保持昇降装置
【課題】容器の全周を目視検査するために、その直径に関わらず容器を安定的に保持し、回転させ、昇降できる保持昇降装置を提供する。
【解決手段】保持昇降装置２３は、昇降手段３３が昇降部材３７を下降させた状態で、開閉手段１００が複数のローラ８５，８７の間を開き、キャリアカップ１に投入された容器７の上部を複数のローラ８５，８７の間に進入させ、開閉手段１００が複数のローラ８５，８７の間を閉じることにより容器７の上部を複数のローラ８５，８７の間に挟着し、昇降手段３３が昇降部材３７を上昇させた状態で、回転駆動手段の駆動ローラの回転に従わせ容器７を回転させる。
【解決手段】保持昇降装置２３は、昇降手段３３が昇降部材３７を下降させた状態で、開閉手段１００が複数のローラ８５，８７の間を開き、キャリアカップ１に投入された容器７の上部を複数のローラ８５，８７の間に進入させ、開閉手段１００が複数のローラ８５，８７の間を閉じることにより容器７の上部を複数のローラ８５，８７の間に挟着し、昇降手段３３が昇降部材３７を上昇させた状態で、回転駆動手段の駆動ローラの回転に従わせ容器７を回転させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を搬送する過程でその視覚的検査を行うための保持昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば注射器のシリンジは、医療用の薬剤を封入される合成樹脂製の容器（物品）である。このようなシリンジを工場内で起立させた姿勢にして搬送するために、上向きの開口部を有するキャリアカップをコンベヤに載せ、このキャリアカップの開口部にシリンジを投入するようにしている。キャリアカップは、シリンジを安定させることに加え、次の理由で不可欠である。
【０００３】
即ち、複数のキャリアカップをコンベヤの搬送方向に一列に並べ互いに隣接させれば、これらのキャリアカップに投入されたシリンジをコンベヤに等間隔で配置するのが容易である。また、コンベヤが摩擦係数の比較的小さなプラスチック製のベルトを有する場合、コンベヤの搬送方向を横切る停止バーにキャリアカップを突き当てるだけで、キャリアカップを停止させコンベヤによるシリンジの搬送を中断できる。この間、コンベヤのベルトはキャリアカップに滑り接触するので、停止バーに突き当てられたキャリアカップと、これに後続するキャリアカップをコンベヤのベルト上に溜めておくことができる。
【０００４】
従来、シリンジの成形後の傷、変形、又は異物の付着等の不具合の有無について、全数検査を行うために、キャリアカップと共にシリンジを搬送する過程で、シリンジをキャリアカップの上方へ引き上げる試みがある。そして、オペレータが目視でシリンジを検査し、或いはモニターカメラで撮影したシリンジの画像情報に基づきコンピュータがシリンジの不具合の有無を判定する。しかしながら、シリンジの直径はその仕様により固有の大きさであるため、あらゆる仕様のシリンジを機械的に保持するのは容易でなく、またキャリアカップから引き上げられた容器に振れの生じることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３２２０６７号公報
【特許文献２】特開平１０−３３８３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の実情に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、容器の全周を目視検査するために、その直径に関わらず容器を安定的に保持し、回転させ、昇降できる保持昇降装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上向きの開口部を有するキャリアカップに対して、前記開口部に投入され前記開口部の上方に上部を突出させる容器を昇降させる保持昇降装置であって、前記キャリアカップを着脱自在に保持する保持手段と、前記保持手段に保持されるキャリアカップの上方で昇降部材を昇降させる昇降手段と、前記昇降部材から水平方向に延出した回動軸と、前記昇降部材に設けられ、前記回動軸に対してその軸方向に直交する水平方向に隔たる懸架部材と、前記回動軸と前記懸架部材にそれぞれ支持され、相互に対向する複数のローラと、前記ローラを回転させる回転駆動手段と、前記複数のローラのうち前記回動軸に支持されたローラが前記懸架部材に支持されたローラに進退するよう前記回動軸を回動させることにより、前記複数のローラの間を開閉する開閉手段とを備え、前記昇降手段が前記昇降部材を下降させるとき、前記開閉手段が前記複数のローラの間を開き、前記キャリアカップに投入された容器の上部を前記複数のローラの間に進入させ、前記開閉手段が前記複数のローラの間を閉じることにより前記キャリアカップに投入された容器の上部を前記複数のローラの間に挟着し、前記昇降手段が前記昇降部材を上昇させ、前記回転駆動手段によるローラの回転に従わせ容器を回転させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記回動軸に支持されたローラが、前記複数のローラの間に挟着される容器に転がり接触する周縁部を有し、前記ローラの周方向を横切る向きの周縁部の断面が凸形に湾曲していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記回動軸に対してその軸方向に直交する水平方向に隔たり、前記回動軸の軸方向に延びる姿勢で前記昇降部材に設けられたカムシャフトと、前記カムシャフトに接合され、前記カムシャフトから偏心する距離を相互に違える複数の側縁を有するアジャストカムと、前記カムシャフトを支点に前記アジャストカムの回動する方向に割り付けられる配置で、前記アジャストカムに設けられた複数の旋回ストッパーと、前記回動軸と前記アジャストカムとの間で前記回動軸に対して水平方向に進退自在に、前記懸架部材を前記昇降部材に係合する係合手段と、前記ローラに回転力を入力する入力軸に接合された規制アームとを備え、前記アジャストカムが、その複数の側縁のうちから選択される一つの側縁を前記懸架部材に突き当てた姿勢で、前記懸架部材を前記昇降部材に位置決めし、前記複数の旋回ストッパーのうちの一つの旋回ストッパーに、前記入力軸の回転に従い旋回する規制アームが突き当たることにより、前記複数のローラの間に挟着される容器の前記回転駆動手段による回転が停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る保持昇降装置によれば、開閉手段が複数のローラの間を閉じることにより、キャリアカップの開口部に投入された容器の上部を保持する一方、保持手段がキャリアカップを保持する。続いて、昇降手段が昇降部材を上昇させ、回転駆動手段が挟着手段のローラを回転させる。これにより鉛直軸周りに回転する容器の全周を例えばオペレータが目視で検査し、或いはモニターカメラで撮影した容器の画像情報に基づきコンピュータが容器の不具合の有無を判定することができる。
【００１１】
しかも、開閉手段が回動軸を回動させることにより、回動軸に支持されたローラと懸架部材に支持されたローラとの間を開閉するので、これら複数のローラに挟着された容器の直径が所定の寸法よりも大きい場合、回動軸は、これに支持されたローラが懸架部材に支持されたローラから離れる向きに旋回する。或いは、容器の直径が所定の寸法よりも小さい場合、回動軸は、これに支持されたローラが懸架部材に支持されたローラに接近する向きに旋回する。このため、当該保持昇降装置は、容器の固有の直径に関わらず容器を安定に保持することができる。
【００１２】
本発明に係る保持昇降装置によれば、回動軸に支持されたローラの周縁部をその周方向を横切る向きの断面が凸形に湾曲する形状としているので、ローラの姿勢が回動軸を支点に傾いても、ローラの周縁部が容器に接触する面積は殆ど減少することがない。このため、挟着手段は、あらゆる直径の容器を安定に保持できるようローラと容器との摩擦力を良好な強さに保つことができる。
【００１３】
本発明に係る保持昇降装置によれば、カムシャフトを支点に回動するアジャストカムが、その複数の側縁のうちから選択される一つの側縁を懸架部材に突き当てた姿勢で、懸架部材を昇降部材に位置決めできる。これにより、懸架部材に支持されたローラと回動軸に支持されるローラとの間隔を、これらのローラの間に挟着する容器の直径に照らして調整することができる。このため、当該保持昇降装置は、上記の効果に加え、複数のローラの間隔を調整できる範囲を更に広く設定することができる。
【００１４】
また、アジャストカムの旋回ストッパーは、カムシャフトを支点にアジャストカムの回動する方向に割り付けられているので、アジャストカムがその何れか一つの側縁を懸架部材に突き当てた姿勢をとるとき、複数の旋回ストッパーのうちの一つの旋回ストッパーが、入力軸の回転に従い旋回する規制アームに突き当たるよう位置決めされる。このため、当該保持昇降装置によれば、アジャストカムを回動させるだけで、複数のローラの間隔の調整と、回転駆動手段が容器を回転させる角度の調整とを一度に行えるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る保持昇降装置の動作の対象となるキャリアカップ、及び容器の斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る保持昇降装置の動作を説明する概略図。
【図３】本発明の実施形態に係る保持昇降装置を縦列させた例を示す平面図。
【図４】本発明の実施形態に係る保持昇降装置の要部の正面図。
【図５】本発明の実施形態に係る保持昇降装置の使用例を一部破断して示した側面図。
【図６】図４のｃ−ｃ線断面図。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態に係る保持昇降装置に適用した挟着手段の開放動作を示す正面図、（ｂ）はその挟着動作の一例を示す正面図。
【図８】本発明の実施形態に係る保持昇降装置に適用した挟着手段、及び回転駆動手段の要部の平面図。
【図９】図８のｄ−ｄ線断面図。
【図１０】本発明の実施形態に係る保持昇降装置に適用した挟着手段の挟着動作の他例を示す正面図。
【図１１】本発明の実施形態に係る保持昇降装置に適用した回転角度調整手段を昇降部材に取付ける構造を示す斜視図。
【図１２】図４のｅ−ｅ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る保持昇降装置について説明する。図１に示すように、キャリアカップ１は、開口部３を上向きに開放し、溝部５を周面に形成した合成樹脂製の円筒物である。容器７は、フランジ９を有する注射器のシリンジであり、キャリアカップ１の開口部３に投入されたとき、その上部を開口部３の上方へ突出させる。図２に示す検査用搬送装置１１は、搬送コンベヤ１３と搬送分離装置１５と搬出コンベヤ１７とを備える。これらの要素が後述の動作を行うことにより、キャリアカップ１と共に容器７を水平方向に搬送する過程で、キャリアカップ１を一定の高さに保持し、キャリアカップ１から容器７を上昇させることができる。
【００１７】
搬送コンベヤ１３は、プーリー１９に巻掛された搬送ベルト２１を、サーボモータ等の駆動源によるプーリー１９の回転に従わせて走行させるベルトコンベヤである。搬出コンベヤ１７は、搬出ベルト２２を走行させる行程が搬送分離装置１５に対してキャリアカップ１の搬送される向きの下流側である点を除き、搬送コンベヤ１３と同様のベルトコンベヤである。
【００１８】
図３に示すように、搬送分離装置１５は、本発明の実施形態に係る複数の保持昇降装置２３を互いに環状に縦列させ、これら複数の保持昇降装置２３を走行手段２５によって矢印Ｔの向きに走行させるものである。保持昇降装置２３は、図４，５に示すように、支持部材２７と挟着手段２９と案内手段３１と昇降手段３３と保持手段３５と、後述の回転駆動手段と回転角度調整手段とを備える。
【００１９】
特に断らない限り図面は図３〜図５を参照する。図４は、支持部材２７、案内手段３１、及び昇降手段３３の昇降部材３７の正面図であり、昇降部材３７が昇降する位置を実線と仮想線で表している。図５は、支持部材２７、容器７を挟着した挟着手段２９、案内手段３１、昇降手段３３、及びキャリアカップ１を保持した保持手段３５の一部を破断した側面図である。また、同図は、挟着手段２９、及び昇降部材３７が容器７と共に昇降する位置を実線と仮想線で表している。支持部材２７は、その正面の形状が略ｙ字形の支柱３９をベース滑子４１の上面に接合したものである。図３は支柱３９の断面を表しており、保持昇降装置２３の支柱３９よりも上部を省略している。
【００２０】
支持部材２７のベース滑子４１は、矢印Ｔの向きに案内する走行案内レール等に係合し、走行ローラ４５を側方へ突出している。また、隣合うベース滑子４１の間に掛け渡された連結ロッド等を介して、ベース滑子４１が互いに連結している。走行手段２５は、ドラム５９の周面に螺旋溝６１を形成し、ベース滑子４１の走行ローラ４５を螺旋溝６１に係合させたものである。ドラム５９が電動機で回転することにより走行ローラ４５が推進され、保持昇降装置２３が上記のように走行する。
【００２１】
案内手段３１は、支持部材２７の支柱３９の上端に、鉛直方向に延びる一対のガイドポール６３を固定し、これらのガイドポール６３に２個の昇降滑子６５を昇降自在に各々係合したものである。昇降手段３３は、２個の昇降滑子６５に昇降部材３７を固定し、昇降部材３７に取付けた昇降ローラ６７を、昇降カムレール６９に転がり接触させたものである。符号７１はベアリングを指している。
【００２２】
図６及び図７（ａ），（ｂ）に示すように、挟着手段２９は、回動軸７３と懸架部材７５と支軸７７，７９と可動ブラケット８１，８３と挟着ローラ８５，８７と開閉手段１００とを備える。開閉手段１００は、回動ローラ８９と図５に示す回動カムレール９１と挟着付勢手段１１１とを備える。図７（ａ），（ｂ）は、図６の矢印ｆの向きから見た正面図として、挟着手段２９が容器７を解放し、又は挟着する動作を示している。また、同図（ａ）は、可動ブラケット８１が挟着ローラ８５を支持する構造を挟着ローラ８５の断面として表している。
【００２３】
図８，９に示すように、回転駆動手段９５は、入力従節９７と入力軸９９と伝達円板１０１，１０３と駆動カムレール１０５とを備える。図８は挟着手段２９の要部の平面図であり、挟着手段２９に挟着された容器７の断面を表している。図６〜図１１に基づいて、挟着手段２９、回転駆動手段９５、及び回転角度調整手段１０２を以下に説明する。
【００２４】
挟着手段２９の回動軸７３は、昇降手段３３の昇降部材３７に軸受けされている。回動軸７３の先端に、その軸方向に直交する方向へ延出する支持板１０７が接合され、回動軸７３の後端に回動従節１０９が接合されている。回動従節１０９は、回動ローラ８９を先端に取付けている。回動軸７３にトーションスプリングから成る挟着付勢手段１１１が設けられている。図６に示すように、支持板１０７の下側へ延出するストッパー１１３が昇降部材３７に設けられている。挟着付勢手段１１１は、回動軸７３を図７（ａ）の矢印ｇの向きに付勢し、この向きに回動軸７３の回動できる限界をストッパー１１３が規定する。
【００２５】
可動ブラケット８１は、２個の挟着ローラ８５を回転自在に支持し、支軸７７を中心として支持板１０７に回動自在に取付けられている。支軸７７に設けたトーションスプリング１１５は、可動ブラケット８１を支持板１０７に対して図６の矢印ｈの向きに付勢し、支持板１０７の下面に設けたストッパー１１７に可動ブラケット８１を押し付けることにより、可動ブラケット８１の図６に示す姿勢を保つものである。
【００２６】
挟着手段２９の支軸７９と回転駆動手段９５の入力軸９９とが、懸架部材７５の先端に軸受けされている。ストッパー１１９と掛片１２１とが、懸架部材７５の上面に設けられている。支軸７９は、可動ブラケット８３を下端に接合し、支軸７９の径方向に延出する旋回爪１２５を上端に接合している。
【００２７】
可動ブラケット８３は、２個の挟着ローラ８７と２個の駆動ローラ９３とを回転自在に支持している。支軸７９には、支軸７７のトーションスプリング１１５と同様のものが設けられている。このトーションスプリングは、旋回爪１２５がストッパー１１９に押し付けられる向きに支軸７７を付勢する。旋回爪１２５がストッパー１１９に押し付けられた状態で、可動ブラケット８３は図６に示す姿勢を保たれる。また、支軸７７，７９のそれぞれのトーションスプリング１１５の弾性力に抗して、可動ブラケット８１，８３を人手により回動できるので、例えば挟着手段２９に挟着された容器７に何らかの不具合のある場合、オペレータは容器７を挟着手段２９から容易に取り外すことができる。
【００２８】
入力軸９９は、そのラジアル方向に延出する規制アーム１２７を上端に接合し、入力従節９７を下端に接合している。入力従節９７は、入力ローラ１２９を先端に取付けている。伝達円板１０１は入力軸９９に固定され、伝達円板１０３は支軸７９に回転自在に取付けられている。入力従節９７に後述の回転力が入力されると、この回転力は入力軸９９と共に回転する伝達円板１０１から伝達円板１０３を介して駆動ローラ９３に伝達され、駆動ローラ９３を回転させる。図９は回転力の伝達される要素にドットを付している。図示の便宜により２個の駆動ローラ９３のうち片方を伝達円板１０３から離しているが、２個の駆動ローラ９３が伝達円板１０３に転がり接触するのが好ましい。
【００２９】
図１０に示すように、挟着手段２９が所定の寸法よりも直径の大きな容器７０を挟着する場合、支持板１０７は、回動軸７３を支点として、支持板１０７に支持されたローラ８５が懸架部材７５に支持されたローラ８７と駆動ローラ９３から離れる向きに旋回する。或いは、容器７０の直径が所定の寸法よりも小さい場合、支持板１０７は、ローラ８５がローラ８７と駆動ローラ９３に接近する向きに旋回する。このため、挟着手段２９は、容器の固有の直径に関わらず容器を安定に保持することができる。
【００３０】
ローラ８５の周縁部は、その周方向を横切る向きの断面が凸形に湾曲するのが好ましく、特に曲率半径が約４ｍｍ以上の円弧状に突出する形状であることが好ましい。この場合、図７（ｂ）に示すようにローラ８５の周縁部が容器７の周面をこれに直交する向きから押し付けるときに周縁部が容器７に接触する面積に比較して、図１０に示すようにローラ８５の姿勢が傾いたときにローラ８５の周縁部が容器７０に接触する面積は略等しくなる。このため、挟着手段２９は、あらゆる直径の容器を安定に保持できるようローラ８５と容器との摩擦力を良好な強さに保つことができる。ローラ８５の材質はシリコンゴムであることが好ましい。
【００３１】
図１１は、挟着手段２９の回動軸７３、及び懸架部材７５のそれぞれの先端を省略している。回転角度調整手段１０２を構成する要素の形状、又は配置は寸法外で図示している。昇降部材３７は、懸架部材７５を挿通させる長方形の貫通孔である係合手段１０４が形成されており、懸架部材７５は回動軸７３に対して矢印ｍ，ｍ'で指した水平方向に進退できる。或いは、係合手段１０４としてスライドレール等を昇降部材３７に固定し、このスライドレール等によって懸架部材７５の接合されたスライダー等を矢印ｍ，ｍ'の向きに案内しても良い。
【００３２】
回転角度調整手段１０２は、係合手段１０４と、昇降部材３７に軸受けされたカムシャフト１０６と、カムシャフト１０６の両端に接合された一対のアジャストカム１０８，１１０と、懸架部材７５をアジャストカムに押し付ける押圧手段１１２とを備える。
【００３３】
アジャストカム１０８，１１０は、カムシャフト１０６に対して偏心した方形板であり、その四辺のうちの三辺である第１側縁１１４、第２側縁１１６、及び第３側縁１１８からカムシャフト１０６までのそれぞれ距離がこの順番で短くなる。アジャストカム１０８は、その外面から突出する第１旋回ストッパー１２０、第２旋回ストッパー１２２、及び第３旋回ストッパー１２４を設けている。押圧手段１１２は、昇降部材３７に固定された掛止部材１２６と、懸架部材７５の上面に設けた掛片１２８との間に掛け渡された引張コイルスプリングである。
【００３４】
アジャストカム１０８，１１０を手動で回動させると、懸架部材７５から回動軸７３までの矢印ｍ，ｍ'方向の距離、言い換えると図６に示す可動ブラケット８１，８３の間隔を３段階に調整することができる。これは、アジャストカム１０８，１１０の第１側縁１１４、第２側縁１１６、又は第３側縁１１８の何れかが懸架部材７５に突き当たり、懸架部材７５が昇降部材３７に位置決めされることによる。
【００３５】
第１旋回ストッパー１２０、第２旋回ストッパー１２２、及び第３旋回ストッパー１２４は、第１側縁１１４、第２側縁１１６、及び第３側縁１１８の配置にそれぞれ対応するように、アジャストカム１０８，１１０の回動する方向に９０°のピッチで割り付けられている。例えば、アジャストカム１０８，１１０が第１側縁１１４を懸架部材７５に突き当てる姿勢をとるとき、第１旋回ストッパー１２０は懸架部材７５に隣接し図８に示すストッパー１１９と同じ高さに位置決めされる。このため、回転駆動手段９５の入力軸９９の回転は、入力軸９９を支点に旋回する規制アーム１２７がストッパー１１９に突き当たる位置から、図６に示すように第１旋回ストッパー１２０に突き当たるまでの範囲で許容される。
【００３６】
或いは、アジャストカム１０８，１１０の第２側縁１１６が懸架部材７５に突き当てられたとき、第２旋回ストッパー１２２が上記のように位置決めされ、規制アーム１２７は第２旋回ストッパー１２２に突き当たるまでの範囲で旋回できる。第３側縁１１８が懸架部材７５に突き当てられたとき、第３旋回ストッパー１２４が上記のように位置決めされ、規制アーム１２７は第３旋回ストッパー１２４に突き当たるまでの範囲で旋回できる。以下では、第１側縁１１４が懸架部材７５に突き当てられる例を先に述べる。
【００３７】
図６に示すように、規制アーム１２７は掛片１３１を設けられている。掛片１３１と懸架部材７５の掛片１２１との間には、図に表れていない引張コイルスプリングが掛け渡されている。この引張コイルスプリングは、入力軸９９の不用意な回転を防止するために、規制アーム１２７をストッパー１１９、又は第１旋回ストッパー１２０の片方に押付ける力を発生する。
【００３８】
図１２に示すように、保持手段３５は、開閉ローラ１３３を基端に設け可動部材１３５を先端に設けた旋回従節１３７と、ベース滑子４１に旋回従節１３７を接合する支軸１３９と、可動部材１３５に対向しベース滑子４１に固定された保持部材１４１と、開閉カムレール１４３，１４５とを備える。旋回従節１３７とベース滑子４１に各々設けられた掛片１４７，１４９の間に、引張コイルスプリング１５１が掛け渡されている。引張コイルスプリング１５１は、旋回従節１３７を矢印ｉの向きに旋回するよう付勢し、可動部材１３５と保持部材１４１との間にキャリアカップ１を挟む力を発生させるものである。
【００３９】
キャリアカップ１の溝部５に掛止する爪１５３を可動部材１３５と保持部材１４１に各々設けても良い。ストッパー１５６は、引張コイルスプリング１５１が旋回従節１３７を旋回させる限界を規定するものである。開閉カムレール１４３，１４５は、搬送分離装置１５の筐体の適所に固定されていれば良い。この点は、既述の昇降手段３３の昇降カムレール６９、開閉手段１００の回動カムレール９１、及び回転駆動手段９５の駆動カムレール１０５についても同様である。
【００４０】
次に保持昇降装置２３の動作について説明する。複数の保持昇降装置２３が走行手段２５により走行する過程で順次に同じ動作をすることにより、検査用搬送装置１１は機能するが、以下の説明は一つの保持昇降装置２３に注目する。以下の文頭に付した英文字は保持昇降装置２３の動作工程を区分する指標である。また、図３の左側から右向きに保持昇降装置２３の走行する行程を「往動区間」と記し、右側から左向きに保持昇降装置２３の走行する行程を「復動区間」と記す。同図の左側で保持昇降装置２３が１８０度向きを転じる行程を「送り周回区間」と記し、その右側で１８０度向きを転じる行程を「戻り周回区間」と記す。
【００４１】
Ａ：走行手段２５を起動させる。保持昇降装置２３が送り周回区間を走行する過程で、保持手段３５の開閉ローラ１３３が開閉カムレール１４３に転がり接触する。開閉カムレール１４３は、引張コイルスプリング１５１に抗して、旋回従節１３７が図１２の矢印ｉ'の向きに旋回するように開閉ローラ１３３を案内する。これにより可動部材１３５と保持部材１４１との間隔が広げられる。図８に示すように、規制アーム１２７は本工程でストッパー１１９に突き当たる位置にあるとする。
【００４２】
Ｂ：上記Ａの工程と同時に、開閉手段１００の回動ローラ８９が回動カムレール９１に転がり接触する。回動カムレール９１は、回動ローラ８９を挟着付勢手段１１１に抗して下方へ案内する。これにより、挟着ローラ８５が回動軸７３を中心として、図７（ａ）の矢印ｇ'の向きに回動し、可動ブラケット８１，８３の間隔が広げられる。
【００４３】
Ｃ：保持昇降装置２３は、送り周回区間から往動区間に達する手前で、搬送コンベヤ１３の搬送ベルト２１に載せられたキャリアカップ１に接近する。そして、保持昇降装置２３が往動区間に達したところで、可動部材１３５と保持部材１４１との間にキャリアカップ１が進入し、このキャリアカップ１に投入された容器７の上部が可動ブラケット８１，８３の内側に進入する。
【００４４】
Ｄ：保持昇降装置２３が往動区間に達し、開閉カムレール１４３は、旋回従節１３７が図１２の矢印ｉの向きに旋回するよう開閉ローラ１３３を案内する。これにより可動部材１３５が保持部材１４１に接近し、両者の間にキャリアカップ１が保持される。
【００４５】
Ｅ：上記Ｄの工程と同時に、回動ローラ８９が回動カムレール９１から離脱し、挟着付勢手段１１１の弾性力で回動ローラ８９が上方に復帰する。このとき回動軸７３が図７（ａ）の矢印ｇの向きに回転するので、挟着ローラ８５と挟着ローラ８７との間、及び挟着ローラ８５と駆動ローラ９３との間に容器７の上部が挟まれ、挟着手段２９による容器７の挟着が完了する。この後、挟着付勢手段１１１の弾性力で容器７の挟着が維持される。
【００４６】
Ｆ：保持昇降装置２３が往動区間を走行する過程で、昇降手段３３の昇降カムレール６９が昇降ローラ６７を上方へ案内する。これにより、昇降部材３７が挟着手段２９に挟着された容器７と共に上昇し、保持手段３５に保持されたキャリアカップ１から容器７の全体が露出したところで、昇降部材３７の上昇が停止する。また、保持手段３５の開閉ローラ１３３は、本工程で開閉カムレール１４３から離脱するが、引張コイルスプリング１５１の弾性力でキャリアカップ１の保持が維持される。
【００４７】
Ｇ：保持昇降装置２３が往動区間を走行する過程、或いは保持昇降装置２３が戻り周回区間を通過し復動区間を走行する過程で、図９に示す回転駆動手段９５の入力ローラ１２９が駆動カムレール１０５に転がり接触する。駆動カムレール１０５は、図８の矢印ｊの向きに入力軸９９が回転するよう入力ローラ１２９を案内する。これにより入力軸９９に入力される回転力に基づき駆動ローラ９３が回転するので、挟着手段２９に挟着された容器７が駆動ローラ９３の回転に従い鉛直軸周りに回転する。
【００４８】
上記Ｇの工程で、規制アーム１２７が入力軸９９の回転に従い矢印ｊの向きに入力軸９９を支点とする旋回を開始し、第１旋回ストッパー１２０に突き当たった時点で、入力軸９９の回転が停止するのと同時に駆動ローラ９３の回転が停止する。この間に容器７が鉛直軸周りに回転する角度が約１８０度になるように、第１旋回ストッパー１２０によって規制アーム１２７の旋回できる角度が規制される。このように回転する容器７の全周を例えばオペレータが目視で検査するようにしても良い。或いは、容器７を撮影するモニターカメラによる容器７の全周の画像情報に基づき、コンピュータが容器７の不具合の有無を判定しても良い。
【００４９】
Ｈ：保持昇降装置２３が復動区間を走行する過程で、昇降手段３３の昇降カムレール６９が昇降ローラ６７を下方へ案内し、挟着手段２９に挟着された容器７がキャリアカップ１の開口部３に投入されるまで、昇降部材３７を下降させる。続いて、保持手段３５の開閉ローラ１３３が開閉カムレール１４５に転がり接触し、可動部材１３５と保持部材１４１との間隔が広げられる。これにより、保持手段３５からキャリアカップ１が解放され、搬出コンベヤ１７の搬出ベルト２２に受け止められる。
【００５０】
Ｉ：上記Ｈの工程と同時に、回動ローラ８９が回動カムレール９１に転がり接触し、挟着ローラ８５と挟着ローラ８７との間隔、及び挟着ローラ８５と駆動ローラ９３との間隔が広げられ、挟着手段２９から容器７が解放される。
【００５１】
Ｊ：保持昇降装置２３は、送り周回区間を走行する過程で、搬出コンベヤ１７の搬出ベルト２２に載せられたキャリアカップ１から離れる一方、キャリアカップ１は、これに投入された容器７と共に搬出コンベヤ１７により搬出される。この後、図８の矢印ｊ'の向きに入力軸９９が回転するように、図に表していないカム等が入力ローラ１２９を案内する。これにより、規制アーム１２７がストッパー１１９に突き当たる位置に復帰し、保持昇降装置２３は上記Ａの工程を繰り返すことができる。
【００５２】
次に、容器７よりも直径の比較的小さい小型容器を検査する場合の保持昇降装置２３の動作について、既述の動作との相違点を述べる。即ち、走行手段２５を起動させる前に、アジャストカム１０８，１１０を回動させ、その第２側縁１１６、又は第３側縁１１８の何れかを懸架部材７５に突き当てる。これにより、可動ブラケット８１，８３の間隔が狭くなるよう懸架部材７５を昇降部材３７に位置決めすることができる。
【００５３】
Ｇ：入力軸９９と共に矢印ｊの向きに旋回を開始した規制アーム１２７が第２旋回ストッパー１２２、又は第３旋回ストッパー１２４に突き当たった時点で、小型容器が鉛直軸周りに回転する角度が約１８０度になる。これは、小型容器の円周長さが容器７よりも短い分、第２旋回ストッパー１２２、又は第３旋回ストッパー１２４によって規制アーム１２７の旋回できる角度が狭くなるよう規制されるためである。
【００５４】
以上に述べた保持昇降装置２３によれば、カムシャフト１０６を支点に回動するアジャストカムが、その第１側縁１１４、第２側縁１１６、及び第３側縁１１８のうちから選択される一つの側縁を懸架部材７５に突き当てた姿勢で、懸架部材７５を昇降部材３７に位置決めできる。これにより、支持板１０７に支持されたローラ８５と、懸架部材７５に支持されたローラ８７、及び駆動ローラ９３との間隔を、これら複数のローラの間に挟着する容器７の寸法に照らして容易に設定することができる。
【００５５】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施することができる。例えば、キャリアカップ１、及び容器７の断面は必ずしも円形でなくて良い。容器７，７０の鉛直軸周りに回転する角度が１８０°に限定されることはない。既述のコイルスプリング、及びトーションスプリングに代えてゴム等の弾性体を適用しても良い。また、アジャストカム１０８，１１０の第２側縁１１６の反対側の側縁を懸架部材７５に突き当てた状態で、規制アーム１２７の旋回できる角度を規制する第４ストッパーを、アジャストカム１０８に追加しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、容器の用途、材質、又は形状に関わらず、キャリアカップに投入された容器を手早く検査するのに有益な技術である。
【符号の説明】
【００５７】
１...キャリアカップ、３...開口部、５...溝部、７，７０...容器、９...フランジ、１１...検査用搬送装置、１３...搬送コンベヤ、１５...搬送分離装置、１７...搬出コンベヤ、１９...プーリー、２１...搬送ベルト、２２...搬出ベルト、２３...保持昇降装置、２５...走行手段、２７...支持部材、２９...挟着手段、３１...案内手段、３３...昇降手段、３５...保持手段、３７...昇降部材、３９...支柱、４１...ベース滑子、４５...走行ローラ、５９...ドラム、６１...螺旋溝、６３...ガイドポール、６５...昇降滑子、６７...昇降ローラ、６９...昇降カムレール、７１...ベアリング、７３...回動軸、７５...懸架部材、７７，７９，１３９...支軸、８１，８３...可動ブラケット、８５，８７...挟着ローラ、８９...回動ローラ、９１...回動カムレール、９３...駆動ローラ、９５...回転駆動手段、９７...入力従節、９９...入力軸、１０１，１０３...伝達円板、１０５...駆動カムレール、１０７...支持板、１０９...回動従節、１１１...挟着付勢手段、１１５...トーションスプリング、１１３，１１７，１１９，１５６...ストッパー、１２１，１３１，１４７，１４９...掛片、１２５...旋回爪、１２７...規制アーム、１２９...入力ローラ、１３３...開閉ローラ、１３５...可動部材、１３７...旋回従節、１４１...保持部材、１４３，１４５...開閉カムレール、１５１...引張コイルスプリング、１５３...爪。
【００５８】
１００...開閉手段、１０２...回転角度調整手段、１０４...係合手段、１０６...カムシャフト、１０８，１１０...アジャストカム、１１２...押圧手段、１１４...第１側縁、１１６...第２側縁、１１８...第３側縁、１２０...第１旋回ストッパー、１２２...第２旋回ストッパー、１２４...第３旋回ストッパー、１２６...掛止部材、１２８...掛片。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品を搬送する過程でその視覚的検査を行うための保持昇降装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば注射器のシリンジは、医療用の薬剤を封入される合成樹脂製の容器（物品）である。このようなシリンジを工場内で起立させた姿勢にして搬送するために、上向きの開口部を有するキャリアカップをコンベヤに載せ、このキャリアカップの開口部にシリンジを投入するようにしている。キャリアカップは、シリンジを安定させることに加え、次の理由で不可欠である。
【０００３】
即ち、複数のキャリアカップをコンベヤの搬送方向に一列に並べ互いに隣接させれば、これらのキャリアカップに投入されたシリンジをコンベヤに等間隔で配置するのが容易である。また、コンベヤが摩擦係数の比較的小さなプラスチック製のベルトを有する場合、コンベヤの搬送方向を横切る停止バーにキャリアカップを突き当てるだけで、キャリアカップを停止させコンベヤによるシリンジの搬送を中断できる。この間、コンベヤのベルトはキャリアカップに滑り接触するので、停止バーに突き当てられたキャリアカップと、これに後続するキャリアカップをコンベヤのベルト上に溜めておくことができる。
【０００４】
従来、シリンジの成形後の傷、変形、又は異物の付着等の不具合の有無について、全数検査を行うために、キャリアカップと共にシリンジを搬送する過程で、シリンジをキャリアカップの上方へ引き上げる試みがある。そして、オペレータが目視でシリンジを検査し、或いはモニターカメラで撮影したシリンジの画像情報に基づきコンピュータがシリンジの不具合の有無を判定する。しかしながら、シリンジの直径はその仕様により固有の大きさであるため、あらゆる仕様のシリンジを機械的に保持するのは容易でなく、またキャリアカップから引き上げられた容器に振れの生じることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３２２０６７号公報
【特許文献２】特開平１０−３３８３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の実情に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、容器の全周を目視検査するために、その直径に関わらず容器を安定的に保持し、回転させ、昇降できる保持昇降装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上向きの開口部を有するキャリアカップに対して、前記開口部に投入され前記開口部の上方に上部を突出させる容器を昇降させる保持昇降装置であって、前記キャリアカップを着脱自在に保持する保持手段と、前記保持手段に保持されるキャリアカップの上方で昇降部材を昇降させる昇降手段と、前記昇降部材から水平方向に延出した回動軸と、前記昇降部材に設けられ、前記回動軸に対してその軸方向に直交する水平方向に隔たる懸架部材と、前記回動軸と前記懸架部材にそれぞれ支持され、相互に対向する複数のローラと、前記ローラを回転させる回転駆動手段と、前記複数のローラのうち前記回動軸に支持されたローラが前記懸架部材に支持されたローラに進退するよう前記回動軸を回動させることにより、前記複数のローラの間を開閉する開閉手段とを備え、前記昇降手段が前記昇降部材を下降させるとき、前記開閉手段が前記複数のローラの間を開き、前記キャリアカップに投入された容器の上部を前記複数のローラの間に進入させ、前記開閉手段が前記複数のローラの間を閉じることにより前記キャリアカップに投入された容器の上部を前記複数のローラの間に挟着し、前記昇降手段が前記昇降部材を上昇させ、前記回転駆動手段によるローラの回転に従わせ容器を回転させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記回動軸に支持されたローラが、前記複数のローラの間に挟着される容器に転がり接触する周縁部を有し、前記ローラの周方向を横切る向きの周縁部の断面が凸形に湾曲していることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記回動軸に対してその軸方向に直交する水平方向に隔たり、前記回動軸の軸方向に延びる姿勢で前記昇降部材に設けられたカムシャフトと、前記カムシャフトに接合され、前記カムシャフトから偏心する距離を相互に違える複数の側縁を有するアジャストカムと、前記カムシャフトを支点に前記アジャストカムの回動する方向に割り付けられる配置で、前記アジャストカムに設けられた複数の旋回ストッパーと、前記回動軸と前記アジャストカムとの間で前記回動軸に対して水平方向に進退自在に、前記懸架部材を前記昇降部材に係合する係合手段と、前記ローラに回転力を入力する入力軸に接合された規制アームとを備え、前記アジャストカムが、その複数の側縁のうちから選択される一つの側縁を前記懸架部材に突き当てた姿勢で、前記懸架部材を前記昇降部材に位置決めし、前記複数の旋回ストッパーのうちの一つの旋回ストッパーに、前記入力軸の回転に従い旋回する規制アームが突き当たることにより、前記複数のローラの間に挟着される容器の前記回転駆動手段による回転が停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る保持昇降装置によれば、開閉手段が複数のローラの間を閉じることにより、キャリアカップの開口部に投入された容器の上部を保持する一方、保持手段がキャリアカップを保持する。続いて、昇降手段が昇降部材を上昇させ、回転駆動手段が挟着手段のローラを回転させる。これにより鉛直軸周りに回転する容器の全周を例えばオペレータが目視で検査し、或いはモニターカメラで撮影した容器の画像情報に基づきコンピュータが容器の不具合の有無を判定することができる。
【００１１】
しかも、開閉手段が回動軸を回動させることにより、回動軸に支持されたローラと懸架部材に支持されたローラとの間を開閉するので、これら複数のローラに挟着された容器の直径が所定の寸法よりも大きい場合、回動軸は、これに支持されたローラが懸架部材に支持されたローラから離れる向きに旋回する。或いは、容器の直径が所定の寸法よりも小さい場合、回動軸は、これに支持されたローラが懸架部材に支持されたローラに接近する向きに旋回する。このため、当該保持昇降装置は、容器の固有の直径に関わらず容器を安定に保持することができる。
【００１２】
本発明に係る保持昇降装置によれば、回動軸に支持されたローラの周縁部をその周方向を横切る向きの断面が凸形に湾曲する形状としているので、ローラの姿勢が回動軸を支点に傾いても、ローラの周縁部が容器に接触する面積は殆ど減少することがない。このため、挟着手段は、あらゆる直径の容器を安定に保持できるようローラと容器との摩擦力を良好な強さに保つことができる。
【００１３】
本発明に係る保持昇降装置によれば、カムシャフトを支点に回動するアジャストカムが、その複数の側縁のうちから選択される一つの側縁を懸架部材に突き当てた姿勢で、懸架部材を昇降部材に位置決めできる。これにより、懸架部材に支持されたローラと回動軸に支持されるローラとの間隔を、これらのローラの間に挟着する容器の直径に照らして調整することができる。このため、当該保持昇降装置は、上記の効果に加え、複数のローラの間隔を調整できる範囲を更に広く設定することができる。
【００１４】
また、アジャストカムの旋回ストッパーは、カムシャフトを支点にアジャストカムの回動する方向に割り付けられているので、アジャストカムがその何れか一つの側縁を懸架部材に突き当てた姿勢をとるとき、複数の旋回ストッパーのうちの一つの旋回ストッパーが、入力軸の回転に従い旋回する規制アームに突き当たるよう位置決めされる。このため、当該保持昇降装置によれば、アジャストカムを回動させるだけで、複数のローラの間隔の調整と、回転駆動手段が容器を回転させる角度の調整とを一度に行えるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る保持昇降装置の動作の対象となるキャリアカップ、及び容器の斜視図。
【図２】本発明の実施形態に係る保持昇降装置の動作を説明する概略図。
【図３】本発明の実施形態に係る保持昇降装置を縦列させた例を示す平面図。
【図４】本発明の実施形態に係る保持昇降装置の要部の正面図。
【図５】本発明の実施形態に係る保持昇降装置の使用例を一部破断して示した側面図。
【図６】図４のｃ−ｃ線断面図。
【図７】（ａ）は本発明の実施形態に係る保持昇降装置に適用した挟着手段の開放動作を示す正面図、（ｂ）はその挟着動作の一例を示す正面図。
【図８】本発明の実施形態に係る保持昇降装置に適用した挟着手段、及び回転駆動手段の要部の平面図。
【図９】図８のｄ−ｄ線断面図。
【図１０】本発明の実施形態に係る保持昇降装置に適用した挟着手段の挟着動作の他例を示す正面図。
【図１１】本発明の実施形態に係る保持昇降装置に適用した回転角度調整手段を昇降部材に取付ける構造を示す斜視図。
【図１２】図４のｅ−ｅ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る保持昇降装置について説明する。図１に示すように、キャリアカップ１は、開口部３を上向きに開放し、溝部５を周面に形成した合成樹脂製の円筒物である。容器７は、フランジ９を有する注射器のシリンジであり、キャリアカップ１の開口部３に投入されたとき、その上部を開口部３の上方へ突出させる。図２に示す検査用搬送装置１１は、搬送コンベヤ１３と搬送分離装置１５と搬出コンベヤ１７とを備える。これらの要素が後述の動作を行うことにより、キャリアカップ１と共に容器７を水平方向に搬送する過程で、キャリアカップ１を一定の高さに保持し、キャリアカップ１から容器７を上昇させることができる。
【００１７】
搬送コンベヤ１３は、プーリー１９に巻掛された搬送ベルト２１を、サーボモータ等の駆動源によるプーリー１９の回転に従わせて走行させるベルトコンベヤである。搬出コンベヤ１７は、搬出ベルト２２を走行させる行程が搬送分離装置１５に対してキャリアカップ１の搬送される向きの下流側である点を除き、搬送コンベヤ１３と同様のベルトコンベヤである。
【００１８】
図３に示すように、搬送分離装置１５は、本発明の実施形態に係る複数の保持昇降装置２３を互いに環状に縦列させ、これら複数の保持昇降装置２３を走行手段２５によって矢印Ｔの向きに走行させるものである。保持昇降装置２３は、図４，５に示すように、支持部材２７と挟着手段２９と案内手段３１と昇降手段３３と保持手段３５と、後述の回転駆動手段と回転角度調整手段とを備える。
【００１９】
特に断らない限り図面は図３〜図５を参照する。図４は、支持部材２７、案内手段３１、及び昇降手段３３の昇降部材３７の正面図であり、昇降部材３７が昇降する位置を実線と仮想線で表している。図５は、支持部材２７、容器７を挟着した挟着手段２９、案内手段３１、昇降手段３３、及びキャリアカップ１を保持した保持手段３５の一部を破断した側面図である。また、同図は、挟着手段２９、及び昇降部材３７が容器７と共に昇降する位置を実線と仮想線で表している。支持部材２７は、その正面の形状が略ｙ字形の支柱３９をベース滑子４１の上面に接合したものである。図３は支柱３９の断面を表しており、保持昇降装置２３の支柱３９よりも上部を省略している。
【００２０】
支持部材２７のベース滑子４１は、矢印Ｔの向きに案内する走行案内レール等に係合し、走行ローラ４５を側方へ突出している。また、隣合うベース滑子４１の間に掛け渡された連結ロッド等を介して、ベース滑子４１が互いに連結している。走行手段２５は、ドラム５９の周面に螺旋溝６１を形成し、ベース滑子４１の走行ローラ４５を螺旋溝６１に係合させたものである。ドラム５９が電動機で回転することにより走行ローラ４５が推進され、保持昇降装置２３が上記のように走行する。
【００２１】
案内手段３１は、支持部材２７の支柱３９の上端に、鉛直方向に延びる一対のガイドポール６３を固定し、これらのガイドポール６３に２個の昇降滑子６５を昇降自在に各々係合したものである。昇降手段３３は、２個の昇降滑子６５に昇降部材３７を固定し、昇降部材３７に取付けた昇降ローラ６７を、昇降カムレール６９に転がり接触させたものである。符号７１はベアリングを指している。
【００２２】
図６及び図７（ａ），（ｂ）に示すように、挟着手段２９は、回動軸７３と懸架部材７５と支軸７７，７９と可動ブラケット８１，８３と挟着ローラ８５，８７と開閉手段１００とを備える。開閉手段１００は、回動ローラ８９と図５に示す回動カムレール９１と挟着付勢手段１１１とを備える。図７（ａ），（ｂ）は、図６の矢印ｆの向きから見た正面図として、挟着手段２９が容器７を解放し、又は挟着する動作を示している。また、同図（ａ）は、可動ブラケット８１が挟着ローラ８５を支持する構造を挟着ローラ８５の断面として表している。
【００２３】
図８，９に示すように、回転駆動手段９５は、入力従節９７と入力軸９９と伝達円板１０１，１０３と駆動カムレール１０５とを備える。図８は挟着手段２９の要部の平面図であり、挟着手段２９に挟着された容器７の断面を表している。図６〜図１１に基づいて、挟着手段２９、回転駆動手段９５、及び回転角度調整手段１０２を以下に説明する。
【００２４】
挟着手段２９の回動軸７３は、昇降手段３３の昇降部材３７に軸受けされている。回動軸７３の先端に、その軸方向に直交する方向へ延出する支持板１０７が接合され、回動軸７３の後端に回動従節１０９が接合されている。回動従節１０９は、回動ローラ８９を先端に取付けている。回動軸７３にトーションスプリングから成る挟着付勢手段１１１が設けられている。図６に示すように、支持板１０７の下側へ延出するストッパー１１３が昇降部材３７に設けられている。挟着付勢手段１１１は、回動軸７３を図７（ａ）の矢印ｇの向きに付勢し、この向きに回動軸７３の回動できる限界をストッパー１１３が規定する。
【００２５】
可動ブラケット８１は、２個の挟着ローラ８５を回転自在に支持し、支軸７７を中心として支持板１０７に回動自在に取付けられている。支軸７７に設けたトーションスプリング１１５は、可動ブラケット８１を支持板１０７に対して図６の矢印ｈの向きに付勢し、支持板１０７の下面に設けたストッパー１１７に可動ブラケット８１を押し付けることにより、可動ブラケット８１の図６に示す姿勢を保つものである。
【００２６】
挟着手段２９の支軸７９と回転駆動手段９５の入力軸９９とが、懸架部材７５の先端に軸受けされている。ストッパー１１９と掛片１２１とが、懸架部材７５の上面に設けられている。支軸７９は、可動ブラケット８３を下端に接合し、支軸７９の径方向に延出する旋回爪１２５を上端に接合している。
【００２７】
可動ブラケット８３は、２個の挟着ローラ８７と２個の駆動ローラ９３とを回転自在に支持している。支軸７９には、支軸７７のトーションスプリング１１５と同様のものが設けられている。このトーションスプリングは、旋回爪１２５がストッパー１１９に押し付けられる向きに支軸７７を付勢する。旋回爪１２５がストッパー１１９に押し付けられた状態で、可動ブラケット８３は図６に示す姿勢を保たれる。また、支軸７７，７９のそれぞれのトーションスプリング１１５の弾性力に抗して、可動ブラケット８１，８３を人手により回動できるので、例えば挟着手段２９に挟着された容器７に何らかの不具合のある場合、オペレータは容器７を挟着手段２９から容易に取り外すことができる。
【００２８】
入力軸９９は、そのラジアル方向に延出する規制アーム１２７を上端に接合し、入力従節９７を下端に接合している。入力従節９７は、入力ローラ１２９を先端に取付けている。伝達円板１０１は入力軸９９に固定され、伝達円板１０３は支軸７９に回転自在に取付けられている。入力従節９７に後述の回転力が入力されると、この回転力は入力軸９９と共に回転する伝達円板１０１から伝達円板１０３を介して駆動ローラ９３に伝達され、駆動ローラ９３を回転させる。図９は回転力の伝達される要素にドットを付している。図示の便宜により２個の駆動ローラ９３のうち片方を伝達円板１０３から離しているが、２個の駆動ローラ９３が伝達円板１０３に転がり接触するのが好ましい。
【００２９】
図１０に示すように、挟着手段２９が所定の寸法よりも直径の大きな容器７０を挟着する場合、支持板１０７は、回動軸７３を支点として、支持板１０７に支持されたローラ８５が懸架部材７５に支持されたローラ８７と駆動ローラ９３から離れる向きに旋回する。或いは、容器７０の直径が所定の寸法よりも小さい場合、支持板１０７は、ローラ８５がローラ８７と駆動ローラ９３に接近する向きに旋回する。このため、挟着手段２９は、容器の固有の直径に関わらず容器を安定に保持することができる。
【００３０】
ローラ８５の周縁部は、その周方向を横切る向きの断面が凸形に湾曲するのが好ましく、特に曲率半径が約４ｍｍ以上の円弧状に突出する形状であることが好ましい。この場合、図７（ｂ）に示すようにローラ８５の周縁部が容器７の周面をこれに直交する向きから押し付けるときに周縁部が容器７に接触する面積に比較して、図１０に示すようにローラ８５の姿勢が傾いたときにローラ８５の周縁部が容器７０に接触する面積は略等しくなる。このため、挟着手段２９は、あらゆる直径の容器を安定に保持できるようローラ８５と容器との摩擦力を良好な強さに保つことができる。ローラ８５の材質はシリコンゴムであることが好ましい。
【００３１】
図１１は、挟着手段２９の回動軸７３、及び懸架部材７５のそれぞれの先端を省略している。回転角度調整手段１０２を構成する要素の形状、又は配置は寸法外で図示している。昇降部材３７は、懸架部材７５を挿通させる長方形の貫通孔である係合手段１０４が形成されており、懸架部材７５は回動軸７３に対して矢印ｍ，ｍ'で指した水平方向に進退できる。或いは、係合手段１０４としてスライドレール等を昇降部材３７に固定し、このスライドレール等によって懸架部材７５の接合されたスライダー等を矢印ｍ，ｍ'の向きに案内しても良い。
【００３２】
回転角度調整手段１０２は、係合手段１０４と、昇降部材３７に軸受けされたカムシャフト１０６と、カムシャフト１０６の両端に接合された一対のアジャストカム１０８，１１０と、懸架部材７５をアジャストカムに押し付ける押圧手段１１２とを備える。
【００３３】
アジャストカム１０８，１１０は、カムシャフト１０６に対して偏心した方形板であり、その四辺のうちの三辺である第１側縁１１４、第２側縁１１６、及び第３側縁１１８からカムシャフト１０６までのそれぞれ距離がこの順番で短くなる。アジャストカム１０８は、その外面から突出する第１旋回ストッパー１２０、第２旋回ストッパー１２２、及び第３旋回ストッパー１２４を設けている。押圧手段１１２は、昇降部材３７に固定された掛止部材１２６と、懸架部材７５の上面に設けた掛片１２８との間に掛け渡された引張コイルスプリングである。
【００３４】
アジャストカム１０８，１１０を手動で回動させると、懸架部材７５から回動軸７３までの矢印ｍ，ｍ'方向の距離、言い換えると図６に示す可動ブラケット８１，８３の間隔を３段階に調整することができる。これは、アジャストカム１０８，１１０の第１側縁１１４、第２側縁１１６、又は第３側縁１１８の何れかが懸架部材７５に突き当たり、懸架部材７５が昇降部材３７に位置決めされることによる。
【００３５】
第１旋回ストッパー１２０、第２旋回ストッパー１２２、及び第３旋回ストッパー１２４は、第１側縁１１４、第２側縁１１６、及び第３側縁１１８の配置にそれぞれ対応するように、アジャストカム１０８，１１０の回動する方向に９０°のピッチで割り付けられている。例えば、アジャストカム１０８，１１０が第１側縁１１４を懸架部材７５に突き当てる姿勢をとるとき、第１旋回ストッパー１２０は懸架部材７５に隣接し図８に示すストッパー１１９と同じ高さに位置決めされる。このため、回転駆動手段９５の入力軸９９の回転は、入力軸９９を支点に旋回する規制アーム１２７がストッパー１１９に突き当たる位置から、図６に示すように第１旋回ストッパー１２０に突き当たるまでの範囲で許容される。
【００３６】
或いは、アジャストカム１０８，１１０の第２側縁１１６が懸架部材７５に突き当てられたとき、第２旋回ストッパー１２２が上記のように位置決めされ、規制アーム１２７は第２旋回ストッパー１２２に突き当たるまでの範囲で旋回できる。第３側縁１１８が懸架部材７５に突き当てられたとき、第３旋回ストッパー１２４が上記のように位置決めされ、規制アーム１２７は第３旋回ストッパー１２４に突き当たるまでの範囲で旋回できる。以下では、第１側縁１１４が懸架部材７５に突き当てられる例を先に述べる。
【００３７】
図６に示すように、規制アーム１２７は掛片１３１を設けられている。掛片１３１と懸架部材７５の掛片１２１との間には、図に表れていない引張コイルスプリングが掛け渡されている。この引張コイルスプリングは、入力軸９９の不用意な回転を防止するために、規制アーム１２７をストッパー１１９、又は第１旋回ストッパー１２０の片方に押付ける力を発生する。
【００３８】
図１２に示すように、保持手段３５は、開閉ローラ１３３を基端に設け可動部材１３５を先端に設けた旋回従節１３７と、ベース滑子４１に旋回従節１３７を接合する支軸１３９と、可動部材１３５に対向しベース滑子４１に固定された保持部材１４１と、開閉カムレール１４３，１４５とを備える。旋回従節１３７とベース滑子４１に各々設けられた掛片１４７，１４９の間に、引張コイルスプリング１５１が掛け渡されている。引張コイルスプリング１５１は、旋回従節１３７を矢印ｉの向きに旋回するよう付勢し、可動部材１３５と保持部材１４１との間にキャリアカップ１を挟む力を発生させるものである。
【００３９】
キャリアカップ１の溝部５に掛止する爪１５３を可動部材１３５と保持部材１４１に各々設けても良い。ストッパー１５６は、引張コイルスプリング１５１が旋回従節１３７を旋回させる限界を規定するものである。開閉カムレール１４３，１４５は、搬送分離装置１５の筐体の適所に固定されていれば良い。この点は、既述の昇降手段３３の昇降カムレール６９、開閉手段１００の回動カムレール９１、及び回転駆動手段９５の駆動カムレール１０５についても同様である。
【００４０】
次に保持昇降装置２３の動作について説明する。複数の保持昇降装置２３が走行手段２５により走行する過程で順次に同じ動作をすることにより、検査用搬送装置１１は機能するが、以下の説明は一つの保持昇降装置２３に注目する。以下の文頭に付した英文字は保持昇降装置２３の動作工程を区分する指標である。また、図３の左側から右向きに保持昇降装置２３の走行する行程を「往動区間」と記し、右側から左向きに保持昇降装置２３の走行する行程を「復動区間」と記す。同図の左側で保持昇降装置２３が１８０度向きを転じる行程を「送り周回区間」と記し、その右側で１８０度向きを転じる行程を「戻り周回区間」と記す。
【００４１】
Ａ：走行手段２５を起動させる。保持昇降装置２３が送り周回区間を走行する過程で、保持手段３５の開閉ローラ１３３が開閉カムレール１４３に転がり接触する。開閉カムレール１４３は、引張コイルスプリング１５１に抗して、旋回従節１３７が図１２の矢印ｉ'の向きに旋回するように開閉ローラ１３３を案内する。これにより可動部材１３５と保持部材１４１との間隔が広げられる。図８に示すように、規制アーム１２７は本工程でストッパー１１９に突き当たる位置にあるとする。
【００４２】
Ｂ：上記Ａの工程と同時に、開閉手段１００の回動ローラ８９が回動カムレール９１に転がり接触する。回動カムレール９１は、回動ローラ８９を挟着付勢手段１１１に抗して下方へ案内する。これにより、挟着ローラ８５が回動軸７３を中心として、図７（ａ）の矢印ｇ'の向きに回動し、可動ブラケット８１，８３の間隔が広げられる。
【００４３】
Ｃ：保持昇降装置２３は、送り周回区間から往動区間に達する手前で、搬送コンベヤ１３の搬送ベルト２１に載せられたキャリアカップ１に接近する。そして、保持昇降装置２３が往動区間に達したところで、可動部材１３５と保持部材１４１との間にキャリアカップ１が進入し、このキャリアカップ１に投入された容器７の上部が可動ブラケット８１，８３の内側に進入する。
【００４４】
Ｄ：保持昇降装置２３が往動区間に達し、開閉カムレール１４３は、旋回従節１３７が図１２の矢印ｉの向きに旋回するよう開閉ローラ１３３を案内する。これにより可動部材１３５が保持部材１４１に接近し、両者の間にキャリアカップ１が保持される。
【００４５】
Ｅ：上記Ｄの工程と同時に、回動ローラ８９が回動カムレール９１から離脱し、挟着付勢手段１１１の弾性力で回動ローラ８９が上方に復帰する。このとき回動軸７３が図７（ａ）の矢印ｇの向きに回転するので、挟着ローラ８５と挟着ローラ８７との間、及び挟着ローラ８５と駆動ローラ９３との間に容器７の上部が挟まれ、挟着手段２９による容器７の挟着が完了する。この後、挟着付勢手段１１１の弾性力で容器７の挟着が維持される。
【００４６】
Ｆ：保持昇降装置２３が往動区間を走行する過程で、昇降手段３３の昇降カムレール６９が昇降ローラ６７を上方へ案内する。これにより、昇降部材３７が挟着手段２９に挟着された容器７と共に上昇し、保持手段３５に保持されたキャリアカップ１から容器７の全体が露出したところで、昇降部材３７の上昇が停止する。また、保持手段３５の開閉ローラ１３３は、本工程で開閉カムレール１４３から離脱するが、引張コイルスプリング１５１の弾性力でキャリアカップ１の保持が維持される。
【００４７】
Ｇ：保持昇降装置２３が往動区間を走行する過程、或いは保持昇降装置２３が戻り周回区間を通過し復動区間を走行する過程で、図９に示す回転駆動手段９５の入力ローラ１２９が駆動カムレール１０５に転がり接触する。駆動カムレール１０５は、図８の矢印ｊの向きに入力軸９９が回転するよう入力ローラ１２９を案内する。これにより入力軸９９に入力される回転力に基づき駆動ローラ９３が回転するので、挟着手段２９に挟着された容器７が駆動ローラ９３の回転に従い鉛直軸周りに回転する。
【００４８】
上記Ｇの工程で、規制アーム１２７が入力軸９９の回転に従い矢印ｊの向きに入力軸９９を支点とする旋回を開始し、第１旋回ストッパー１２０に突き当たった時点で、入力軸９９の回転が停止するのと同時に駆動ローラ９３の回転が停止する。この間に容器７が鉛直軸周りに回転する角度が約１８０度になるように、第１旋回ストッパー１２０によって規制アーム１２７の旋回できる角度が規制される。このように回転する容器７の全周を例えばオペレータが目視で検査するようにしても良い。或いは、容器７を撮影するモニターカメラによる容器７の全周の画像情報に基づき、コンピュータが容器７の不具合の有無を判定しても良い。
【００４９】
Ｈ：保持昇降装置２３が復動区間を走行する過程で、昇降手段３３の昇降カムレール６９が昇降ローラ６７を下方へ案内し、挟着手段２９に挟着された容器７がキャリアカップ１の開口部３に投入されるまで、昇降部材３７を下降させる。続いて、保持手段３５の開閉ローラ１３３が開閉カムレール１４５に転がり接触し、可動部材１３５と保持部材１４１との間隔が広げられる。これにより、保持手段３５からキャリアカップ１が解放され、搬出コンベヤ１７の搬出ベルト２２に受け止められる。
【００５０】
Ｉ：上記Ｈの工程と同時に、回動ローラ８９が回動カムレール９１に転がり接触し、挟着ローラ８５と挟着ローラ８７との間隔、及び挟着ローラ８５と駆動ローラ９３との間隔が広げられ、挟着手段２９から容器７が解放される。
【００５１】
Ｊ：保持昇降装置２３は、送り周回区間を走行する過程で、搬出コンベヤ１７の搬出ベルト２２に載せられたキャリアカップ１から離れる一方、キャリアカップ１は、これに投入された容器７と共に搬出コンベヤ１７により搬出される。この後、図８の矢印ｊ'の向きに入力軸９９が回転するように、図に表していないカム等が入力ローラ１２９を案内する。これにより、規制アーム１２７がストッパー１１９に突き当たる位置に復帰し、保持昇降装置２３は上記Ａの工程を繰り返すことができる。
【００５２】
次に、容器７よりも直径の比較的小さい小型容器を検査する場合の保持昇降装置２３の動作について、既述の動作との相違点を述べる。即ち、走行手段２５を起動させる前に、アジャストカム１０８，１１０を回動させ、その第２側縁１１６、又は第３側縁１１８の何れかを懸架部材７５に突き当てる。これにより、可動ブラケット８１，８３の間隔が狭くなるよう懸架部材７５を昇降部材３７に位置決めすることができる。
【００５３】
Ｇ：入力軸９９と共に矢印ｊの向きに旋回を開始した規制アーム１２７が第２旋回ストッパー１２２、又は第３旋回ストッパー１２４に突き当たった時点で、小型容器が鉛直軸周りに回転する角度が約１８０度になる。これは、小型容器の円周長さが容器７よりも短い分、第２旋回ストッパー１２２、又は第３旋回ストッパー１２４によって規制アーム１２７の旋回できる角度が狭くなるよう規制されるためである。
【００５４】
以上に述べた保持昇降装置２３によれば、カムシャフト１０６を支点に回動するアジャストカムが、その第１側縁１１４、第２側縁１１６、及び第３側縁１１８のうちから選択される一つの側縁を懸架部材７５に突き当てた姿勢で、懸架部材７５を昇降部材３７に位置決めできる。これにより、支持板１０７に支持されたローラ８５と、懸架部材７５に支持されたローラ８７、及び駆動ローラ９３との間隔を、これら複数のローラの間に挟着する容器７の寸法に照らして容易に設定することができる。
【００５５】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施することができる。例えば、キャリアカップ１、及び容器７の断面は必ずしも円形でなくて良い。容器７，７０の鉛直軸周りに回転する角度が１８０°に限定されることはない。既述のコイルスプリング、及びトーションスプリングに代えてゴム等の弾性体を適用しても良い。また、アジャストカム１０８，１１０の第２側縁１１６の反対側の側縁を懸架部材７５に突き当てた状態で、規制アーム１２７の旋回できる角度を規制する第４ストッパーを、アジャストカム１０８に追加しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、容器の用途、材質、又は形状に関わらず、キャリアカップに投入された容器を手早く検査するのに有益な技術である。
【符号の説明】
【００５７】
１...キャリアカップ、３...開口部、５...溝部、７，７０...容器、９...フランジ、１１...検査用搬送装置、１３...搬送コンベヤ、１５...搬送分離装置、１７...搬出コンベヤ、１９...プーリー、２１...搬送ベルト、２２...搬出ベルト、２３...保持昇降装置、２５...走行手段、２７...支持部材、２９...挟着手段、３１...案内手段、３３...昇降手段、３５...保持手段、３７...昇降部材、３９...支柱、４１...ベース滑子、４５...走行ローラ、５９...ドラム、６１...螺旋溝、６３...ガイドポール、６５...昇降滑子、６７...昇降ローラ、６９...昇降カムレール、７１...ベアリング、７３...回動軸、７５...懸架部材、７７，７９，１３９...支軸、８１，８３...可動ブラケット、８５，８７...挟着ローラ、８９...回動ローラ、９１...回動カムレール、９３...駆動ローラ、９５...回転駆動手段、９７...入力従節、９９...入力軸、１０１，１０３...伝達円板、１０５...駆動カムレール、１０７...支持板、１０９...回動従節、１１１...挟着付勢手段、１１５...トーションスプリング、１１３，１１７，１１９，１５６...ストッパー、１２１，１３１，１４７，１４９...掛片、１２５...旋回爪、１２７...規制アーム、１２９...入力ローラ、１３３...開閉ローラ、１３５...可動部材、１３７...旋回従節、１４１...保持部材、１４３，１４５...開閉カムレール、１５１...引張コイルスプリング、１５３...爪。
【００５８】
１００...開閉手段、１０２...回転角度調整手段、１０４...係合手段、１０６...カムシャフト、１０８，１１０...アジャストカム、１１２...押圧手段、１１４...第１側縁、１１６...第２側縁、１１８...第３側縁、１２０...第１旋回ストッパー、１２２...第２旋回ストッパー、１２４...第３旋回ストッパー、１２６...掛止部材、１２８...掛片。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上向きの開口部を有するキャリアカップに対して、前記開口部に投入され前記開口部の上方に上部を突出させる容器を昇降させる保持昇降装置であって、
前記キャリアカップを着脱自在に保持する保持手段と、
前記保持手段に保持されるキャリアカップの上方で昇降部材を昇降させる昇降手段と、
前記昇降部材から水平方向に延出した回動軸と、
前記昇降部材に設けられ、前記回動軸に対してその軸方向に直交する水平方向に隔たる懸架部材と、
前記回動軸と前記懸架部材にそれぞれ支持され、相互に対向する複数のローラと、
前記ローラを回転させる回転駆動手段と、
前記複数のローラのうち前記回動軸に支持されたローラが前記懸架部材に支持されたローラに進退するよう前記回動軸を回動させることにより、前記複数のローラの間を開閉する開閉手段とを備え、
前記昇降手段が前記昇降部材を下降させるとき、前記開閉手段が前記複数のローラの間を開き、前記キャリアカップに投入された容器の上部を前記複数のローラの間に進入させ、
前記開閉手段が前記複数のローラの間を閉じることにより前記キャリアカップに投入された容器の上部を前記複数のローラの間に挟着し、前記昇降手段が前記昇降部材を上昇させ、前記回転駆動手段によるローラの回転に従わせ容器を回転させることを特徴とする保持昇降装置。
【請求項２】
前記回動軸に支持されたローラが、前記複数のローラの間に挟着される容器に転がり接触する周縁部を有し、前記ローラの周方向を横切る向きの周縁部の断面が凸形に湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の保持昇降装置。
【請求項３】
前記回動軸に対してその軸方向に直交する水平方向に隔たり、前記回動軸の軸方向に延びる姿勢で前記昇降部材に設けられたカムシャフトと、
前記カムシャフトに接合され、前記カムシャフトから偏心する距離を相互に違える複数の側縁を有するアジャストカムと、
前記カムシャフトを支点に前記アジャストカムの回動する方向に割り付けられる配置で、前記アジャストカムに設けられた複数の旋回ストッパーと、
前記回動軸と前記アジャストカムとの間で前記回動軸に対して水平方向に進退自在に、前記懸架部材を前記昇降部材に係合する係合手段と、
前記ローラに回転力を入力する入力軸に接合された規制アームとを備え、
前記アジャストカムが、その複数の側縁のうちから選択される一つの側縁を前記懸架部材に突き当てた姿勢で、前記懸架部材を前記昇降部材に位置決めし、前記複数の旋回ストッパーのうちの一つの旋回ストッパーに、前記入力軸の回転に従い旋回する規制アームが突き当たることにより、前記複数のローラの間に挟着される容器の前記回転駆動手段による回転が停止することを特徴とする請求項１に記載の保持昇降装置。
【請求項１】
上向きの開口部を有するキャリアカップに対して、前記開口部に投入され前記開口部の上方に上部を突出させる容器を昇降させる保持昇降装置であって、
前記キャリアカップを着脱自在に保持する保持手段と、
前記保持手段に保持されるキャリアカップの上方で昇降部材を昇降させる昇降手段と、
前記昇降部材から水平方向に延出した回動軸と、
前記昇降部材に設けられ、前記回動軸に対してその軸方向に直交する水平方向に隔たる懸架部材と、
前記回動軸と前記懸架部材にそれぞれ支持され、相互に対向する複数のローラと、
前記ローラを回転させる回転駆動手段と、
前記複数のローラのうち前記回動軸に支持されたローラが前記懸架部材に支持されたローラに進退するよう前記回動軸を回動させることにより、前記複数のローラの間を開閉する開閉手段とを備え、
前記昇降手段が前記昇降部材を下降させるとき、前記開閉手段が前記複数のローラの間を開き、前記キャリアカップに投入された容器の上部を前記複数のローラの間に進入させ、
前記開閉手段が前記複数のローラの間を閉じることにより前記キャリアカップに投入された容器の上部を前記複数のローラの間に挟着し、前記昇降手段が前記昇降部材を上昇させ、前記回転駆動手段によるローラの回転に従わせ容器を回転させることを特徴とする保持昇降装置。
【請求項２】
前記回動軸に支持されたローラが、前記複数のローラの間に挟着される容器に転がり接触する周縁部を有し、前記ローラの周方向を横切る向きの周縁部の断面が凸形に湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の保持昇降装置。
【請求項３】
前記回動軸に対してその軸方向に直交する水平方向に隔たり、前記回動軸の軸方向に延びる姿勢で前記昇降部材に設けられたカムシャフトと、
前記カムシャフトに接合され、前記カムシャフトから偏心する距離を相互に違える複数の側縁を有するアジャストカムと、
前記カムシャフトを支点に前記アジャストカムの回動する方向に割り付けられる配置で、前記アジャストカムに設けられた複数の旋回ストッパーと、
前記回動軸と前記アジャストカムとの間で前記回動軸に対して水平方向に進退自在に、前記懸架部材を前記昇降部材に係合する係合手段と、
前記ローラに回転力を入力する入力軸に接合された規制アームとを備え、
前記アジャストカムが、その複数の側縁のうちから選択される一つの側縁を前記懸架部材に突き当てた姿勢で、前記懸架部材を前記昇降部材に位置決めし、前記複数の旋回ストッパーのうちの一つの旋回ストッパーに、前記入力軸の回転に従い旋回する規制アームが突き当たることにより、前記複数のローラの間に挟着される容器の前記回転駆動手段による回転が停止することを特徴とする請求項１に記載の保持昇降装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２３６０３８（Ｐ２０１１−２３６０３８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１０５０４（Ｐ２０１０−１１０５０４）
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１２日（２０１０．５．１２）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
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