搬送装置

【課題】搬送速度の高速化に対応でき、方向規制を安定化できる搬送装置を提供する。
【解決手段】本発明の搬送装置１は、搬送対象の容器を水平方向に搬送するターンテーブル１０を有している。ターンテーブル１０に対して鉛直方向の軸線ＣＬ２を中心として回転自在な旋回軸１２と、旋回軸１２の上端部に設けられて容器を支持する容器台１３と、旋回軸１２の下端部に設けられて軸線ＣＬから一方向へ偏るようにして延びるアーム２０と、アーム２０と接し、かつ水平方向に延びる案内面３１を有する接触プレート３０と、を備え、接触プレート３０を分割してアーム２０に外乱を与える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送対象である物品を水平方向に搬送する搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送装置として、水平方向に旋回するターンテーブルの外周部に回転自在に設けられた容器台に、搬送対象のガラス壜やペットボトル等の角型容器を載せ、その容器台を所定方向に揃える移動規制機構を備えたものがある。この移動規制機構は、容器台の回転軸の軸線から偏心した位置に設けられて容器台と一体に回転し得るローラと、そのローラと接触可能かつ水平に配置された接触プレートとを有し、ローラが接触プレート上を走行する際に生じる軸線回りのモーメントを利用して、ローラを容器台の移動方向後方に位置させて容器台を所定方向に保持する機構である（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８７８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の搬送装置においては、移動規制機構が保持すべき所定方向から容器台が１８０度反転したまま、つまり容器台の移動方向前方にローラが位置したまま接触プレートを走行し、容器台を所定方向に規制できない場合がある。特に、搬送速度が高速化すると、ローラによる方向規制が間に合わないことが多くなり、この問題が顕著になる。
【０００５】
そこで、本発明は、搬送速度の高速化に対応でき、方向規制を安定化できる搬送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】
【０００６】
以下、本発明の搬送装置について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００７】
本発明の搬送装置は、搬送対象の物品を水平方向に搬送する搬送体（１０）を有する搬送装置（１）において、前記搬送体に対して鉛直方向の軸線（ＣＬ２）を中心として回転自在な旋回軸（１２）と、前記旋回軸の上端部に設けられて前記物品を支持する支持台（１３）と、前記旋回軸の下端部に設けられて前記軸線から一方向へ偏るようにして延びるアーム（２０）と、前記アームと接し、かつ水平方向に延びる案内面（３１）を有する案内手段（３０）と、前記案内手段の前記案内面における前記アームの通過範囲（Ｓ）内に設けられて前記アームに外乱を与える外乱付与手段（３２）と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００８】
この搬送装置によれば、支持台とアームとが旋回軸と一体に回転できる。搬送体が水平方向に移動してアームが案内手段の案内面と接触した場合には、その接触によりアームを軸線回りに回転させるモーメントが発生し、そのモーメントによってアームが搬送体の移動方向後方側に位置するように保持されて容器台が所定方向に規制される。また、仮に、アームが搬送体の移動方向前方側に１８０度反転した状態で案内面との接触が続くことがあっても、外乱付与手段によってアームに外乱が与えられてその反転状態が崩されるので、アームを搬送体の移動方向後方側の位置に戻すことができる。このような反転状態は搬送体の移動速度（搬送速度）が高速になるほど起こり易くなるが、この搬送装置によれば、外乱付与手段によって反転状態が速やかに解消されるため、搬送速度の高速化に対応できる。
【０００９】
本発明の搬送装置において、前記案内手段の前記案内面を前記軸線の移動経路（Ｃ１）の接線方向（ｔ）に関して左右非対称に変化させて前記外乱付与手段を構成してもよい（請求項２）。この態様によれば、上述した反転状態の際に、アームを旋回軸の軸線回りに回転させるモーメントを効果的に発生させることができるので、反転状態を崩すことが容易になる。
【００１０】
本発明の搬送装置において、前記案内手段の前記案内面が前記軸線の移動経路（Ｃ１）の接線方向（ｔ）を横切る方向に分断されるようにして前記外乱付与手段を構成してもよい（請求項３）。この場合、アームと案内面との接触が、案内面の分断領域で一旦途切れた後に、再びアームと案内面との接触することになる。このため、アームと案内面との再度の接触を契機として反転状態を崩すことができる。
【００１１】
本発明の搬送装置において、前記案内手段は、前記案内面を有する接触プレート（３０）で構成され、前記外乱付与手段として、前記接触プレートが前記軸線の移動経路（Ｃ１）の接線方向（ｔ）に関して傾斜するように分割された分割部（３２）を備えていてもよい（請求項４）。この態様によれば、案内手段としての接触プレートが軸線の移動経路の接線方向に関して傾斜するように分割されているので、アームが分割部に差し掛かったときに一旦アームと案内面との接触が途切れ、その後、アームと案内面とが斜めに向き合う状態で再度の接触が始まるので、アームを旋回軸の軸線回りに回転させるモーメントを効果的に発生させることができる。
【００１２】
この態様においては、前記分割部は、前記旋回軸の移動方向前方及び後方に一対のエッジ部（３３、３４）を有し、前記移動方向前方側のエッジ部（３４）において、前記案内面の所定の水平面（Ｐ）からの高さ（ｈ）が前記移動方向に向かって徐々に高くなるように構成されていてもよい（請求項５）。この場合、アームと案内面との再度の接触の際に衝撃が緩和されるので、反転状態を滑らかに解消できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、旋回軸と一体に回転するアームに対して外乱を与える外乱付与手段が設けられているので、搬送体の移動方向前方にアームが反転した場合でも、その反転状態を速やかに解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の搬送装置が組み込まれた検査装置の全体構成を示している。図左上部にある入口コンベア５０により前工程から搬送されてきた容器（物品）は、図中右回りに回転する入口タレット６０に渡される。入口タレット６０には多数のチャック装置６１…６１が設けられ、容器はチャック装置６１に保持されて入口タレット６０の回転軸線回りに約１２０度回転し、搬送装置１のターンテーブル（搬送体）１０に渡される。ターンテーブル１０は軸線ＣＬ１（図２）回りに水平方向に旋回する。入口タレット６０からターンテーブル１０に渡された容器は、ターンテーブル１０で図中左回りに、かつ水平方向に搬送されつつ図中下方に配置された検査機７０で所定の検査が行われ、その後、出口タレット８０に所定の向きで渡される。出口タレット８０は入口タレット６０と同一構造である。出口タレット８０に渡された容器等は、入口コンベア５０と平行して走行する出口コンベア９０に渡されて次工程に送られる。
【００１５】
図２にも示したように、ターンテーブル１０の外周部には、容器を支持する多数の容器支持装置１１…１１が設けられている。各容器支持装置１１はターンテーブル１０に対して鉛直方向（図２の上下方向）の軸線ＣＬ２を中心に回転自在な旋回軸１２と、旋回軸１２の上端部に設けられて容器が載置される容器台（支持台）１３と、旋回軸１２の下端部に設けられて軸線ＣＬ２から一方向に偏るようにして延びるアーム２０とを備えている。容器台１３及びアーム２０は旋回軸１２と一体になって軸線ＣＬ２回りに回転し、アーム２０の回転に連動して容器台１３も回転する。容器台１３の上面は容器が安定して載置可能な形状に形成されている。
【００１６】
図１に示すように、ターンテーブル１０の旋回経路は、容器支持装置１１の容器台１３が所定方向に向けられる方向規制域Ａと、容器台１３に載置された容器に対して所定の検査が行われる検査域Ｂと、方向規制域Ａと検査域Ｂとの境界部分に設けられて容器台１３の方向が特に規制されない自由域Ｃとに区分される。方向規制域Ａは、ターンテーブル１０と入口タレット６０及び出口タレット８０のそれぞれとの間で容器の受け渡しが行われる位置をカバーする範囲に設定される。方向規制域Ａにおいては、図２にも示すように、ターンテーブル１０の下方に接触プレート（案内手段）３０が設けられている。水平方向に延びる接触プレート３０の案内面３１と、容器支持装置１１のアーム２０とが接触することによって、容器台１３が軸線ＣＬ２の移動経路の接線方向に対して一定角度に方向規制される。従って、容器の受け渡しが行われる際に、容器台１３が所定方向に規制されるので、ターンテーブル１０と入口タレット６０及び出口タレット８０のそれぞれとの間で容器の受け渡しが円滑に行われる。
【００１７】
図１に示すように、検査域Ｂにおいては、図中下方に位置するＶベルト７１と容器支持装置１１の旋回軸１２に取付けられたプーリ１４（図２参照）とが噛み合って旋回軸１２が軸線ＣＬ回りに回転するように、Ｖベルト７１が１つの駆動ローター７５と３つの調整ローター７６、７７、７８に巻き掛けられている。これにより、容器台１３が所定速度で回転駆動されつつ、ターンテーブル１０と一体となって軸線ＣＬ１回りに回転移動し、その間に検査機７０にて所定の検査が行われる。
【００１８】
図３は容器支持装置１１の正面方向断面を示している。旋回軸１２は転がり軸受け１６、１７を介在させてホルダー１５にて支持されている。ホルダー１５の下部にはフランジ１５ａが形成されており、ホルダー１５はそのフランジ１５ａの外径に対応してターンテーブル１０に形成された取付け穴１０ａに嵌め込まれてボルト１８、１８を介して取付けられる。容器台１３は旋回軸１２の頂部に取付けられた座１９を介して旋回軸１２の上端部に取付けられる。容器台１３と座１９とはピン等の回り止め手段を介在させて相対回転不能に固定されている。旋回軸１２の略中央には、容器台１３を回転させるためのプーリ１４がキー等の回り止め手段を介して相対回転不能に固定されている。プーリ１４の外周部には、Ｖベルト７１（図１）に噛み合うＶ字溝１４ａが形成されている。
【００１９】
図３及び図４に示すように、アーム２０は、プーリ１４の下面に取付けられて旋回軸１２と一体回転可能な取付け部２１と、旋回軸の軸線ＣＬ２から一方向（図３の左側）に偏って延び、かつ接触プレート３０（図２参照）の案内面３１にローラ２５を介して接触する接触部２２と、取付け部２１と接触部２２とを軸線ＣＬ２回りに一体回転可能に連結する連結部２３とを備えている。ローラ２５は水平方向に延びる軸線ＣＬ３回りに回転自在に接触部２２に取付けられている。図４に示すように、連結部２３は、水平方向に延びる連結軸２６を鉛直方向に延びる長孔２３ａと取付け部２１に形成された孔２１ａ、２１ａとに挿入した状態で、この連結軸２６の両端がナット２７、２７で固定されて取付け部２１に取付けられる。また連結部２３はボルト２８、２８にて接触部２２に固定される。取付け部２１の下面と接触部２２の上面との間には、コイルばね２９が圧縮された状態で旋回軸１２と同軸に取付けられている。これにより、接触部２２は旋回軸１２に対して鉛直方向に摺動可能で、かつコイルばね２９の弾性力によって鉛直下方に付勢される。接触部２２は旋回軸１２の下端に設けられたストッパ１２ａによって鉛直下方の移動範囲が制限される。
【００２０】
図２に示すように、アーム２０の下端、即ちローラ２５の下端は、接触プレート３０の案内面３１よりも低く設定されているため、容器支持装置１１が自由域Ｃから方向規制域Ａに移行するときには、図３に示した状態からアーム２０の接触部２２が接触プレート３１に乗り上げて上方に押し上げられた状態に移行する。反対に、方向規制域Ａから自由域Ｃに移行するときには、接触部２２が上方に押し上げられた状態からコイルばね２９によって図３の状態に戻る。容器支持装置１１が方向規制域Ａを移動している場合、ローラ２２と案内面３１との間に作用する摩擦力によって軸線ＣＬ２回りのモーメントが発生する。そのモーメントによって接触部２２が容器支持装置１１の移動方向後方に位置するように回転し、それと同時に容器台１３が回転するので、容器台１３は方向規制域Ａにおいて所定方向に保持される。
【００２１】
しかしながら、接触部２２が容器支持装置１１の移動方向前方に向かって１８０度反転した状態では接触部２２に働くモーメントが小さくなる。そのため、接触部２２が反転状態のまま接触プレート３０の案内面３１上を移動し、容器台１３を所定方向に規制できなくなるときがある。そこで、本実施形態では、接触プレート３０を両端を除く所定位置で分割し、接触部２２に外乱を与えて接触部２２の反転状態を解消させている。
【００２２】
図５は、分割された接触プレート３０の一部を示した斜視図である。接触プレート３０の分割部３２はエッジ部３３、３４を有し、容器支持装置１１（旋回軸１２）の移動方向前方のエッジ部３４が軸線ＣＬ２の移動経路Ｃ１の接線方向ｔに関して傾斜するように形成されている。移動方向後方のエッジ部３３についても接線方向ｔに関して傾斜させてもよいが、図示の形態ではエッジ部３３は接線方向と直交するように形成されている。このように接触プレート３０が分割されることにより、案内面３１におけるアーム２０（接触部２２）の通過範囲Ｓ内で案内面３１が分断される。このため接触部２２と案内面３１との接触が分割部３２で一旦途切れ、その後、移動前方のエッジ部３４で接触部２２が案内面３１と再び接触することになる。
【００２３】
エッジ部３４は軸線ＣＬ２の移動経路Ｃ１の接線方向ｔに関して傾斜しているので、図６に示すように、反転状態の接触部２２がエッジ部３４に乗り上がろうとすると、接触部２２が矢印Ｆの方向に強制的に回転されて反転状態が崩される。その後、接触部２２が傾いた状態で接触プレート３０に完全に乗り上げることになるので、ローラ２５と案内面３１との間に作用する摩擦力によって軸線ＣＬ２回りのモーメントが発生し、そのモーメントによって接触部２２が容器支持装置１１の移動方向後方に位置するように回転して容器台１３が所定方向に保持される。これにより、接触部２２の反転状態が解消される。
【００２４】
また、移動前方のエッジ３４においては、図７に示すように案内面３１の所定の水平面Ｐからの高さｈが容器支持装置１１の移動方向（図の右方向）に向かって徐々に高くなっている。このため、エッジ部３４と接触部２２との衝撃が緩和され反転状態の解消を滑らかに実現できる。以上の実施形態において、接触プレート３０の分割部３２が本発明の外乱付与手段に相当する。
【００２５】
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の形態で実現できる。搬送装置１が搬送する物品は容器に限定されず、支持台に載置可能なものであればどのような物品でもよい。もっとも、搬送装置１は、角型容器等の非円形断面の物品のように、向きによって幅が変化する物品の幅を必要に応じて揃えることができるので、このような物品の搬送に適している。また、物品を水平方向に搬送する搬送体としては、所定の軸線回りに旋回するターンテーブル等の回転部材でなくてもよく、水平方向に直線移動するベルトコンベア等の移動部材でも構わない。
【００２６】
図３に示したアーム２０は、取付け部２１、接触部２２、及び連結部２３が組み合わされて構成されているが、旋回軸１２と一体回転可能なものであれば一つの部品で構成してもよい。また、アーム２０（接触部２２）はローラ２５を介して案内面３１に接触するが、ローラ２５は必須ではなくローラ２５を省略してアーム２０を案内面３１に直接接触させてもよい。
【００２７】
本発明の外乱付与手段は、図５及び図６に示した分割部３２に限定されず、移動前方のエッジ３４が移動経路Ｃ１の接線方向ｔに関して傾斜せずに、接線方向ｔに対して垂直方向に横切るものでもよい。この場合でもアーム２０に外乱を与えることができるので、上述した反転状態を崩すことができる。また、接触プレート（案内手段）３０が完全に分割される必要はない。例えば、図８に示すように、接触プレート３０に溝等の凹部３５を設けて案内面３１を分断するようにして外乱付与手段を構成してもよい。この場合、凹部３５においてアーム２０との接触が途切れるようにしてもよい。また、図９に示すように、接触プレート３０に凸部３６を設け、案内面３１を鉛直上方に突出させてもよい。
【００２８】
要は、アーム２０の通過範囲Ｓ内で、案内面３１の構成を移動経路Ｃ１の接線方向ｔに関して左右非対称又は左右対称に変化させればよい。例えば、図１０に示すように、アーム２０の通過範囲Ｓ内において、接線方向ｔを境にして案内面３１の摩擦係数を左右非対称に変化させてもよい。この場合、μ１＞μ２としてもよいし、μ１＜μ２としてもよい。更に、図１１に示すように、通過範囲Ｓ内で接線方向ｔに関して左右のいずれか一方に突起部３７を設けてもよい。図１０や図１１のように、案内面３１を接線方向ｔに関して左右非対称に変化させて外乱付与手段を構成した場合、アーム２０を軸線ＣＬ２回りに回転させるモーメントを効果的に発生させることができる。このため接線方向に関して左右対称に変化させた形態よりも上述した反転状態を崩し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係る搬送装置が組み込まれた検査装置の全体構成を示した図。
【図２】図１のI-I線断面模式図。
【図３】容器支持装置の構成を示した図。
【図４】図３の容器支持装置のアームの構成を図３の左側から見た図。
【図５】分割部が設けられた接触プレートの構成を示した斜視図。
【図６】分割部におけるアームの動作を説明する説明図。
【図７】分割部におけるエッジの構造の詳細を示す断面図。
【図８】外乱付与手段の他の例（凹部を設けた形態）を示す図。
【図９】外乱付与手段の他の例（凸部を設けた形態）を示す図。
【図１０】外乱付与手段の他の例（摩擦係数を変化させた形態）を示す図。
【図１１】外乱付与手段の他の例（突起部を設けた形態）を示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１搬送装置
１０ターンテーブル（搬送体）
１２旋回軸
１３容器台（支持台）
２０アーム
３０接触プレート（案内手段）
３１案内面
３２分割部（外乱付与手段）
３３、３４エッジ部
Ｃ１移動経路
ＣＬ２軸線
Ｓ通過範囲
Ｐ所定の水平面
ｈ高さ
ｔ接線方向

【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象の物品を水平方向に搬送する搬送体を有する搬送装置において、
前記搬送体に対して鉛直方向の軸線を中心として回転自在な旋回軸と、前記旋回軸の上端部に設けられて前記物品を支持する支持台と、前記旋回軸の下端部に設けられて前記軸線から一方向へ偏るようにして延びるアームと、前記アームと接し、かつ水平方向に延びる案内面を有する案内手段と、前記案内手段の前記案内面における前記アームの通過範囲内に設けられて前記アームに外乱を与える外乱付与手段と、を備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記案内手段の前記案内面を前記軸線の移動経路の接線方向に関して左右非対称に変化させて前記外乱付与手段を構成したことを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記案内手段の前記案内面が前記軸線の移動経路の接線方向を横切る方向に分断されるようにして前記外乱付与手段を構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記案内手段は、前記案内面を有する接触プレートで構成され、
前記外乱付与手段として、前記接触プレートが前記軸線の移動経路の接線方向に関して傾斜するように分割された分割部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記分割部は、前記旋回軸の移動方向前方及び後方に一対のエッジ部を有し、前記移動方向前方側のエッジ部において、前記案内面の所定の水平面からの高さが前記移動方向に向かって徐々に高くなるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の搬送装置。

【図１】