キャップのピックアップを困難にする。
【０００４】
本発明の課題は、キャップを供給元から落下させて搬送コンベアに供給するに際し、一群をなすキャップの各個を搬送コンベアの上で互いに離隔させることを簡易に実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、キャップを供給元から落下させて搬送コンベアに供給するキャップの分離供給装置であって、供給元から搬送コンベアへのキャップの落下領域に複数の分離体を設置し、各分離体は、供給元から落下して一群をなすキャップの各個が当たり、それらキャップの落下経路を搬送コンベアの搬送幅方向に沿う左右に振り分け、それらキャップを搬送コンベアの左右に分散させて互いに分離可能にするようにしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（実施例１）（図１〜図１９）
図１、図２のキャップ整列装置１００は、シャンプーなどを内容物とする容器に用いるキャップ１を所定の姿勢に整列する。キャップ整列装置１００は、図３に示す楕円形状キャップ１や、図４に示す円筒状キャップ１の他に、図５に示すポンプキャップ１も整列できる。
【０００７】
図１、図２のキャップ整列装置１００は、キャップ１を所定の姿勢に整列する。キャップ整列装置１００は、図３に示す楕円形状キャップ１や、図４に示す円筒状キャップ１の他に、図５に示すポンプキャップ１も整列できる。
【０００８】
キャップ整列装置１００は、供給元としての供給コンベア１０、搬送コンベア２０、排出コンベア３０を順に並べ、供給コンベア１０と搬送コンベア２０の間に分離供給装置４０を配置し、搬送コンベア２０と排出コンベア３０の間にロボット５０を配置し、ロボット５０に画像処理装置６０を付帯的に備える。
【０００９】
供給コンベア１０は、所定個数のキャップ１を搬送コンベア２０の搬入端に落として供給する。供給コンベア１０はベルトコンベアの他に振動コンベアとすることもできるしホッパに代えることもできる。搬送コンベア２０、排出コンベア３０もベルトコンベアの他、振動コンベアでも良い。
【００１０】
供給コンベア１０、搬送コンベア２０は、通常は、ロボット５０が搬送コンベア２０の搬出端でキャップ１をピックアップし、搬送コンベア２０の搬出端に設けてあるキャップ搬出確認センサ２３が検知する範囲内のキャップ１がなくなったときに始動し、センサ２３がキャップ１を検知したときに停止させれば良い。
【００１１】
ところが、供給コンベア１０から落下したキャップ１が到達する搬送コンベア２０の搬入端にキャップ１が残存している場合に、供給コンベア１０を動かすと、搬送コンベア２０の上のキャップ１に新たなキャップ１が近接したり、はなはだしい場合は重なったりして、これが搬送コンベア２０の搬出端でのロボット５０によるピックアップを阻害する。そこで、キャップ整列装置１００にあっては、搬送コンベア２０を搬入端側の第１搬送コンベア２０Ａと、搬出端側の第２搬送コンベア２０Ｂに分け、第１搬送コンベア２０Ａの上の全域を検知範囲とするエリアセンサ２１と、第２搬送コンベア２０Ｂの始端（第１搬送コンベア２０Ａと第２搬送コンベア２０Ｂをつなぐつなぎガイド２０Ｃの側傍）に設けたキャップ搬入確認センサ２２の検知結果により、供給コンベア１０、搬送コンベア２０の動作をオン／オフする。供給コンベア１０、搬送コンベア２０の制御例を表１に示す。供給コンベア１０は、エリアセンサ２１とキャップ搬入確認センサ２２の検知範囲内にキャップ１がなくなったときにだけ動作するように制御される。
【００１２】
【表１】
【００１３】
キャップ整列装置１００は、キャップ１を供給コンベア１０から落下させて搬送コンベア２０に供給するに際し、一群をなすキャップ１の各個を搬送コンベア２０の上で互いに離隔させ、搬送コンベア２０の搬出端でのロボット５０によるキャップ１のピックアップを円滑ならしめるため、供給コンベア１０から搬送コンベア２０へのキャップ１の落下領域の途中に分離供給装置４０を配置している。
【００１４】
分離供給装置４０は、図６に示す如く、キャップ１の落下領域内で、搬送コンベア２０の搬送幅方向に沿う左右に複数列、上下に複数段をなす複数の分離体４１を設置している。各分離体４１は、供給コンベア１０から落下して一群をなすキャップ１の各個が当たり、それらキャップ１の落下経路を搬送コンベア２０の搬送幅方向に沿う左右に振り分け、それらキャップ１を搬送コンベア２０（２０Ａ）の左右に分散させて互いに分離、離隔する。
【００１５】
このとき、分離供給装置４０は、複数の分離体４１を、搬送コンベア２０の搬送巾方向の中心に対し左右非対称に配置する。これにより、各分離体４１に当たったキャップ１の落下経路長を変え、それらキャップ１の供給コンベア１０から搬送コンベア２０への到達時間を変える。このとき、搬送コンベア２０はオン動作しており、搬送コンベア２０に到達したキャップ１は順に搬送方向（搬送コンベア２０の長手方向）に切離されて分離、離隔される。
【００１６】
尚、分離供給装置４０は、各分離体４１を搬送コンベア２０の搬送幅方向の中心に対し全体として左右非対称になるように配した。即ち、各分離体４１の形状を左右非対称としたり、各分離体４１の位置を左右非対称としたり、分離体４１が左右対称の位置にある場合、対応する分離体４１のお互いの傾き角度を異ならせる等して配していることにより、キャップ１を搬送コンベア２０の上で離隔させる作用を促進する。具体的には、例えば下記(A)、（B）を採用できる。
【００１７】
(A)図７の例
分離体４１を左右の互いに逆Ｖ字をなす振分け部４１Ａ、４１Ｂからなるものにし、各振分け部４１Ａ、４１Ｂの水平に対する傾斜角を独立に可変とする。
【００１８】
各振分け部４１Ａ、４１Ｂは、例えば各１片の平板状体からなり、それらの一端に設けた支軸４２をベース板４０Ａにナット止めして回転自在に枢支し、それらの他端に設けたストッパ軸４３をベース板４０Ａに形成してある円弧溝４０Ｂに沿って移動可能にし、円弧溝４０Ｂに沿う任意の位置にこのストッパ軸４３をナット止めして固定する。これにより、各振分け部４１Ａ、４１Ｂは、それらの傾斜角を互いに独立に設定可能としてある。
【００１９】
(B)図８の例
分離体４１を左右の互いに逆Ｖ字をなす振分け部４１Ａ、４１Ｂからなるものにし、両振分け部４１Ａ、４１Ｂの水平に対する傾斜角を一体で可変とする。
【００２０】
両振分け部４１Ａ、４１Ｂは、例えば１個のＬ字体からなり、Ｌ字体の交差角部に設けた支軸４２をベース板４０Ａにナット止めして回転自在に枢支し、Ｌ字体の一端４３をベース板４０Ａに形成してある円弧溝４０Ｂに沿って移動可能にし、円弧溝４０Ｂに沿う任意の位置に設けた挟み具４４で一端４３を挟んで固定する。これにより、両振分け部４１Ａ、４１Ｂは、それらの傾斜角を一体で設定される。
【００２１】
また、分離供給装置４０は、分離体４１の変形例として、図９に示す如く、ローラー（又は丸棒材）からなる分離体４５を用いることもできる。分離体４５は、ベース板４０Ａにナット止めされた中心軸４５Ａに、円筒カラー４５Ｂを回転自在に装填して構成される。分離体４５も、分離体４１と同様に、キャップ１の落下領域内で、搬送コンベア２０の搬送幅方向に沿う左右に複数列、上下に複数段をなす複数位置のそれぞれに設置され、かつ搬送コンベア２０の搬送幅方向の中心に対し互いに左右非対称に配置されることが好ましい。
【００２２】
ロボット５０は、搬送コンベア２０で搬送されてくるキャップ１を所定の姿勢にして排出コンベア３０の上に整列するものであり、搬送コンベア２０の上にある整列前のキャップ１の位置座標、角度、裏表等を測定するための画像処理装置６０を付帯して備える。
【００２３】
画像処理装置６０は、図１０に示す如く、画像カメラ６１と画像処理回路６２からなり、搬送コンベア２０の上方に画像カメラ６１、照明装置６３を配置し、照明装置６３の照明器具６３Ａで照らされたキャップ１を画像カメラ６１で撮像し、この撮像結果を画像処理回路６２で画像処理し、この画像処理結果（位置座標、角度、裏表等）をロボットコントローラ６４に転送する。同時に、ロボットコントローラ６４では、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の駆動系に接続したエンコーダ６５の出力を得て、画像カメラ６１により撮像されたキャップ１が、カメラ設置位置から離れているロボット５０のピッキング位置に到達するタイミングを演算する。キャップ搬出確認センサ２３は、キャップ１が実際にロボット５０によるピッキング位置に到達したことを検知して確認する。従って、ロボットコントローラ６４は、ロボット５０によるピッキング位置に到達したキャップ１の位置座標、角度、裏表等に基づき、該ロボット５０を制御し、当該キャップ位置を所定の姿勢にして排出コンベア３０の上の所定位置に移載して整列可能にする。
【００２４】
尚、キャップ整列装置１００は、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面を構成する搬送ベルト等として、粘着性を有するものが好ましい。画像カメラ６１で撮像されたキャップ１が搬送コンベア２０の上でその後転がると、ロボット５０による当該キャップ１のピッキングが困難になる。搬送コンベア２０の搬送面を構成するに有用な粘着体としては、ゴム系樹脂やゴム系混合物が使用できる。例えば、エーテル系ポリウレタン樹脂、ポリアミド系樹脂、スチレン−エチレン系樹脂、ブチレン−スチレン系樹脂、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体とナフテン系の混合物等が採用でき、常温粘着性を有する溶液タイプ、エマルジョンタイプ、ホットメルトタイプの粘着材や、アクリル系、ゴム系、ウレタン系、シリコン系の粘着体も採用できる。これらのものは、（半）透明のものが多く、バックライト照明の場合にも対応することができる。
【００２５】
搬送コンベア２０の搬送面にこれらの粘着体を貼付けることで、画像カメラ６１で撮像されたキャップ１が搬送コンベア２０の搬送面上で転がることを防止できる。
【００２６】
また、キャップ整列装置１００は、図１１、図１２に示す如く、搬送コンベア２０（２０Ｂ）を構成するチェーン２４に多数の透明（又は半透明）樹脂板２５（塩ビ、アクリル等）を互いに屈曲自在に取付けて搬送面を形成し、この搬送面たる樹脂板２５の下方に照明器具６３Ａを配置することにてバックライト照明装置６３を構成することもできる。搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面として透明又は半透明の搬送ベルトを用いるものでも良い。
【００２７】
即ち、照明装置６３は、キャップ１を搬送コンベア２０の搬送面の上方から照らすものに限らず、下方から照らすものでも良い。図３、図４のキャップ１に対しては、裏返しになったキャップ１（図３（Ｄ）、図４（Ｄ））のねじ部１Ａを検出容易にする、上方からの照明の方が好ましい。図５のチューブ付きのポンプキャップ１に対しては、下方からのバックライト照明の方が、チューブ１Ｂを検出する点で好ましい。この場合も、樹脂板２５の表面に上記粘着体を貼付けることで、画像カメラ６１で撮像されたキャップ１が搬送コンベア２０の搬送面上で転がることを防止できる。
【００２８】
キャップ整列装置１００は、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端の近傍、本実施例では搬出端の面前、即ち搬送方向の搬出端より更に先、及び排出コンベア３０の搬送面の側傍に、ロボット５０及びそのロボットハンド５１を配置してある。ロボット５０は、前述の如くにロボットコントローラ６４により制御され、搬送コンベア２０の上のピッキング位置に到達したキャップ１をロボットハンド５１によりピッキングし、当該キャップ１を所定の姿勢にして排出コンベア３０の上の所定位置に移載して整列する。
【００２９】
ロボット５０は、ロボットハンド５１のアーム５２の先端にキャップ保持具５３を備える。ロボットハンド５１は、アーム５２及びキャップ保持具５３をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って移動可能にし、かつそれらの各軸まわりに回転可能にする。キャップ保持具５３としては、チャック爪５４又は真空吸着パッド５５（図１８）を採用でき、同一のキャップ保持具５３を用いながら図３〜図５等に示した各種形状寸法のキャップ１をピックアップできる。
【００３０】
ロボット５０は、アーム５２の先端にキャップ保持具回転装置５２Ａを介してキャップ保持具５３を備える。キャップ保持具回転装置５２Ａは、図１（Ｂ）に示す如く、キャップ保持具５３を自軸Ａまわりに任意の角度で回転させることができ、結果、チャック爪５４が把持したキャップ１を反転させることができる。
【００３１】
ロボット５０は、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端の面前及び排出コンベア３０の搬送面の側傍に配置され、搬送コンベア２０の搬出端の搬送幅方向の全域において搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端より、それら搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面の上に向かってロボットハンド５１（アーム５２、キャップ保持具５３）を移動させ、キャップ保持具５３を搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面の上に進入させることができ、結果として搬送コンベア２０上の他のキャップ１に干渉することなく搬送コンベア２０の搬送面上からピッキング対象キャップ１をピックアップする。ピックアップしたキャップ１は、これを転回等することにより排出コンベア３０の搬送面上に整列される。
【００３２】
ここでは、キャップ保持具５３をロボットハンドに設けたが、例えば天井走行式のクレーンなどの２次元走行機に、垂直（鉛直）下方に伸び、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面と垂直な垂直軸周りにモータによって回転可能な棒を取り付け、その先端にキャップ保持具５３を水平軸周り（搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面と平行な軸）に回転するモータを介して取り付けるようにしても良い。このようにすることでも搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送端に向かって外部領域からキャップ保持具５３を移動させることができるので、結果として搬送コンベア２０上の他のキャップ１に干渉することなく搬送コンベア２０の搬送面上からピッキング対象キャップ１をピックアップできる。
【００３３】
キャップ整列装置１００は、搬送コンベア２０（２０Ｂ）が搬送してくるキャップ１を搬送コンベア２０の幅方向に一定のピッチで仕分ける仕分けガイド７０を、搬送コンベア２０の搬送面に僅かな隙間を介して相対する上部に設置している。仕分けガイド７０は、図１、図２、図１３に示す如く、搬送コンベア２０の長手方向に延在される複数のガイドバー７１を左右平行をなすように並列配置してなり、仕分けガイド７０に入ってくるキャップ１を搬送コンベア２０の幅方向にピッチ分けし、ロボット５０によるピッキング位置に到達したキャップ１をピッキングする該ロボット５０のキャップ保持具５３が相隣る他のキャップ１と干渉しないようにする。図１３に示す如く、仕分けガイド７０において相隣るガイドバー７１のガイドピッチＰ、キャップ保持具５３の爪５４の幅a、キャップ１の長軸長さｂとするとき、「Ｐ≧2ａ＋ｂ」とすることにより、ロボット５０のキャップ保持具５３と相隣る他のキャップ１との上述の干渉を回避できる。
【００３４】
ロボット５０のロボットハンド５１によるキャップ１の整列動作について説明する（図１４〜図１７）。
【００３５】
図１４は、ロボットハンド５１により排出コンベア３０の上に移載されて所定の縦向き（キャップ１の長軸が排出コンベア３０の長手方向に沿う向き）正立姿勢にて整列されたキャップ１を示す。
【００３６】
図１５は、裏返し（倒立）状態で供給された搬送コンベア２０の上のキャップ１をキャップ保持具５３により、面前、即ち搬送方向の搬出端より更に先から保持した状態で、キャップ保持具５３を水平軸周り（搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面と平行な軸）に180度回転させることにて、キャップ１を180度転回し、排出コンベア３０の上に所定の縦向き正立姿勢にて整列する整列動作を示す。
【００３７】
図１６は、横転状態で供給された搬送コンベア２０の上のキャップ１をキャップ保持具５３により上から保持した状態で、アーム５２を90度揺動（アーム５２の自軸を鉛直状態から水平状態に傾動）させることにて、その先端に設けられたキャップ保持具５３を90度揺動させ、結果として、キャップ１を90度転回し、排出コンベア３０の上に所定の縦向き正立姿勢にて整列する整列動作を示す。
【００３８】
図１７は、横向き（キャップ１の長軸が搬送コンベア２０の長手方向に直交する向き）状態で供給された搬送コンベア２０の上のキャップ１をキャップ保持具５３により上から保持した状態で、アーム５２を自軸まわりに90度回転させることにて、キャップ１を縦向きにし、排出コンベア３０の上に所定の縦向き正立姿勢にて整列する整列動作を示す。
【００３９】
ここで、90度としたのは一例である。実際は90度に限定されず、画像処理回路６２により算出された角度に従って、アーム５２を自軸まわりに所定角度回転させることによって、キャップ１を縦向きにする。
【００４０】
キャップ保持具５３をアーム５２（棒）の先端に設け、図１６の如くアーム５２自体が揺動することと併せアーム５２を自軸周りに図１７の如く回転させ、キャップ保持具５３が回転するようにすることでキャップ１を所望の向きに転回することをより簡便に行なえる。
【００４１】
ロボット５０のキャップ保持具５３として、真空吸着パッド５５を用いる場合には、図１８に示す如く、真空吸着パッド５５の真空状態にした吸盤５５Ａにより搬送コンベア２０の上のピッキング位置にあるキャップ１を吸着保持して、ロボットハンド５１に真空吸着パッド５５を連結している軸５５Ｂを180度回転させることでキャップ1の上下を反転させることができる。
【００４２】
その後、上下を反転させたキャップ１を排出コンベア３０の上の所定位置へ移動する。排出コンベア３０の上の所定位置で真空吸着パッド５５の吸盤５５の真空状態を解除することで吸盤５５からキャップ１が解放され排出コンベア３０の上に移載される。
【００４３】
尚、図１９の様に、横転状態で供給された搬送コンベア２０の上のキャップ１を真空吸着パッド５５により保持した状態で、軸５５Ｂを90度揺動させることで、キャップ１を90度転回し、排出コンベア３０の上に所定の正立姿勢にて整列することもできる。
【００４４】
真空吸着パッド５５にあっては、キャップ１を排出コンベア３０の上に移載する際に、吸盤５５Ａの真空状態を解除すると、真空状態にあったときに変形していた吸盤５５Ａが復元する復元力によりキャップ１が弾き飛ばされ、排出コンベア３０の上におけるキャップ１の移載位置、姿勢に乱れを生ずるおそれがある（図２５）。これを防止するため、本実施例では、図１８に示すように吸盤５５Ａの真空状態を解除する前に、吸盤５５Ａが保持しているキャップ１を所定位置、即ちキャップを置く位置に所定の姿勢、即ち置かれた姿勢で仮固定する手段を設けるものとした。本実施例においては、仮固定する手段として、排出コンベア３０の搬送面を構成する搬送ベルト等を粘着体３１にて構成したものを採用した。粘着体３１としては、ゴム系樹脂やゴム系混合物が使用できる。例えば、エーテル系ポリウレタン樹脂、ポリアミド系樹脂、スチレン−エチレン系樹脂、ブチレン−スチレン系樹脂、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体とナフテン系の混合物等が採用でき、常温粘着性を有する溶液タイプ、エマルジョンタイプ、ホットメルトタイプの粘着材や、アクリル系、ゴム系、ウレタン系、シリコン系の粘着体が採用できる。
【００４５】
尚、排出コンベア３０の上にキャップ１を仮固定する上述の手段としては、粘着体３１の他に、排出コンベア３０の搬送面を構成する搬送ベルト等を吸着体とし、吸引装置に連通させた多数の吸着孔を吸着体の表面に開口したものを採用することもできる。
【００４６】
搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端の下方にはロボットハンド５１によりピッキングされなかったキャップ１を回収する回収装置８０が配置され、回収装置８０に回収されたキャップ１は供給コンベア１０に返送される。
【００４７】
本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
i)キャップ１を一定の方向に整列させるキャップ整列装置１００の構造に関する効果
(a)ロボットハンド５１をコンベア２０の搬送端の近傍に配置したから、ロボットハンド５１は搬送コンベア２０の搬送方向の他のキャップ１に干渉することなく、コンベア２０の上のキャップ１をピックアップしてこれを転回する等して整列できる。
【００４８】
(b)ロボットハンド５１は同一のキャップ保持具５３により、各種形状寸法のキャップ１をピックアップできる。
【００４９】
(c)ロボットハンド５１のキャップ保持具５３によりキャップ１を横から保持した状態で、アーム５２を自軸まわりに回転させることにてキャップ１を180度転回できる。
【００５０】
(d)ロボットハンド５１のキャップ保持具５３によりキャップ１を上から保持した状態で、アーム５２を揺動させることにてキャップ１を90度転回できる。
【００５１】
(e)仕分けガイド７０により、コンベア２０の搬送端に達する複数のキャップ１同士の間隔を一定のピッチに拡げる。これにより、ロボットハンド５１のアーム５２やキャップ保持具５３等が搬送コンベア２０の搬送幅方向の他のキャップ１に干渉することを確実に回避でき、ロボットハンド５１はコンベア２０の上のキャップ１をピックアップできる。
【００５２】
ii)分離供給装置４０による効果
(a)キャップ１を供給元（供給コンベア１０）から搬送コンベア２０に供給するに際し、供給元１０から落下して一群をなすキャップ１の各個が複数の分離体４１のいずれかに当たり、それらキャップ１の落下経路が搬送コンベア２０の左右に振り分けられる。これにより、キャップ１は搬送コンベア２０の上で左右に分散し互いに離隔するものになる。搬送コンベア２０の上の１つのキャップ１をピックアップしようとするロボットハンド５１が、他のキャップ１に干渉してピックアップを困難にする等がない。
【００５３】
(b)分離体４１が全体として左右非対称に配されたから、各キャップ１の落下経路長を変え、それらキャップ１の搬送コンベア２０への到達時間を変える。従って、移動中の搬送コンベア２０に到達した各キャップ１は、搬送コンベア２０の上で左右に分散するだけでなく、到達した順に搬送方向（コンベア長手方向）に切り離されて分離され、搬送コンベア２０の上での互いの離隔をより確実にされる。
【００５４】
(c)分離体４１が左右の逆Ｖ字をなす各振り分け部４１Ａ、４１Ｂの傾斜角を独立に可変とすることにより（図７）、分離体４１の左右非対称配置を多様に設定替えできる。
【００５５】
(d)分離体４１が左右の逆Ｖ字をなす両振り分け部４１Ａ、４１Ｂの傾斜角を一体で可変とすることにより（図８）、分離体４１の左右非対称配置を簡易に設定替えできる。
【００５６】
(e)分離体４５をローラー又は丸棒材からなるものとすることにより、分離体４５を簡易に構成できる。
【００５７】
(f)分離体４１（４５）の下方の搬送コンベア２０（２０Ａ）にキャップ１が存在しない場合にのみ供給元１０をオン動作させることにより、供給元１０から供給されるキャップ１を搬送コンベア２０（２０Ａ）の上の既存のキャップ１に重ねる等がなく、搬送コンベア２０（２０Ａ）の上に供給されるキャップ１の離隔の確実を図ることができる。
【００５８】
iii)真空吸着パッド５５に関する効果
(a)真空吸着パッド５５の吸盤５５Ａの真空状態を解除してキャップ１を吸盤５５Ａから解放するに先立ち、吸盤５５Ａが保持しているキャップ１を所定の姿勢で所定位置に仮固定する。従って、真空状態にあるときに変形していた吸盤５５Ａが復元しても、この復元力が仮固定状態にあるキャップ１を弾き飛ばすことはなく、キャップ１は所定位置に所定の姿勢で乱れなく解放されて整列される。
【００５９】
(b)キャップ１は排出コンベア３０の粘着体３１により簡易確実に仮固定される。
(c)キャップ１は排出コンベア３０の吸着体により簡易確実に仮固定される。
【００６０】
ここで、仮固定とは、真空吸着パッド５５の真空状態の解除時に、真空状態にあったときに変形していた吸盤５５Ａが復元する復元力によりキャップ１が弾き飛ばされることなく、キャップ１の姿勢を保持し、一方、排出コンベア３０が複数の上流〜下流のコンベアを直列接続し、それらのコンベアの継目につなぎガイド（図１、図２のつなぎガイド２０Ｃと同じ）を設けたものであるとき、当該つなぎガイドに達したキャップ１が容易に上流側コンベアから分離してつなぎガイドの側に乗り移り可能になる程度の固定をいう。即ち、ここでの仮固定は、コンベア３０上にキャップが置かれた後、次の工程に移るまでの間の一時的な固定である。
【００６１】
（実施例２）（図２０〜図２２）
実施例２が実施例１と異なる点は、仕分けガイド７０の各ガイドバー７１を千鳥状に配置したことにある。
【００６２】
各ガイドバー７１を左右平行に並列配置した図２２（Ｃ）の場合には、搬送コンベア２０の長手方向の同一位置で相並ぶガイドバー７１同士の間隔が狭目になり、それらガイドバー７１の間に入ってくるキャップ１の姿勢によっては詰まりを生ずるおそれがある。
【００６３】
各ガイドバー７１を千鳥状に配置した図２２（Ａ）、（Ｂ）によれば、搬送コンベア２０の長手方向の同一位置で相並ぶガイドバー７１同士の間隔が広目になり、それらガイドバー７１の間に入ってくるキャップ1の詰まりを生じない。
【００６４】
（実施例３）（図２３）
実施例３が実施例１と異なる点は、ロボット５０を搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端の左右一方側に配置したことにある。ロボットハンド５１は、搬送コンベア２０の搬出端の面前、及び排出コンベア３０の搬送面の側傍に配置される。
【００６５】
尚、ロボット５０は、図２４（Ａ）に示す天井吊りタイプにより、又は図２４（Ｂ）に示す床置きタイプにより設置される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は実施例１のキャップ整列装置を示す平面図である。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３はキャップの一例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は底面図、（Ｅ）は断面図である。
【図４】図４はキャップの他の例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は底面図、（Ｅ）は断面図である。
【図５】図５はキャップの他の例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】図６は分離供給装置を示す正面図である。
【図７】図７は分離供給装置の傾斜角調整機構を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】図８は分離供給装置の傾斜角調整機構の他の例を示す正面図である。
【図９】図９は分離供給装置の他の例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１０】図１０はロボットの制御系統を示すブロック図である。
【図１１】図１１は画像カメラと照明装置を示す正面図である。
【図１２】図１２は照明装置を示す平面図である。
【図１３】図１３は仕分けガイドとロボットハンドを示す平面図である。
【図１４】図１４はキャップの整列状態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１５】図１５はロボットハンドによるキャップの整列動作を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１６】図１６はロボットハンドによるキャップの他の整列動作を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１７】図１７はロボットハンドによるキャップの他の整列動作を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１８】図１８は真空吸着パッドによるキャップの整列動作を示す正面図である。
【図１９】図１９は真空吸着パッドによるキャップの他の整列動作を示す正面図である。
【図２０】図２０は実施例２のキャップ整列装置を示す平面図である。
【図２１】図２１は図２０の側面図である。
【図２２】図２２は仕分けガイドを示し、（Ａ）は仕分け状態を示す平面図、（Ｂ）は他の仕分け状態を示す平面図、（Ｃ）は仕分け不具合状態を示す平面図である。
【図２３】図２３は実施例３のキャップ整列装置を示す平面図である。
【図２４】図２４はロボットの設置例を示し、（Ａ）は天井吊りタイプを示す正面図、（Ｂ）は床置きタイプを示す正面図である。
【図２５】図２５は真空吸着パッドから開放したときの従来装置におけるキャップの動きを説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ キャップ
１０ 供給コンベア（供給元）
２０ 搬送コンベア
４０ 分離供給装置
４１ 分離体
４１Ａ、４１Ｂ 振り分け部
４５ 分離体
【技術分野】
【０００１】
本発明はキャップの分離供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の如く、キャップの供給装置として、キャップを供給ホッパや供給コンベアである供給元から落下させて搬送コンベアに供給し、搬送コンベアの上のキャップをロボットハンドによりピックアップして整列するものが考えられる。
【特許文献１】特開平6-298333
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１のキャップの供給装置では、キャップを供給元から直に搬送コンベアに供給しており、供給元から落下して一群をなすキャップの各個が搬送コンベアの上で互いに重なったり、近接し易い。この場合には、１つのキャップをピックアップしようとするロボットハンドがそのピッキング位置で他のキャップと干渉し易く、キャップのピックアップを困難にする。
【０００４】
本発明の課題は、キャップを供給元から落下させて搬送コンベアに供給するに際し、一群をなすキャップの各個を搬送コンベアの上で互いに離隔させることを簡易に実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、キャップを供給元から落下させて搬送コンベアに供給するキャップの分離供給装置であって、供給元から搬送コンベアへのキャップの落下領域に複数の分離体を設置し、各分離体は、供給元から落下して一群をなすキャップの各個が当たり、それらキャップの落下経路を搬送コンベアの搬送幅方向に沿う左右に振り分け、それらキャップを搬送コンベアの左右に分散させて互いに分離可能にするようにしたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（実施例１）（図１〜図１９）
図１、図２のキャップ整列装置１００は、シャンプーなどを内容物とする容器に用いるキャップ１を所定の姿勢に整列する。キャップ整列装置１００は、図３に示す楕円形状キャップ１や、図４に示す円筒状キャップ１の他に、図５に示すポンプキャップ１も整列できる。
【０００７】
図１、図２のキャップ整列装置１００は、キャップ１を所定の姿勢に整列する。キャップ整列装置１００は、図３に示す楕円形状キャップ１や、図４に示す円筒状キャップ１の他に、図５に示すポンプキャップ１も整列できる。
【０００８】
キャップ整列装置１００は、供給元としての供給コンベア１０、搬送コンベア２０、排出コンベア３０を順に並べ、供給コンベア１０と搬送コンベア２０の間に分離供給装置４０を配置し、搬送コンベア２０と排出コンベア３０の間にロボット５０を配置し、ロボット５０に画像処理装置６０を付帯的に備える。
【０００９】
供給コンベア１０は、所定個数のキャップ１を搬送コンベア２０の搬入端に落として供給する。供給コンベア１０はベルトコンベアの他に振動コンベアとすることもできるしホッパに代えることもできる。搬送コンベア２０、排出コンベア３０もベルトコンベアの他、振動コンベアでも良い。
【００１０】
供給コンベア１０、搬送コンベア２０は、通常は、ロボット５０が搬送コンベア２０の搬出端でキャップ１をピックアップし、搬送コンベア２０の搬出端に設けてあるキャップ搬出確認センサ２３が検知する範囲内のキャップ１がなくなったときに始動し、センサ２３がキャップ１を検知したときに停止させれば良い。
【００１１】
ところが、供給コンベア１０から落下したキャップ１が到達する搬送コンベア２０の搬入端にキャップ１が残存している場合に、供給コンベア１０を動かすと、搬送コンベア２０の上のキャップ１に新たなキャップ１が近接したり、はなはだしい場合は重なったりして、これが搬送コンベア２０の搬出端でのロボット５０によるピックアップを阻害する。そこで、キャップ整列装置１００にあっては、搬送コンベア２０を搬入端側の第１搬送コンベア２０Ａと、搬出端側の第２搬送コンベア２０Ｂに分け、第１搬送コンベア２０Ａの上の全域を検知範囲とするエリアセンサ２１と、第２搬送コンベア２０Ｂの始端（第１搬送コンベア２０Ａと第２搬送コンベア２０Ｂをつなぐつなぎガイド２０Ｃの側傍）に設けたキャップ搬入確認センサ２２の検知結果により、供給コンベア１０、搬送コンベア２０の動作をオン／オフする。供給コンベア１０、搬送コンベア２０の制御例を表１に示す。供給コンベア１０は、エリアセンサ２１とキャップ搬入確認センサ２２の検知範囲内にキャップ１がなくなったときにだけ動作するように制御される。
【００１２】
【表１】
【００１３】
キャップ整列装置１００は、キャップ１を供給コンベア１０から落下させて搬送コンベア２０に供給するに際し、一群をなすキャップ１の各個を搬送コンベア２０の上で互いに離隔させ、搬送コンベア２０の搬出端でのロボット５０によるキャップ１のピックアップを円滑ならしめるため、供給コンベア１０から搬送コンベア２０へのキャップ１の落下領域の途中に分離供給装置４０を配置している。
【００１４】
分離供給装置４０は、図６に示す如く、キャップ１の落下領域内で、搬送コンベア２０の搬送幅方向に沿う左右に複数列、上下に複数段をなす複数の分離体４１を設置している。各分離体４１は、供給コンベア１０から落下して一群をなすキャップ１の各個が当たり、それらキャップ１の落下経路を搬送コンベア２０の搬送幅方向に沿う左右に振り分け、それらキャップ１を搬送コンベア２０（２０Ａ）の左右に分散させて互いに分離、離隔する。
【００１５】
このとき、分離供給装置４０は、複数の分離体４１を、搬送コンベア２０の搬送巾方向の中心に対し左右非対称に配置する。これにより、各分離体４１に当たったキャップ１の落下経路長を変え、それらキャップ１の供給コンベア１０から搬送コンベア２０への到達時間を変える。このとき、搬送コンベア２０はオン動作しており、搬送コンベア２０に到達したキャップ１は順に搬送方向（搬送コンベア２０の長手方向）に切離されて分離、離隔される。
【００１６】
尚、分離供給装置４０は、各分離体４１を搬送コンベア２０の搬送幅方向の中心に対し全体として左右非対称になるように配した。即ち、各分離体４１の形状を左右非対称としたり、各分離体４１の位置を左右非対称としたり、分離体４１が左右対称の位置にある場合、対応する分離体４１のお互いの傾き角度を異ならせる等して配していることにより、キャップ１を搬送コンベア２０の上で離隔させる作用を促進する。具体的には、例えば下記(A)、（B）を採用できる。
【００１７】
(A)図７の例
分離体４１を左右の互いに逆Ｖ字をなす振分け部４１Ａ、４１Ｂからなるものにし、各振分け部４１Ａ、４１Ｂの水平に対する傾斜角を独立に可変とする。
【００１８】
各振分け部４１Ａ、４１Ｂは、例えば各１片の平板状体からなり、それらの一端に設けた支軸４２をベース板４０Ａにナット止めして回転自在に枢支し、それらの他端に設けたストッパ軸４３をベース板４０Ａに形成してある円弧溝４０Ｂに沿って移動可能にし、円弧溝４０Ｂに沿う任意の位置にこのストッパ軸４３をナット止めして固定する。これにより、各振分け部４１Ａ、４１Ｂは、それらの傾斜角を互いに独立に設定可能としてある。
【００１９】
(B)図８の例
分離体４１を左右の互いに逆Ｖ字をなす振分け部４１Ａ、４１Ｂからなるものにし、両振分け部４１Ａ、４１Ｂの水平に対する傾斜角を一体で可変とする。
【００２０】
両振分け部４１Ａ、４１Ｂは、例えば１個のＬ字体からなり、Ｌ字体の交差角部に設けた支軸４２をベース板４０Ａにナット止めして回転自在に枢支し、Ｌ字体の一端４３をベース板４０Ａに形成してある円弧溝４０Ｂに沿って移動可能にし、円弧溝４０Ｂに沿う任意の位置に設けた挟み具４４で一端４３を挟んで固定する。これにより、両振分け部４１Ａ、４１Ｂは、それらの傾斜角を一体で設定される。
【００２１】
また、分離供給装置４０は、分離体４１の変形例として、図９に示す如く、ローラー（又は丸棒材）からなる分離体４５を用いることもできる。分離体４５は、ベース板４０Ａにナット止めされた中心軸４５Ａに、円筒カラー４５Ｂを回転自在に装填して構成される。分離体４５も、分離体４１と同様に、キャップ１の落下領域内で、搬送コンベア２０の搬送幅方向に沿う左右に複数列、上下に複数段をなす複数位置のそれぞれに設置され、かつ搬送コンベア２０の搬送幅方向の中心に対し互いに左右非対称に配置されることが好ましい。
【００２２】
ロボット５０は、搬送コンベア２０で搬送されてくるキャップ１を所定の姿勢にして排出コンベア３０の上に整列するものであり、搬送コンベア２０の上にある整列前のキャップ１の位置座標、角度、裏表等を測定するための画像処理装置６０を付帯して備える。
【００２３】
画像処理装置６０は、図１０に示す如く、画像カメラ６１と画像処理回路６２からなり、搬送コンベア２０の上方に画像カメラ６１、照明装置６３を配置し、照明装置６３の照明器具６３Ａで照らされたキャップ１を画像カメラ６１で撮像し、この撮像結果を画像処理回路６２で画像処理し、この画像処理結果（位置座標、角度、裏表等）をロボットコントローラ６４に転送する。同時に、ロボットコントローラ６４では、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の駆動系に接続したエンコーダ６５の出力を得て、画像カメラ６１により撮像されたキャップ１が、カメラ設置位置から離れているロボット５０のピッキング位置に到達するタイミングを演算する。キャップ搬出確認センサ２３は、キャップ１が実際にロボット５０によるピッキング位置に到達したことを検知して確認する。従って、ロボットコントローラ６４は、ロボット５０によるピッキング位置に到達したキャップ１の位置座標、角度、裏表等に基づき、該ロボット５０を制御し、当該キャップ位置を所定の姿勢にして排出コンベア３０の上の所定位置に移載して整列可能にする。
【００２４】
尚、キャップ整列装置１００は、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面を構成する搬送ベルト等として、粘着性を有するものが好ましい。画像カメラ６１で撮像されたキャップ１が搬送コンベア２０の上でその後転がると、ロボット５０による当該キャップ１のピッキングが困難になる。搬送コンベア２０の搬送面を構成するに有用な粘着体としては、ゴム系樹脂やゴム系混合物が使用できる。例えば、エーテル系ポリウレタン樹脂、ポリアミド系樹脂、スチレン−エチレン系樹脂、ブチレン−スチレン系樹脂、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体とナフテン系の混合物等が採用でき、常温粘着性を有する溶液タイプ、エマルジョンタイプ、ホットメルトタイプの粘着材や、アクリル系、ゴム系、ウレタン系、シリコン系の粘着体も採用できる。これらのものは、（半）透明のものが多く、バックライト照明の場合にも対応することができる。
【００２５】
搬送コンベア２０の搬送面にこれらの粘着体を貼付けることで、画像カメラ６１で撮像されたキャップ１が搬送コンベア２０の搬送面上で転がることを防止できる。
【００２６】
また、キャップ整列装置１００は、図１１、図１２に示す如く、搬送コンベア２０（２０Ｂ）を構成するチェーン２４に多数の透明（又は半透明）樹脂板２５（塩ビ、アクリル等）を互いに屈曲自在に取付けて搬送面を形成し、この搬送面たる樹脂板２５の下方に照明器具６３Ａを配置することにてバックライト照明装置６３を構成することもできる。搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面として透明又は半透明の搬送ベルトを用いるものでも良い。
【００２７】
即ち、照明装置６３は、キャップ１を搬送コンベア２０の搬送面の上方から照らすものに限らず、下方から照らすものでも良い。図３、図４のキャップ１に対しては、裏返しになったキャップ１（図３（Ｄ）、図４（Ｄ））のねじ部１Ａを検出容易にする、上方からの照明の方が好ましい。図５のチューブ付きのポンプキャップ１に対しては、下方からのバックライト照明の方が、チューブ１Ｂを検出する点で好ましい。この場合も、樹脂板２５の表面に上記粘着体を貼付けることで、画像カメラ６１で撮像されたキャップ１が搬送コンベア２０の搬送面上で転がることを防止できる。
【００２８】
キャップ整列装置１００は、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端の近傍、本実施例では搬出端の面前、即ち搬送方向の搬出端より更に先、及び排出コンベア３０の搬送面の側傍に、ロボット５０及びそのロボットハンド５１を配置してある。ロボット５０は、前述の如くにロボットコントローラ６４により制御され、搬送コンベア２０の上のピッキング位置に到達したキャップ１をロボットハンド５１によりピッキングし、当該キャップ１を所定の姿勢にして排出コンベア３０の上の所定位置に移載して整列する。
【００２９】
ロボット５０は、ロボットハンド５１のアーム５２の先端にキャップ保持具５３を備える。ロボットハンド５１は、アーム５２及びキャップ保持具５３をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿って移動可能にし、かつそれらの各軸まわりに回転可能にする。キャップ保持具５３としては、チャック爪５４又は真空吸着パッド５５（図１８）を採用でき、同一のキャップ保持具５３を用いながら図３〜図５等に示した各種形状寸法のキャップ１をピックアップできる。
【００３０】
ロボット５０は、アーム５２の先端にキャップ保持具回転装置５２Ａを介してキャップ保持具５３を備える。キャップ保持具回転装置５２Ａは、図１（Ｂ）に示す如く、キャップ保持具５３を自軸Ａまわりに任意の角度で回転させることができ、結果、チャック爪５４が把持したキャップ１を反転させることができる。
【００３１】
ロボット５０は、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端の面前及び排出コンベア３０の搬送面の側傍に配置され、搬送コンベア２０の搬出端の搬送幅方向の全域において搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端より、それら搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面の上に向かってロボットハンド５１（アーム５２、キャップ保持具５３）を移動させ、キャップ保持具５３を搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面の上に進入させることができ、結果として搬送コンベア２０上の他のキャップ１に干渉することなく搬送コンベア２０の搬送面上からピッキング対象キャップ１をピックアップする。ピックアップしたキャップ１は、これを転回等することにより排出コンベア３０の搬送面上に整列される。
【００３２】
ここでは、キャップ保持具５３をロボットハンドに設けたが、例えば天井走行式のクレーンなどの２次元走行機に、垂直（鉛直）下方に伸び、搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面と垂直な垂直軸周りにモータによって回転可能な棒を取り付け、その先端にキャップ保持具５３を水平軸周り（搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面と平行な軸）に回転するモータを介して取り付けるようにしても良い。このようにすることでも搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送端に向かって外部領域からキャップ保持具５３を移動させることができるので、結果として搬送コンベア２０上の他のキャップ１に干渉することなく搬送コンベア２０の搬送面上からピッキング対象キャップ１をピックアップできる。
【００３３】
キャップ整列装置１００は、搬送コンベア２０（２０Ｂ）が搬送してくるキャップ１を搬送コンベア２０の幅方向に一定のピッチで仕分ける仕分けガイド７０を、搬送コンベア２０の搬送面に僅かな隙間を介して相対する上部に設置している。仕分けガイド７０は、図１、図２、図１３に示す如く、搬送コンベア２０の長手方向に延在される複数のガイドバー７１を左右平行をなすように並列配置してなり、仕分けガイド７０に入ってくるキャップ１を搬送コンベア２０の幅方向にピッチ分けし、ロボット５０によるピッキング位置に到達したキャップ１をピッキングする該ロボット５０のキャップ保持具５３が相隣る他のキャップ１と干渉しないようにする。図１３に示す如く、仕分けガイド７０において相隣るガイドバー７１のガイドピッチＰ、キャップ保持具５３の爪５４の幅a、キャップ１の長軸長さｂとするとき、「Ｐ≧2ａ＋ｂ」とすることにより、ロボット５０のキャップ保持具５３と相隣る他のキャップ１との上述の干渉を回避できる。
【００３４】
ロボット５０のロボットハンド５１によるキャップ１の整列動作について説明する（図１４〜図１７）。
【００３５】
図１４は、ロボットハンド５１により排出コンベア３０の上に移載されて所定の縦向き（キャップ１の長軸が排出コンベア３０の長手方向に沿う向き）正立姿勢にて整列されたキャップ１を示す。
【００３６】
図１５は、裏返し（倒立）状態で供給された搬送コンベア２０の上のキャップ１をキャップ保持具５３により、面前、即ち搬送方向の搬出端より更に先から保持した状態で、キャップ保持具５３を水平軸周り（搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬送面と平行な軸）に180度回転させることにて、キャップ１を180度転回し、排出コンベア３０の上に所定の縦向き正立姿勢にて整列する整列動作を示す。
【００３７】
図１６は、横転状態で供給された搬送コンベア２０の上のキャップ１をキャップ保持具５３により上から保持した状態で、アーム５２を90度揺動（アーム５２の自軸を鉛直状態から水平状態に傾動）させることにて、その先端に設けられたキャップ保持具５３を90度揺動させ、結果として、キャップ１を90度転回し、排出コンベア３０の上に所定の縦向き正立姿勢にて整列する整列動作を示す。
【００３８】
図１７は、横向き（キャップ１の長軸が搬送コンベア２０の長手方向に直交する向き）状態で供給された搬送コンベア２０の上のキャップ１をキャップ保持具５３により上から保持した状態で、アーム５２を自軸まわりに90度回転させることにて、キャップ１を縦向きにし、排出コンベア３０の上に所定の縦向き正立姿勢にて整列する整列動作を示す。
【００３９】
ここで、90度としたのは一例である。実際は90度に限定されず、画像処理回路６２により算出された角度に従って、アーム５２を自軸まわりに所定角度回転させることによって、キャップ１を縦向きにする。
【００４０】
キャップ保持具５３をアーム５２（棒）の先端に設け、図１６の如くアーム５２自体が揺動することと併せアーム５２を自軸周りに図１７の如く回転させ、キャップ保持具５３が回転するようにすることでキャップ１を所望の向きに転回することをより簡便に行なえる。
【００４１】
ロボット５０のキャップ保持具５３として、真空吸着パッド５５を用いる場合には、図１８に示す如く、真空吸着パッド５５の真空状態にした吸盤５５Ａにより搬送コンベア２０の上のピッキング位置にあるキャップ１を吸着保持して、ロボットハンド５１に真空吸着パッド５５を連結している軸５５Ｂを180度回転させることでキャップ1の上下を反転させることができる。
【００４２】
その後、上下を反転させたキャップ１を排出コンベア３０の上の所定位置へ移動する。排出コンベア３０の上の所定位置で真空吸着パッド５５の吸盤５５の真空状態を解除することで吸盤５５からキャップ１が解放され排出コンベア３０の上に移載される。
【００４３】
尚、図１９の様に、横転状態で供給された搬送コンベア２０の上のキャップ１を真空吸着パッド５５により保持した状態で、軸５５Ｂを90度揺動させることで、キャップ１を90度転回し、排出コンベア３０の上に所定の正立姿勢にて整列することもできる。
【００４４】
真空吸着パッド５５にあっては、キャップ１を排出コンベア３０の上に移載する際に、吸盤５５Ａの真空状態を解除すると、真空状態にあったときに変形していた吸盤５５Ａが復元する復元力によりキャップ１が弾き飛ばされ、排出コンベア３０の上におけるキャップ１の移載位置、姿勢に乱れを生ずるおそれがある（図２５）。これを防止するため、本実施例では、図１８に示すように吸盤５５Ａの真空状態を解除する前に、吸盤５５Ａが保持しているキャップ１を所定位置、即ちキャップを置く位置に所定の姿勢、即ち置かれた姿勢で仮固定する手段を設けるものとした。本実施例においては、仮固定する手段として、排出コンベア３０の搬送面を構成する搬送ベルト等を粘着体３１にて構成したものを採用した。粘着体３１としては、ゴム系樹脂やゴム系混合物が使用できる。例えば、エーテル系ポリウレタン樹脂、ポリアミド系樹脂、スチレン−エチレン系樹脂、ブチレン−スチレン系樹脂、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体とナフテン系の混合物等が採用でき、常温粘着性を有する溶液タイプ、エマルジョンタイプ、ホットメルトタイプの粘着材や、アクリル系、ゴム系、ウレタン系、シリコン系の粘着体が採用できる。
【００４５】
尚、排出コンベア３０の上にキャップ１を仮固定する上述の手段としては、粘着体３１の他に、排出コンベア３０の搬送面を構成する搬送ベルト等を吸着体とし、吸引装置に連通させた多数の吸着孔を吸着体の表面に開口したものを採用することもできる。
【００４６】
搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端の下方にはロボットハンド５１によりピッキングされなかったキャップ１を回収する回収装置８０が配置され、回収装置８０に回収されたキャップ１は供給コンベア１０に返送される。
【００４７】
本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
i)キャップ１を一定の方向に整列させるキャップ整列装置１００の構造に関する効果
(a)ロボットハンド５１をコンベア２０の搬送端の近傍に配置したから、ロボットハンド５１は搬送コンベア２０の搬送方向の他のキャップ１に干渉することなく、コンベア２０の上のキャップ１をピックアップしてこれを転回する等して整列できる。
【００４８】
(b)ロボットハンド５１は同一のキャップ保持具５３により、各種形状寸法のキャップ１をピックアップできる。
【００４９】
(c)ロボットハンド５１のキャップ保持具５３によりキャップ１を横から保持した状態で、アーム５２を自軸まわりに回転させることにてキャップ１を180度転回できる。
【００５０】
(d)ロボットハンド５１のキャップ保持具５３によりキャップ１を上から保持した状態で、アーム５２を揺動させることにてキャップ１を90度転回できる。
【００５１】
(e)仕分けガイド７０により、コンベア２０の搬送端に達する複数のキャップ１同士の間隔を一定のピッチに拡げる。これにより、ロボットハンド５１のアーム５２やキャップ保持具５３等が搬送コンベア２０の搬送幅方向の他のキャップ１に干渉することを確実に回避でき、ロボットハンド５１はコンベア２０の上のキャップ１をピックアップできる。
【００５２】
ii)分離供給装置４０による効果
(a)キャップ１を供給元（供給コンベア１０）から搬送コンベア２０に供給するに際し、供給元１０から落下して一群をなすキャップ１の各個が複数の分離体４１のいずれかに当たり、それらキャップ１の落下経路が搬送コンベア２０の左右に振り分けられる。これにより、キャップ１は搬送コンベア２０の上で左右に分散し互いに離隔するものになる。搬送コンベア２０の上の１つのキャップ１をピックアップしようとするロボットハンド５１が、他のキャップ１に干渉してピックアップを困難にする等がない。
【００５３】
(b)分離体４１が全体として左右非対称に配されたから、各キャップ１の落下経路長を変え、それらキャップ１の搬送コンベア２０への到達時間を変える。従って、移動中の搬送コンベア２０に到達した各キャップ１は、搬送コンベア２０の上で左右に分散するだけでなく、到達した順に搬送方向（コンベア長手方向）に切り離されて分離され、搬送コンベア２０の上での互いの離隔をより確実にされる。
【００５４】
(c)分離体４１が左右の逆Ｖ字をなす各振り分け部４１Ａ、４１Ｂの傾斜角を独立に可変とすることにより（図７）、分離体４１の左右非対称配置を多様に設定替えできる。
【００５５】
(d)分離体４１が左右の逆Ｖ字をなす両振り分け部４１Ａ、４１Ｂの傾斜角を一体で可変とすることにより（図８）、分離体４１の左右非対称配置を簡易に設定替えできる。
【００５６】
(e)分離体４５をローラー又は丸棒材からなるものとすることにより、分離体４５を簡易に構成できる。
【００５７】
(f)分離体４１（４５）の下方の搬送コンベア２０（２０Ａ）にキャップ１が存在しない場合にのみ供給元１０をオン動作させることにより、供給元１０から供給されるキャップ１を搬送コンベア２０（２０Ａ）の上の既存のキャップ１に重ねる等がなく、搬送コンベア２０（２０Ａ）の上に供給されるキャップ１の離隔の確実を図ることができる。
【００５８】
iii)真空吸着パッド５５に関する効果
(a)真空吸着パッド５５の吸盤５５Ａの真空状態を解除してキャップ１を吸盤５５Ａから解放するに先立ち、吸盤５５Ａが保持しているキャップ１を所定の姿勢で所定位置に仮固定する。従って、真空状態にあるときに変形していた吸盤５５Ａが復元しても、この復元力が仮固定状態にあるキャップ１を弾き飛ばすことはなく、キャップ１は所定位置に所定の姿勢で乱れなく解放されて整列される。
【００５９】
(b)キャップ１は排出コンベア３０の粘着体３１により簡易確実に仮固定される。
(c)キャップ１は排出コンベア３０の吸着体により簡易確実に仮固定される。
【００６０】
ここで、仮固定とは、真空吸着パッド５５の真空状態の解除時に、真空状態にあったときに変形していた吸盤５５Ａが復元する復元力によりキャップ１が弾き飛ばされることなく、キャップ１の姿勢を保持し、一方、排出コンベア３０が複数の上流〜下流のコンベアを直列接続し、それらのコンベアの継目につなぎガイド（図１、図２のつなぎガイド２０Ｃと同じ）を設けたものであるとき、当該つなぎガイドに達したキャップ１が容易に上流側コンベアから分離してつなぎガイドの側に乗り移り可能になる程度の固定をいう。即ち、ここでの仮固定は、コンベア３０上にキャップが置かれた後、次の工程に移るまでの間の一時的な固定である。
【００６１】
（実施例２）（図２０〜図２２）
実施例２が実施例１と異なる点は、仕分けガイド７０の各ガイドバー７１を千鳥状に配置したことにある。
【００６２】
各ガイドバー７１を左右平行に並列配置した図２２（Ｃ）の場合には、搬送コンベア２０の長手方向の同一位置で相並ぶガイドバー７１同士の間隔が狭目になり、それらガイドバー７１の間に入ってくるキャップ１の姿勢によっては詰まりを生ずるおそれがある。
【００６３】
各ガイドバー７１を千鳥状に配置した図２２（Ａ）、（Ｂ）によれば、搬送コンベア２０の長手方向の同一位置で相並ぶガイドバー７１同士の間隔が広目になり、それらガイドバー７１の間に入ってくるキャップ1の詰まりを生じない。
【００６４】
（実施例３）（図２３）
実施例３が実施例１と異なる点は、ロボット５０を搬送コンベア２０（２０Ｂ）の搬出端の左右一方側に配置したことにある。ロボットハンド５１は、搬送コンベア２０の搬出端の面前、及び排出コンベア３０の搬送面の側傍に配置される。
【００６５】
尚、ロボット５０は、図２４（Ａ）に示す天井吊りタイプにより、又は図２４（Ｂ）に示す床置きタイプにより設置される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は実施例１のキャップ整列装置を示す平面図である。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３はキャップの一例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は底面図、（Ｅ）は断面図である。
【図４】図４はキャップの他の例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は底面図、（Ｅ）は断面図である。
【図５】図５はキャップの他の例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】図６は分離供給装置を示す正面図である。
【図７】図７は分離供給装置の傾斜角調整機構を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図８】図８は分離供給装置の傾斜角調整機構の他の例を示す正面図である。
【図９】図９は分離供給装置の他の例を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
【図１０】図１０はロボットの制御系統を示すブロック図である。
【図１１】図１１は画像カメラと照明装置を示す正面図である。
【図１２】図１２は照明装置を示す平面図である。
【図１３】図１３は仕分けガイドとロボットハンドを示す平面図である。
【図１４】図１４はキャップの整列状態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１５】図１５はロボットハンドによるキャップの整列動作を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１６】図１６はロボットハンドによるキャップの他の整列動作を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１７】図１７はロボットハンドによるキャップの他の整列動作を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１８】図１８は真空吸着パッドによるキャップの整列動作を示す正面図である。
【図１９】図１９は真空吸着パッドによるキャップの他の整列動作を示す正面図である。
【図２０】図２０は実施例２のキャップ整列装置を示す平面図である。
【図２１】図２１は図２０の側面図である。
【図２２】図２２は仕分けガイドを示し、（Ａ）は仕分け状態を示す平面図、（Ｂ）は他の仕分け状態を示す平面図、（Ｃ）は仕分け不具合状態を示す平面図である。
【図２３】図２３は実施例３のキャップ整列装置を示す平面図である。
【図２４】図２４はロボットの設置例を示し、（Ａ）は天井吊りタイプを示す正面図、（Ｂ）は床置きタイプを示す正面図である。
【図２５】図２５は真空吸着パッドから開放したときの従来装置におけるキャップの動きを説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ キャップ
１０ 供給コンベア（供給元）
２０ 搬送コンベア
４０ 分離供給装置
４１ 分離体
４１Ａ、４１Ｂ 振り分け部
４５ 分離体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップを供給元から落下させて搬送コンベアに供給するキャップの分離供給装置であって、
供給元から搬送コンベアへのキャップの落下領域に複数の分離体を設置し、各分離体は、供給元から落下して一群をなすキャップの各個が当たり、それらキャップの落下経路を搬送コンベアの搬送幅方向に沿う左右に振り分け、それらキャップを搬送コンベアの左右に分散させて互いに分離可能にするキャップの分離供給装置。
【請求項２】
前記複数の分離体が、搬送コンベアの搬送幅方向の中心に対し全体として左右非対称に配されている請求項１に記載のキャップの分離供給装置。
【請求項３】
前記分離体が左右の互いに逆Ｖ字をなす振り分け部を有し、各振り分け部の傾斜角を独立に可変とする請求項１又は２に記載のキャップの分離供給装置。
【請求項４】
前記分離体が左右の互いに逆Ｖ字をなす振り分け部を有し、両振り分け部の傾斜角を一体で可変とする請求項１又は２に記載のキャップの分離供給装置。
【請求項５】
前記分離体がローラー又は丸棒材からなる請求項１又は２に記載のキャップの分離供給装置。
【請求項６】
前記供給元が、前記分離体の下方の搬送コンベアにキャップが存在しない場合にのみオン動作される請求項１〜５のいずれかに記載のキャップの分離供給装置。
【請求項１】
キャップを供給元から落下させて搬送コンベアに供給するキャップの分離供給装置であって、
供給元から搬送コンベアへのキャップの落下領域に複数の分離体を設置し、各分離体は、供給元から落下して一群をなすキャップの各個が当たり、それらキャップの落下経路を搬送コンベアの搬送幅方向に沿う左右に振り分け、それらキャップを搬送コンベアの左右に分散させて互いに分離可能にするキャップの分離供給装置。
【請求項２】
前記複数の分離体が、搬送コンベアの搬送幅方向の中心に対し全体として左右非対称に配されている請求項１に記載のキャップの分離供給装置。
【請求項３】
前記分離体が左右の互いに逆Ｖ字をなす振り分け部を有し、各振り分け部の傾斜角を独立に可変とする請求項１又は２に記載のキャップの分離供給装置。
【請求項４】
前記分離体が左右の互いに逆Ｖ字をなす振り分け部を有し、両振り分け部の傾斜角を一体で可変とする請求項１又は２に記載のキャップの分離供給装置。
【請求項５】
前記分離体がローラー又は丸棒材からなる請求項１又は２に記載のキャップの分離供給装置。
【請求項６】
前記供給元が、前記分離体の下方の搬送コンベアにキャップが存在しない場合にのみオン動作される請求項１〜５のいずれかに記載のキャップの分離供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００６−８９２３４（Ｐ２００６−８９２３４Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７７５８７（Ｐ２００４−２７７５８７）
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]